CN107038965A - Led显示装置、成型模组、及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED显示装置，包括基板和设置于所述基板一侧的若干个LED封装单元，所述LED封装单元包括LED支架和封装于所述LED支架内的单个LED芯片，透明环氧树脂封装所述基板设置有所述LED封装单元的一侧及设置于所述基板一侧的若干个所述LED封装单元，形成屏蔽所述LED封装单元的封装保护层。透明环氧树脂完全封装基板及其LED封装单元，以对基板及其LED封装单元形成有效的保护，足以对抗恶劣的使用环境，该LED显示装置相对现有技术其使用寿命有效延长2倍以上，大大降低使用成本。本发明还提供了一种制备该LED显示装置的成型模组及其成型工艺。

Description

LED显示装置、成型模组、及其生产工艺
技术领域
本发明属于LED显示屏技术领域，具体涉及一种LED显示装置、制备该LED显示装置的成型模组、及其生产工艺。
背景技术
LED显示装置通常包括用于实现控制功能的基板及排布于基板一侧的若干个LED封装单元，为保证显示效果，LED封装单元通常只有较少的保护结构甚至裸露。LED显示装置在使用过程无法避免的搬运造成的磕碰、以及不同的气候环境(水汽、酸碱性、高低温、紫外线)均会对LED显示装置的基板和裸露的LED封装单元带来不同程度的伤害。目前，LED显示装置在比较恶劣的使用环境中的使用寿命通常只有一年甚至半年，造成使用成本高昂、缺乏市场竞争力。
因此，如何在保证LED显示装置的显示效果的情况下对LED显示装置进行充分保护，以解决防撞、防腐、防潮、防静电等问题，进而延长LED显示装置使用寿命，成为目前LED显示领域中研究的热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种保证LED显示装置的显示效果的情况下，同时防撞、防腐、防潮、防静电的LED显示装置，以延长LED显示装置的使用寿命、降低使用成本。
为了实现上述目的，本发明公开了一种LED显示装置，包括基板和设置于所述基板一侧的若干个LED封装单元，所述LED封装单元包括LED支架和封装于所述LED支架内的单个LED芯片，透明环氧树脂封装所述基板设置有所述LED封装单元的一侧及设置于所述基板一侧的若干个所述LED封装单元，形成屏蔽所述LED封装单元的封装保护层。
与现有技术相比，本发明提供的LED显示装置，通过透明环氧树脂封装LED显示装置的基板设置有LED封装单元的一侧、以及设置于基板一侧的若干个所述LED封装单元，从而使得用于实现控制功能的基板和用于实现显示效果的LED封装单元被完全封装、与外界环境隔阻开来，从而达到防撞、防腐、防潮、防静电的目的。由于透明环氧树脂完全封装基板及其LED封装单元，以对基板及其LED封装单元形成有效的保护，足以对抗恶劣的使用环境，该LED显示装置相对现有技术其使用寿命有效延长2倍以上，大大降低使用成本。
较佳的，所述封装保护层的侧壁伸出所述基板侧壁0.1～1mm；透明环氧树脂构成的封装保护层伸出基板侧壁0.1～2mm，以对基板的侧壁进行有效保护、能够进一步抵抗侧面撞击。
较佳的，所述封装保护层远离所述基板的上壁凸出所述LED封装单元上端面以上0.2～0.3mm；透明环氧树脂构成的封装保护层凸出LED封装单元上端面以上0.2～0.3mm，在完全屏蔽基板和LED封装单元的基础上，还能够进一步抵抗正面撞击。
较佳的，所述封装保护层远离所述基板的上壁为磨砂面；磨砂面的设置可以保证LED显示装置的显示效果，避免发生反光。
为实现上述目的，本发明还提供了一种用于制备上述的LED显示装置的成型模组，所述成型模组包括呈分体结构的平板治具和模条治具，所述平板治具呈大于所述基板尺寸的平板状结构，所述模条治具呈小于所述平板治具尺寸并大于所述基板尺寸的框状结构；所述模条治具的厚度大于设置于所述基板上的所述LED封装单元的高度。
