CN108492742A - 一种led发光字牌及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED发光字牌及其制备方法，其中LED发光字牌包括带有发光字区域的基板，发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域：发光字区域中每个发光字的图形表面均包括LED芯片、厚度为微米级的荧光粉层；发光字区域的外围设置有透明围坝胶层，透明围坝胶层所围成的区域内设置有透明硅胶层。本申请公开的上述技术方案，利用透明围坝胶层在发光字区域外围围坝，通过透明硅胶层对发光字区域中的LED芯片和荧光粉层进行保护，荧光粉层的厚度为微米级，以尽量减少不同发光字之间荧光粉层厚度的差异，使得荧光粉层可以尽量均匀地分布在发光字的图形的表面，从而尽量减少发光字之间的色温差异，减少对LED芯片出光效果所造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，更具体地说，涉及一种LED发光字牌及其制备方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)发光字牌是以LED芯片为光源进行发光的一种标识产品，以其多种多样的色彩、均匀亮丽的发光效果、高效节能、安装使用方便而受到广大用户的喜爱。
目前，现有LED发光字牌是在裸基板上用白色围坝胶围出LOGO的每个字母，然后在围坝胶内点胶，形成厚度为毫米级为荧光胶层，即现有LOGO的每个字母外围均采用COB(Chip On Board，板上芯片)中围坝点胶的工艺进行制备，并且LOGO整体同时发光。在测试LOGO的色温是否满足要求时，由于各字母同时发光，则LOGO整体的色温可能满足需求。但是，由于LOGO中的每个字母相互独立，而且每个字母的面积并不相同，则在围坝点胶的过程中可能会发生点胶量不均，即字母之间荧光胶层的厚度会出现差异，这就使得每个字母会出现色温的差异，最终使得每个字母的出光效果并不相同，也即使得LED发光字牌出现出光差异的问题。
综上所述，现有LED发光字牌存在点胶量不均、出现色温差异，进而影响出光效果的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种LED发光字牌及其制备方法，以解决现有LED发光字牌所存在的点胶量不均、出现色温差异，进而影响LED发光字牌出光效果的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种LED发光字牌，包括带有发光字区域的基板，所述发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域：
其中，所述发光字区域中每个发光字的图形表面均包括LED芯片、厚度为微米级的荧光粉层；
所述发光字区域的外围设置有透明围坝胶层，所述透明围坝胶层所围成的区域内设置有透明硅胶层。
优选的，所述荧光粉层为利用喷粉得到的荧光粉层。
优选的，所述LED芯片为发蓝光的LED芯片，所述荧光粉层中包含的荧光粉为黄绿色荧光粉。
优选的，所述基板表面覆盖有白色油墨层、黑色油墨层，其中，所述黑色油墨层覆盖在所述白色油墨层之上且位于发光字的图形之外。
优选的，所述LED芯片为倒装结构。
优选的，所述LED芯片与所述荧光粉层为CSP结构。
优选的，所述基板表面覆盖有黄绿色油墨层、黑色油墨层，其中，所述黑色油墨层覆盖在所述黄绿色油墨层之上且位于发光字的图形之外。
一种LED发光字牌制备方法，应用于如上述任一项所述的LED发光字牌，包括：
在带有发光字区域的基板上覆盖掩膜版，其中，所述发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域，所述掩膜版上带有与所述发光字区域相对应的图形；
在所述掩膜版的图形上印刷胶体，并在所述胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域；
利用透明围坝胶层在所述发光字区域外围进行围坝，在所述透明围坝胶层所围成的区域内点涂透明硅胶，并进行烘干，以形成透明硅胶层。
优选的，在所述胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域，包括：