根据本发明提供的用于制备上述的LED显示装置的成型模组，通过呈分体结构的平板治具和模条治具组合使用形成装盛液态透明环氧树脂的容置腔，并在LED显示装置的基板设置有LED封装单元的一侧伸入该容置腔内、待液态透明环氧树脂固化形成透明的封装保护层时，由于容置腔的尺寸大于基板尺寸、容置腔的伸出大于设置于基板上的LED封装单元的高度，因而封装保护层完全封装基板和设置于基板的若干个LED封装单元，从而使得使用该成型模组制得的LED显示装置具有较佳的防撞性能和耐候性。
较佳的，所述成型模组还包括脱模纸，所述脱模纸可置放于所述平板治具和所述模条治具之间，且所述脱模纸大于所述模条治具的尺寸；脱模纸的设置用于减少封装保护层和成型模组的连接力、方便LED显示装置脱离成型模组。优选地，所述脱模纸为离型纸。
具体的，所述成型模组还包括表面处理治具，所述表面处理治具可置放于所述脱模纸和所述模条治具之间，且所述表面处理治具大于所述模条治具的尺寸；表面处理治具的设置用于实现封装保护层表面的特殊效果、改善LED显示装置的显示性能。进一步的，所述表面处理治具为磨砂胶纸。
较佳的，所述成型模组还包括用于抵压所述LED显示装置的限位压块；限位压块的设置用于在液态透明环氧树脂完全固化前保证基板及其LED封装单元的位置，以保证成型效果。
具体的，所述限位压块具有四个，四个所述限位压块分别抵压于所述LED显示装置背离所述LED封装单元的一侧。
本发明还提供了一种制备如上任一项所述的LED显示装置的生产工艺，所述封装工艺包括如下步骤：S01、提供一平板治具，于平板治具上铺设脱模纸；所述平板治具和所述脱模纸均大于所述基板尺寸的平板状结构；S02、于脱模纸上放置模条治具，使得模条治具和底部的脱模纸围成一容置腔；所述模条治具呈小于所述平板治具尺寸并大于所述基板尺寸的框状结构，且所述模条治具的厚度大于设置于所述基板上的所述LED封装单元的高度；S03、对容置腔内注入液态透明环氧树脂后，抽真空；S04、将一侧设置有若干个LED封装单元的基板设置有LED封装单元的一侧压入容置腔内后，去除真空状态；S05、待液态透明环氧树脂固化形成封装保护层后，剥离平板治具、脱模纸、及模条治具，并对封装保护层进行修边。
根据本发明提供的LED显示装置的生产工艺，在真空状态下将基板及设置于基板的LED封装单元浸没于液态透明环氧树脂，并在液态透明环氧树脂固化前去除真空状态，使得液态透明环氧树脂充分填充至基板和LED封装单元的空隙、杜绝气泡的存在，使得增设的封装保护层在能够对基板和设置于基板的LED封装单元给予充分保护的同时，不会对LED显示装置的显示效果有明显影响。
较佳的，在步骤S03抽真空之前，将所述平板治具、所述脱模纸、所述模条治具、及容置于容置腔内的液态透明环氧树脂置于密封腔体内；对所述密封腔体抽真空至所述密封腔体内的真空度为0.098Mpa～0.1Mpa。可以理解的，对密封腔体抽真空后，密封腔体内的压强仅为0～2KPa，在对密封腔体抽真空的过程中，液态透明环氧树脂内绝大部分空气均被抽出。
较佳的，在步骤S01之后、步骤S02之前，还包括于脱模纸的上侧铺设表面处理层的步骤，所述表面处理层的尺寸大于所述模条治具的尺寸。
具体的，在步骤S04之后、步骤S05之前，还包括于基板背离LED封装单元的上侧压设用于限制所述基板位置的限位压块。
附图说明
图1为本发明LED显示装置的结构示意图。
图2为本发明LED显示装置的分解示意图。
图3为本发明成型模组的结构示意图。
图4为制成本发明LED显示装置的中间状态示意图。
图5-图10为本发明LED显示装置的生产工艺的加工步骤图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1和图2所示，本发明提供的LED显示装置100，包括基板110和设置于基板110一侧的若干个LED封装单元120，LED封装单元120包括LED支架和封装于LED支架内的单个LED芯片，透明环氧树脂封装基板110设置有LED封装单元120的一侧及设置于基板110一侧的若干个LED封装单元120，形成屏蔽LED封装单元120的封装保护层130。更具体的：
如图1和图2所示，本发明提供的LED显示装置100，包括基板110、LED封装单元120、及封装保护层130。其中，基板110通常呈平板状结构，基板110可以为集成有控制电路的PCB电路板，基板110上还可以进一步集成有电源模块、IC控制模块等，以实现LED显示装置100的控制功能，当然，电源模块和IC控制模块等亦可以单独设置、电连接该基板110；LED封装单元120可以为普通的LED封装模块，其主要由LED支架、设置于LED支架的一个LED芯片、及将LED芯片封装定位至LED支架的环氧树脂封装层组装；若干个LED封装单元120呈矩阵地排列设置于基板110一侧的一侧，且若干个LED封装单元120的LED支架分别焊接至基板110，以经由基板110实现对LED封装单元120的供电和控制；封装保护层130设置于基板110设置有LED封装单元120的一侧，且封装保护层130完全封闭基板110的一侧及其设置于基板110该侧的若干个LED封装单元120，以将基板110及设置于该基板110的若干个LED封装单元120与外界隔阻开来，以实现对基板110及设置于该基板110的若干个LED封装单元120进行充分的保护，进而延长LED显示装置100的使用寿命、降低使用成本。
较佳的，本发明提供的LED显示装置100中，封装保护层130具体为透明环氧树脂。透明环氧树脂渗入基板110设置有LED封装单元120的一侧及设置于基板110一侧的若干个LED封装单元120，将若干个LED封装单元120和基板110之间的间隙充分填充，将若干个LED封装单元120和基板110与外界环境隔阻、提高LED显示装置100的耐候性；透明环氧树脂形成的封装保护层130的外形尺寸还大于基板110及其若干个LED封装单元120外形尺寸、于基板110及其若干个LED封装单元120外形成密封保护，进一步提高LED显示装置100的抗撞击性能。
具体的，封装保护层130的正面形状与基板110形状呈相似图形，且封装保护层130的正面尺寸大于基板110尺寸、透明环氧树脂构成的封装保护层130伸出基板110侧壁0.1～1mm，以对基板110的侧壁进行有效保护、能够进一步抵抗侧面撞击；封装保护层130还具有一定的厚度，使得形成于基板110一侧的封装保护层130远离基板110的上壁凸出LED封装单元120上端面以上0.2～0.3mm，以在完全屏蔽基板110和LED封装单元120的基础上，还能够进一步抵抗正面撞击。
根据上述内容可推知，设置有封装保护层130的LED显示装置100，正面形状与基板110形状相似并具有一定厚度。具体在本实施例中，被封装保护层130包覆的LED显示装置100大致近似平板的立方体结构。LED封装单元120发出的光穿过透明的封装保护层130，进而实现LED显示装置100的显示效果。
进一步的，封装保护层130远离基板110的上壁为磨砂面；磨砂面的设置可以保证LED显示装置100的显示效果，避免封装保护层130表面过于光滑而避免发生反光。
本发明提供的LED显示装置100，通过透明环氧树脂封装LED显示装置100的基板110设置有LED封装单元120的一侧、以及设置于基板110一侧的若干个所述LED封装单元120，从而使得用于实现控制功能的基板110和用于实现显示效果的LED封装单元120被完全封装、与外界环境隔阻开来，从而达到防撞、防腐、防潮、防静电的目的。由于透明环氧树脂完全封装基板110及其LED封装单元120，以对基板110及其LED封装单元120形成有效的保护，足以对抗恶劣的使用环境，该LED显示装置100相对现有技术其使用寿命有效延长2倍以上，大大降低使用成本。
结合图3所示，本发明还提供了一种用于制备上述的LED显示装置100的成型模组200，成型模组200包括呈分体结构的平板治具210和模条治具220，平板治具210呈大于基板110尺寸的平板状结构，模条治具220呈小于平板治具210尺寸并大于基板110尺寸的框状结构；模条治具220的厚度大于设置于基板110上的LED封装单元120的高度。结合图4所示，更具体的：