将所述LED芯片固定在所印刷的胶体上；
去除所述掩膜版，并在所述基板表面覆盖喷粉掩膜版；
将预先配置的荧光胶喷涂在所述基板表面，进行烘干，并去除所述喷粉掩膜版，以在所述基板表面形成带有LED芯片与荧光粉层的区域。
优选的，在所述透明围坝胶层所围成的区域内点涂透明硅胶，并进行烘干，以形成透明硅胶层之后，还包括：
将所述基板按照预先绘制的LED发光字图纸的尺寸进行切割。
本发明提供了一种LED发光字牌及其制备方法，其中该LED发光字牌包括带有发光字区域的基板，发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域：其中，发光字区域中每个发光字的图形表面均包括LED芯片、厚度为微米级的荧光粉层；发光字区域的外围设置有透明围坝胶层，透明围坝胶层所围成的区域内设置有透明硅胶层。本申请公开的上述技术方案，通过透明围坝胶层在发光字区域外围进行围坝，并通过透明硅胶层来对发光字区域中的LED芯片和荧光粉层进行保护，其中，荧光粉层的厚度为微米级，以尽量减少不同发光字之间荧光粉层厚度的差异，使得荧光粉层可以尽量均匀地分布在发光字的图形的表面，从而尽量减少发光字之间的色温差异，减少对LED芯片出光效果所造成的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种LED发光字牌的一具体实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的CSP结构的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种LED发光字牌制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种LED发光字牌的一具体实施例的结构示意图，可以包括带有发光字区域的基板1，发光字区域为所有发光字的图形2所构成的区域：
其中，发光字区域中每个发光字的图形2表面均可以包括LED芯片21、厚度为微米级的荧光粉层22；
发光字区域的外围设置有透明围坝胶层3，透明围坝胶层3所围成的区域内设置有透明硅胶层4。
用于制备LED发光字牌的基板1自身带有发光字区域，其中，这里所提及的基板1可以为陶瓷基板等，基板1上的发光字区域为所有发光字的图形2所构成的区域，对于图1而言，发光字区域即为发光字“LOGO”的图形为构成的区域，这样就不再需要在裸基板上利用围坝胶围出每个发光字的图形2，从而可以减少LED发光字牌的制备步骤，简化LED发光字牌的制作流程。
在发光字区域中包含的每个发光字的图形2的表面均设置有LED芯片21、以及厚度为微米级的荧光粉层22，例如：对于字母L而言，荧光粉层22即位于字母L的整个表面。由于荧光粉层22的厚度比较薄，则可以尽量减少不同发光字之间荧光粉层22厚度的差异，从而使得荧光粉层22可以尽量均匀地分布在所有发光字的图形2上，以尽量减少不同发光字之间的色温差异，从而减少不同发光字之间的出光差异，使得LED发光字牌可以达到比较好的出光效果。
考虑到LED芯片21在使用过程中容易被损坏，并且荧光粉层22比较薄，则可以在发光字区域的外部设置透明围坝胶层3，利用透明围坝胶层3围坝，并在透明围坝胶层3所围成的区域的内部设置透明硅胶层4，也即将透明硅胶层4覆盖在LED芯片21和荧光粉层22之上，以对LED芯片21和荧光粉层22起到保护的作用，避免LED芯片21和荧光粉层22被破坏，从而延长LED发光字牌的使用寿命。选用透明围坝胶层3进行围坝可以使LED芯片21达到比较好的出光效果，并且透明围坝胶层3还可以提升LED发光字牌的美观度。
除此之外，由于荧光粉的导热性比较好，而硅胶的导热性比较差，若荧光粉层22的厚度比较厚，则LED芯片21所产生的热量会在荧光粉内部进行传导，进而使得热量积累在硅胶层的内部不能及时散发出去而对LED发光字牌的性能产生影响。因此，本发明中厚度为微米级的荧光粉层22可以使LED芯片21所产生的热量沿着荧光粉层22向下传导，也即将热量传导至导热性比较好的基板1上，并由基板1将热量及时散发出去，从而减少热量在内部的积累，以提高LED发光字牌的散热性能。