如图3所示，成型模组200包括呈分体结构的平板治具210、模条治具220、脱模纸230、及表面处理层240。其中，平板治具210呈平板状结构，且平板治具210的尺寸大于基板110的尺寸，优选的平板治具210的正面形状可以与基板110的形状相似；模条治具220呈框状结构，且模条治具220的尺寸小于平板治具210尺寸并大于基板110尺寸、模条治具220的厚度大于设置于基板110上的LED封装单元120的高度，模条治具220具体可以为由处于同一平面内的多个杆件拼接而成；脱模纸230呈片状结构，脱模纸230大于模条治具220的尺寸，脱模纸230置放于平板治具210和模条治具220之间，以方便脱模；表面处理层240同样呈片状结构，且表面处理层240同样大于模条治具220的尺寸，表面处理层240置放于脱模纸230和模条治具220之间，以实现封装保护层130表面的特殊效果。
具体的，结合图1-图4所示，将平板治具210、脱模纸230、表面处理层240、及模条治具220按顺序置放，且脱模纸230、表面处理层240分别铺满模条治具220的底面，形成模条治具220的内壁和平板治具210、脱模纸230、表面处理层240构成的底壁构成装盛液态透明环氧树脂的容置腔；LED显示装置100的基板110设置有LED封装单元120的一侧伸入该容置腔内直至部分基板110亦伸入该容置腔内后，保持基板110及其LED封装单元120位置不变，使得液态透明环氧树脂渗入并充满基板110和LED封装单元120之间的空隙，并待容置腔内的液态透明环氧树脂完全固化形成封装保护层130后，依次去除平板治具210、脱模纸230、表面处理层240、及模条治具220，得到的LED显示装置100中基板110及设置于基板110的LED封装单元120被透明的封装保护层130完全封装，以对基板110及其设置于基板110的LED封装单元120充分的保护，从而延长LED显示装置100的使用寿命、降低使用成本。
具体的，表面处理层240的设置用于实现封装保护层130表面的特殊效果、改善LED显示装置100的显示性能。进一步的，表面处理层240为磨砂胶纸。脱模纸230亦可以优选为离型纸。
较佳的，平板治具210和脱模纸230两者相向的一侧，至少一者应当非镜面，而是具有一定的粗糙度，该粗糙度Ra>1.6μm。在本具体实施例中，由于脱模纸230为购买的离型纸表面比较光滑，故将平板治具210朝向脱模纸230的一侧设置为表面粗糙度Ra>1.6μm的粗糙面。该粗糙面的设置目的在于使得平板治具210和脱模纸230之间夹杂的气体在抽真空的过程中能够排出。
同样的，脱模纸230和表面处理层240两者相向的一侧，至少一者应当非镜面，而是具有一定的粗糙度，同样的，该表面粗糙度Ra>1.6μm。具体在本实施例中，脱模纸230为购买的离型纸表面比较光滑，而作为表面处理层240的摩擦胶纸具有该粗糙面。较佳的，成型模组200还包括用于抵压LED显示装置100的限位压块250；限位压块250的设置用于在液态透明环氧树脂完全固化前保证基板110及其LED封装单元120的位置，以保证成型效果。具体的，限位压块250具有四个，四个限位压块250分别抵压于LED显示装置100背离LED封装单元120的一侧。
根据本发明提供的用于制备上述的LED显示装置100的成型模组200，通过呈分体结构的平板治具210和模条治具220组合使用形成装盛液态透明环氧树脂的容置腔，并在LED显示装置100的基板110设置有LED封装单元120的一侧伸入该容置腔内、待液态透明环氧树脂固化形成透明的封装保护层130时，由于容置腔的尺寸大于基板110尺寸、容置腔的伸出大于设置于基板110上的LED封装单元120的高度，因而封装保护层130完全封装基板110和设置于基板110的若干个LED封装单元120，从而使得使用该成型模组200制得的LED显示装置100具有较佳的防撞性能和耐候性。
结合图1-图10所示，采用上述的成型模组200制备前述LED显示装置100的生产工艺，具体包括以下步骤：