本申请公开的上述技术方案，通过透明围坝胶层在发光字区域外围进行围坝，并通过透明硅胶层来对发光字区域中的LED芯片和荧光粉层进行保护，其中，荧光粉层的厚度为微米级，以尽量减少不同发光字之间荧光粉层厚度的差异，使得荧光粉层尽量均匀地分布在发光字的图形的表面，从而尽量减少发光字之间的色温差异，减少对LED芯片出光效果所造成的影响。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌，荧光粉层22可以为利用喷粉得到的荧光粉层。
发光字的图形2表面的荧光粉层22具体可以为利用喷粉得到的，利用喷粉可以得到厚度为微米级、粉层比较均匀的荧光粉层22，从而使得荧光粉层22可以尽量均匀地分布在发光字的图形2的表面，并且利用喷粉得到荧光粉层22还可以自主调试色温，以做各种显示，从而提高LED发光字牌的多样性。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌，LED芯片21为发蓝光的LED芯片，荧光粉层22中包含的荧光粉为黄绿色荧光粉。
设置在发光字的图形2表面的LED芯片21可以为发蓝光的LED芯片，并且所设置的荧光粉层22中所包含的荧光粉可以为黄绿色的荧光粉，以使LED发光字牌可以呈现出白光，从而使LED发光字牌可以起到照明的作用。当然，荧光粉层22中包含的荧光粉也可以为其他颜色，在此对其不做任何限定。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌，基板1表面覆盖有白色油墨层、黑色油墨层，其中，黑色油墨层覆盖在白色油墨层之上且位于发光字的图形2之外。
可以在基板1表面除必要的电气连接区域之外的区域一次阻焊白色油墨层，然后在白色油墨层之上除电气连接区域和发光字的图形2之外的区域二次阻焊黑色油墨层，最终得到发光字的图形2下方为白色油墨层、发光字的图形2之外的区域的下方为白色油墨层且上方为黑色油墨层的基板1。其中，白色油墨层的反射率比较高，使得LED芯片21的出光效果比较好，并且白色油墨层还可以使荧光粉层22显现出其本身所具有的颜色，也即白色油墨层的着色能力比较好，而发光字的图形2之外的黑色油墨层则可以让发光字更加突出：白天不使用LED发光字牌时可以突出发光字，夜晚使用LED发光字牌时可以突出LED发光字牌所发出的白光。当然，也可以将黑色油墨更换为其他合适颜色的油墨。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌，LED芯片21为倒装结构。
LED芯片21可以为倒装结构，从而提高LED发光字牌的散热性能，并使得荧光粉层22可以尽量均匀地分布在发光字的图形2表面，而且采用倒装结构还减少了金线封装工艺，从而可以减小LED发光字牌的封装体积。
请参见图2，其示出了本发明实施例提供的CSP结构的示意图。本发明实施例提供的一种LED发光字牌，LED芯片21与荧光粉层22为CSP结构。
图2的CSP(Chip Scale Package，芯片级封装)结构中的LED芯片21发蓝光，并且位于LED芯片21外围的荧光粉层22中包含的荧光粉为黄绿色荧光粉，使得LED发光字牌在工作时可以呈现出白光。在制备LED发光字牌时，可以直接将CSP结构设置在发光字的图形2的表面，也即不再需要通过喷粉而在发光字的图形2的表面得到荧光粉层22。其中，CSP结构中的每个芯片均是单独封装的，并且每个芯片的色温均可以单独测试，这样就可以将色温相一致的CSP结构固定在发光字的图形2中，从而可以尽量减少发光字之间的色温差异。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌，基板1表面覆盖有黄绿色油墨层、黑色油墨层，其中，黑色油墨层覆盖在黄绿色油墨层之上且位于发光字的图形2之外。
由于不需要喷粉来改变发光字的图形2下方油墨的颜色，则可以直接在基板1表面除必要的电气连接区域之外的区域一次阻焊黄绿色油墨，从而使得发光字的图形2的下方可以直接呈现出黄绿色，然后可以在白色油墨层之上除电气连接区域和发光字的图形2之外的区域二次阻焊黑色油墨层。其中，黄绿色油墨和CSP结构中的LED芯片21和荧光粉层22可以使LED发光字牌呈现白光，而发光字的图形2之外的黑色油墨层则可以突显出白光。
本发明实施例还提供了一种LED发光字牌制备方法，应用于上述任一种LED发光字牌，请参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种LED发光字牌制备方法的流程图，可以包括：
S11：在带有发光字区域的基板上覆盖掩膜版，其中，发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域，掩膜版上带有与发光字区域相对应的图形。
预先搜集LED发光字牌的相关数据，如：LED发光字牌的尺寸、发光字区域的尺寸、发光字的样式和大小等，并根据所搜集的数据设计出通用性比较强且带有图形的掩膜版，其中，掩膜版的材质可以为钢材等，并且所设计出的掩膜版的厚度不超过0.5mm，开孔精度在±0.01mm之间，平整度在0.03mm以内，以便于提高LED发光字牌制备工艺的精度，提高LED发光字牌的性能。
在设计出掩膜版之后，将掩膜版放置在带有发光字区域的基板上，其中，基板上的发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域，并且掩膜版上所具有的图形与基板上的发光字区域相对应，以便于后续对发光字区域进行加工。
S12：在掩膜版的图形上印刷胶体，并在胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域。
将掩膜版放置在基板上之后，在掩膜版的图形上印刷胶体，并在胶体上形成带有LED芯片与厚度为微米级的荧光粉层的区域。厚度为微米级的荧光粉层不仅可以使得荧光粉层尽量均匀地分布在所有发光字图形上，以尽量减少不同发光字之间的色温差异，还可以提高LED发光字牌的散热性能。
需要说明的是，所印刷的胶体可以为锡膏等，以便于将LED芯片和荧光粉层通过锡膏等粘贴在发光字区域中每个发光字图形的表面。为了使得其可以牢固地固定在发光字图形的表面，则所刷胶体的厚度可以在0.06mm左右进行调整，并且为了获取比较好的发光效果，则粘贴的实际位置与所设计位置之间的误差应该控制在0.05mm之内。在完成固定之后，可以进行内部的电气连接，并通过超声波等方式洗去基板表面所残留的物质。
S13：利用透明围坝胶层在发光字区域外围进行围坝，在透明围坝胶层所围成的区域内点涂透明硅胶，并进行烘干，以形成透明硅胶层。
在基板表面得到带有LED芯片与荧光粉层的区域之后，可以利用透明围坝胶层在发光字区域的外围进行围坝，并利用点胶工艺将透明硅胶点涂在透明围坝胶层所围成的区域内部，然后进行烘干，最终在发光字区域的表面得到透明硅胶层，该透明硅胶层可以防止LED芯片和荧光粉层被损坏，从而延长LED发光字牌的使用寿命，并且透明围坝胶层可以防止所喷涂的透明硅胶层随处乱流而造成浪费，并防止其对基板上的电气连接部分造成不必要的污染。
需要说明的是，除了通过点胶工艺点涂透明硅胶之外，也可以通过喷涂工艺喷涂透明硅胶。对于透明围坝胶层而言，则也可以通过喷涂等工艺将透明围坝胶围坝在发光字区域的外围。采用透明围坝胶可以使LED芯片达到比较好的出光效果，并且还可以提升LED发光字牌的美观度。
本申请公开的上述技术方案，通过透明围坝胶层在发光字区域外围进行围坝，并通过透明硅胶层来对发光字区域中的LED芯片和荧光粉层进行保护，其中，荧光粉层的厚度为微米级，以尽量减少不同发光字之间荧光粉层厚度的差异，使得荧光粉层尽量均匀地分布在发光字图形的表面，从而尽量减少发光字之间的色温差异，减少对LED芯片出光效果所造成的影响。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌制备方法，在胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域，可以包括：
将LED芯片固定在所印刷的胶体上；
去除掩膜版，并在基板表面覆盖喷粉掩膜版；
将预先配置的荧光胶喷涂在基板表面，进行烘干，并去除喷粉掩膜版，以在基板表面形成带有LED芯片与荧光粉层的区域。
在胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域的具体过程可以包括：将倒装结构的LED芯片粘贴在所印刷的胶体(一般为锡膏)上，并进行固定，也即所谓的固晶过程，然后通过回流焊使LED芯片与基板之间实现电气连接，冷却之后用专用的溶剂进行超声波清洗(一般清洗15min)，以去除助焊剂等残留的杂质，其中，回流焊温度曲线可以根据锡膏类型的不同而做出调整。然后，去除掩膜版，将预先设计好的喷粉掩膜版覆盖在基板的表面，并利用喷射机将预先配置好的荧光胶均匀地喷涂在基板的表面。在达到所需的色温之后可以对基板进行烘干，并去除覆盖在基板表面的喷粉掩膜版，以得到比较均匀、且厚度在微米级的荧光粉层。在利用喷射机进行喷粉时，可以通过调节喷射机的气压来对荧光粉层的厚度进行调节。