S01、提供一平板治具210，于平板治具210上铺设脱模纸230；
具体的，如图5和图6所示，平板治具210呈平板状结构，且平板治具210的尺寸大于基板110的尺寸，优选的平板治具210的正面形状可以与基板110的形状相似；将该平板治具210水平放置于工作台上，并于该平板治具210的上侧面铺设脱模纸230，脱模纸230优选为离型纸。
S02、于脱模纸230上放置模条治具220，使得模条治具220和底部的脱模纸230围成一容置腔；所述模条治具220呈小于所述平板治具210尺寸并大于所述基板110尺寸的框状结构，且所述模条治具220的厚度大于设置于所述基板110上的所述LED封装单元120的高度；
具体的，如图8所示，所述模条治具220为形状与基板110外形结构相似的框状治具，其长宽尺寸大于基板110长宽尺寸0.5-2mm，其高度高于设置于基板110上的LED封装单元120的高度0.2～0.3mm；
S03、对容置腔内注入液态透明环氧树脂后，抽真空；
具体的，如图8所示，在该步骤抽取真空之前，先行将该平板治具210、脱模纸230、模条治具220、及容置腔内的液态透明环氧树脂130置于封闭空间内，通过对该封闭空间抽真空至密封腔体内的真空度为0.098Mpa～0.1Mpa，此时密封腔体内的压强仅为0～2KPa，如此可以将液态透明环氧树脂内绝大部分空气抽出。可以理解的，在抽真空之前的任意时间任意步骤，均可以将该平板治具210、脱模纸230、模条治具220、及容置腔内的液态透明环氧树脂置于封闭空间内，只要保证在抽真空时该平板治具210、脱模纸230、模条治具220、及容置腔内的液态透明环氧树脂130处于密闭空间内、可以对其抽真空即可；
抽真空的过程中，由于平板治具210和脱模纸230之间因为平板治具210的表面粗糙度使得两者之间的气体被悉数抽出，不会影响后续液态透明环氧树脂的固化成型。
S04、将一侧设置有若干个LED封装单元120的基板110设置有LED封装单元120的一侧压入容置腔内后，去除真空状态；
具体的，如图9和图10所示，去除真空后，液态透明环氧树脂在大气压作用下迅速向内收缩、容置腔内的液态环氧树脂向基板110及LED封装单元120之间的空隙内填充，使得液态环氧树脂充满基板110及LED封装单元120之间的空隙而不会有气泡存在；
S05、待液态透明环氧树脂固化形成封装保护层130后，剥离平板治具210、脱模纸230、及模条治具220，并对封装保护层130进行修边，制成的LED显示装置100如图1所示。
可以理解的，基于脱模纸230的存在，使得平板治具210和封装保护层130可以方便地脱离，而模条治具220和封装保护层130之间的连接面积不大，即使没有脱模纸230亦可以方便地剥离。
较佳的，如图7所示，在步骤S01之后、步骤S02之前，还包括于脱模纸230的上侧铺设表面处理层240的步骤，表面处理层240的大于所述模条治具220的尺寸。表面处理层240的设置用于实现封装保护层130表面的特殊效果、改善LED显示装置100的显示性能。进一步的，表面处理层240为磨砂胶纸，表面处理层240的设置使得封装保护层130的表面形成磨砂效果，以改善LED显示装置100的出光效果、避免发生反光。
可以理解的，脱模纸230和表面处理层240之间因为表面处理层240的表面粗糙度，使得在抽真空的过程中两者之间的气体被悉数抽出，不会影响后续液态透明环氧树脂的固化成型。
具体的，在步骤S04之后、步骤S05之前，还包括于基板110背离LED封装单元120的上侧压设用于限制所述基板110位置的限位压块250。限位压块250的设置用于在液态透明环氧树脂完全固化前保证基板110及其LED封装单元120的位置，以保证成型效果。具体的，限位压块250具有四个，四个限位压块250分别抵压于LED显示装置100背离LED封装单元120的一侧。