需要说明的是，喷粉掩膜版与上述掩膜版可以一起设计，并且喷粉掩膜版的设计要求与上述掩膜版的设计要求相同，在此不再重复说明。在配置荧光胶时，可以控制每种荧光粉的配比误差在±0.004g之内，并且可以在荧光胶中加入硅胶溶剂，使得其呈现半凝固的状态以便于成型，并便于得到比较均匀、且厚度比较薄的荧光粉层。
本发明实施例提供的这一种LED发光字牌制备方法，在透明围坝胶层所围成的区域内喷涂透明硅胶，并进行烘干，以形成透明硅胶层之后，还可以包括：
将基板按照预先绘制的LED发光字图纸的尺寸进行切割。
在预先搜集到LED发光字牌的尺寸之后，可以根据LED发光字牌的尺寸绘制出相对应的LED发光字图纸。
在基板上得到透明硅胶层之后，可以将基板按照LED发光字图纸的尺寸进行切割，以得到成品器件。在切割时，需要保证切割后的外形误差在±0.01mm之内，从而得到质量比较高的LED发光字牌。
本发明实施例提供的一种LED发光字牌制备方法中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种LED发光字牌中对应部分的详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种LED发光字牌，其特征在于，包括带有发光字区域的基板，所述发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域：
其中，所述发光字区域中每个发光字的图形表面均包括LED芯片、厚度为微米级的荧光粉层；
所述发光字区域的外围设置有透明围坝胶层，所述透明围坝胶层所围成的区域内设置有透明硅胶层。
2.根据权利要求1所述的LED发光字牌，其特征在于，所述荧光粉层为利用喷粉得到的荧光粉层。
3.根据权利要求2所述的LED发光字牌，其特征在于，所述LED芯片为发蓝光的LED芯片，所述荧光粉层中包含的荧光粉为黄绿色荧光粉。
4.根据权利要求3所述的LED发光字牌，其特征在于，所述基板表面覆盖有白色油墨层、黑色油墨层，其中，所述黑色油墨层覆盖在所述白色油墨层之上且位于发光字的图形之外。
5.根据权利要求1至4任一项所述的LED发光字牌，其特征在于，所述LED芯片为倒装结构。
6.根据权利要求1所述的LED发光字牌，其特征在于，所述LED芯片与所述荧光粉层为CSP结构。
7.根据权利要求6所述的LED发光字牌，其特征在于，所述基板表面覆盖有黄绿色油墨层、黑色油墨层，其中，所述黑色油墨层覆盖在所述黄绿色油墨层之上且位于发光字的图形之外。
8.一种LED发光字牌制备方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的LED发光字牌，包括：
在带有发光字区域的基板上覆盖掩膜版，其中，所述发光字区域为所有发光字的图形所构成的区域，所述掩膜版上带有与所述发光字区域相对应的图形；
在所述掩膜版的图形上印刷胶体，并在所述胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域；
利用透明围坝胶层在所述发光字区域外围进行围坝，在所述透明围坝胶层所围成的区域内点涂透明硅胶，并进行烘干，以形成透明硅胶层。
9.根据权利要求8所述的LED发光字牌制备方法，其特征在于，在所述胶体上形成带有LED芯片与荧光粉层的区域，包括：
将所述LED芯片固定在所印刷的胶体上；
去除所述掩膜版，并在所述基板表面覆盖喷粉掩膜版；
将预先配置的荧光胶喷涂在所述基板表面，进行烘干，并去除所述喷粉掩膜版，以在所述基板表面形成带有LED芯片与荧光粉层的区域。
10.根据权利要求8所述的LED发光字牌制备方法，其特征在于，在所述透明围坝胶层所围成的区域内点涂透明硅胶，并进行烘干，以形成透明硅胶层之后，还包括：
将所述基板按照预先绘制的LED发光字图纸的尺寸进行切割。
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