根据本发明提供的LED显示装置100的生产工艺，在真空状态下将基板110及设置于基板110的LED封装单元120浸没于液态透明环氧树脂，并在液态透明环氧树脂固化前去除真空状态，使得液态透明环氧树脂充分填充至基板110和LED封装单元120的空隙、杜绝气泡的存在，使得增设的封装保护层130在能够对基板110和设置于基板110的LED封装单元120给予充分保护的同时，不会对LED显示装置100的显示效果有明显影响。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种LED显示装置，包括基板和设置于所述基板一侧的若干个LED封装单元，所述LED封装单元包括LED支架和封装于所述LED支架内的单个LED芯片，其特征在于，透明环氧树脂封装所述基板设置有所述LED封装单元的一侧及设置于所述基板一侧的若干个所述LED封装单元，形成屏蔽所述LED封装单元的封装保护层。
2.如权利要求1所述的LED显示装置，其特征在于，所述封装保护层远离所述基板的上壁为磨砂面。
3.一种用于制备如权利要求1或2所述的LED显示装置的成型模组，其特征在于，所述成型模组包括呈分体结构的平板治具和模条治具，所述平板治具呈大于所述基板尺寸的平板状结构，所述模条治具呈小于所述平板治具尺寸并大于所述基板尺寸的框状结构；所述模条治具的厚度大于设置于所述基板上的所述LED封装单元的高度。
4.如权利要求3所述的成型模组，其特征在于，所述成型模组还包括脱模纸，所述脱模纸可置放于所述平板治具和所述模条治具之间，且所述脱模纸大于所述模条治具的尺寸。
5.如权利要求4所述的成型模组，其特征在于，所述成型模组还包括表面处理治具，所述表面处理治具可置放于所述脱模纸和所述模条治具之间，且所述表面处理治具大于所述模条治具的尺寸。
6.如权利要求4所述的成型模组，其特征在于，所述成型模组还包括用于抵压所述基板的限位压块，所述限位压块具有四个，四个所述限位压块分别抵压于所述LED显示装置背离所述LED封装单元的一侧。
7.一种制备如权利要求1或2所述的LED显示装置的生产工艺，其特征在于，所述封装工艺包括如下步骤：
S01、提供一平板治具，于平板治具上铺设脱模纸；
所述平板治具和所述脱模纸均大于所述基板尺寸的平板状结构；
S02、于脱模纸上放置模条治具，使得模条治具和底部的脱模纸围成一容置腔；
所述模条治具呈小于所述平板治具尺寸并大于所述基板尺寸的框状结构，且所述模条治具的厚度大于设置于所述基板上的所述LED封装单元的高度；
S03、对容置腔内注入液态透明环氧树脂后，抽真空；
S04、将一侧设置有若干个LED封装单元的基板设置有LED封装单元的一侧压入容置腔内后，去除真空状态；
S05、待液态透明环氧树脂固化形成封装保护层后，剥离平板治具、脱模纸、及模条治具，并对封装保护层进行修边。
8.如权利要求7所述的LED显示装置的生产工艺，其特征在于，在步骤S03抽真空之前，将所述平板治具、所述脱模纸、所述模条治具、及容置于容置腔内的液态透明环氧树脂置于密封腔体内；对所述密封腔体抽真空至所述密封腔体内的真空度为0.098Mpa～0.1Mpa。
9.如权利要求7所述的LED显示装置的生产工艺，其特征在于，在步骤S01之后、步骤S02之前，还包括于脱模纸的上侧铺设表面处理层的步骤，所述表面处理层的尺寸大于所述模条治具的尺寸。
10.如权利要求6所述的LED显示装置的生产工艺，其特征在于，在步骤S04之后、步骤S05之前，还包括于基板背离LED封装单元的上侧设用于限制所述基板位置的限位压块。
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Inventor after: Zhou Youfa

Inventor before: Deng Jun

Inventor before: Xu Wangfei

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Application publication date: 20170811

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