CN109872645B - 防水led显示屏 - Google Patents

Abstract

一种防水LED显示屏，包括PCB板、面罩及若干LED灯珠，各LED灯珠设置于PCB板上，面罩开设有若干容置孔，各容置孔与各LED灯珠一一对应，面罩连接于PCB板上，且各灯珠穿过与其对应的容置孔，若干LED灯珠的表面均设置有透明耐磨疏水涂层；面罩于朝向PCB板的一面以及背向PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，且粘接层位于面罩与超疏水涂层之间。通过粘接层来提高超疏水涂层的结合力，涂层结合强度较好，超疏水涂层与面罩的结合力较好，能够起到较好的防水效果。通过在LED灯珠表面均设置有透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。

Description

防水LED显示屏

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种防水LED显示屏。

背景技术

近年来室内小间距LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏的市场规模日益增长，由于小间距LED显示屏占据色彩丰富、易于拼缝、均匀性好、功耗较低等性能优势，被广泛应用于会议场所、军事指挥、安防显示、商业显示等领域。但是室内小间距LED显示屏存在防水和清洁难题，如果用湿布清洁会导致残留水分渗入模组内部，进而影响灯珠和电子器件的使用寿命。

为了提高小间距的LED显示屏的防水性能和实现自清洁效果，通常会在其表面制备一层超疏水涂层。超疏水性能描述的是材料表面的不沾水性能，材料表面的超疏水效应又被称为“荷叶效应”，可以通过在材料表面制备具有较低表面自由能的粗糙微纳米结构来实现类似于荷叶表面的自清洁功能，这种结构有助于在水和材料之间形成空气隔层，防止水将材料表面润湿，能够有效防止表面被污水污染，同时材料表面的灰尘杂质也会被雨水带走，实现自清洁抗污功效。

但是目前的超疏水涂层普遍存在结合强度低、与基底结合力差等问题，进而使得防水LED显示屏的自清洁效果和防水效果较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种涂层结合强度较高以及防水效果较好的一种防水LED显示屏。

一种防水LED显示屏，包括PCB板、面罩及若干LED灯珠，各所述LED灯珠设置于所述PCB板上，所述面罩开设有若干容置孔，各容置孔与各LED灯珠一一对应，所述面罩连接于所述PCB板上，且各所述灯珠穿过与其对应的容置孔，若干所述LED灯珠的表面均设置有透明耐磨疏水涂层；

所述面罩于朝向所述PCB板的一面以及背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，且所述粘接层位于所述面罩与所述超疏水涂层之间。

在其中一个实施例中，所述透明耐磨疏水涂层包括如下组分：粘接材料和改性纳米颗粒；其中，所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比为50:1～200:1。

在其中一个实施例中，所述粘接材料为有机硅树脂、疏水丙烯酸酯树脂和有机聚硅氮烷树脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述改性纳米颗粒为气相疏水纳米级氧化钛、气相疏水纳米级氧化硅和气相疏水纳米级氧化铝中的至少一种。

在其中一个实施例中，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程包括如下步骤：

将改性纳米颗粒加入粘接材料中，并分散均匀，形成分散混合物；

将一平面的网格状治具置于PCB板上，所述网格状治具的多个网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应，且网格状治具的厚度小于LED灯珠的灯面高度；

将所述分散混合物均匀涂抹于若干LED灯珠表面，形成混合物涂层；

取一平整的PET膜压合于混合物涂层上；

抽出所述PET膜并取出所述网格状治具；

固化所述LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层。

在其中一个实施例中，在所述固化所述LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层之后，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程还包括如下步骤：

将各所述LED灯珠放置于一密封容器内，在各所述LED灯珠的整体边缘滴加全氟癸基三甲氧基硅烷；

将密封容器加热，加热温度为80-100℃，加热时间2-6h；取出各所述LED灯珠即在各LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层。

在其中一个实施例中，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程包括如下步骤：

将改性纳米颗粒加入粘接材料中，并分散均匀，形成分散混合物；

取一平面的网格状治具，所述网格状治具的多个网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应，且网格状治具的厚度小于LED灯珠高度；将所述分散混合物均匀涂抹于若干LED灯珠表面，形成混合物涂层；

取一平整的PET膜压合于混合物涂层上，并清除溢出的分散混合物；

抽出PET膜并取出网格状治具；

将各所述LED灯珠进行烘烤固化，使各LED灯珠表面的分散混合物形成固化层；

将各LED灯珠放置于一密封玻璃容器内，在若干LED灯珠的整体边缘滴加全氟癸基三甲氧基硅烷；

将密封容器置于烤箱内加热，加热温度为80-100℃，加热时间2-6h；取出各LED灯珠即在各LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层。

在其中一个实施例中，所述将若干LED灯珠进行烘烤固化中，烘烤固化的温度为60℃-80℃，烘烤固化的时间为0.5h-2h。

在其中一个实施例中，所述粘接层的材质为弹性体型压敏胶、树脂型压敏胶和丙烯酸类压敏胶中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述超疏水涂层的材质为纳米级无机氧化物。

在其中一个实施例中，所述纳米级无机氧化物为纳米级氧化钛、纳米级氧化硅和纳米级氧化铝中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述超疏水涂层的形成过程如下：

配制疏水纳米颗粒溶液；其中，疏水纳米颗粒溶液包括如下质量份的各组分：纳米级无机氧化物1份-10份，十二烷基三甲氧基硅烷1份-2份和无水乙醇100份-200份；

将疏水纳米颗粒溶液均匀喷涂在面罩背离所述PCB板的一面的粘接层上，形成中间涂层；

将中间涂层烘烤形成所述超疏水涂层。

上述防水LED显示屏，在所述面罩于背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，通过粘接层来提高超疏水涂层的结合力，涂层结合强度较好，超疏水涂层与面罩的结合力较好，能够起到较好的防水效果，超疏水涂层的自清洁效果均较好。通过在所述LED灯珠表面均设置有透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。通过同时在LED灯缝间的面罩上粘附一层具有超疏水性能的超疏水涂层，并在LED灯面上粘结一层具有稳定耐磨效果的透明耐磨疏水涂层，不仅能够有效提高户内小间距LED显示屏的防潮防腐能力，提升模组的可靠性，解决清洁难题，而且灯缝间的超疏水涂层不易因外部因素磨损，能够保持稳定持久的防水性能。

附图说明

图1为显示屏的结构示意图；

图2为一实施例的防水LED显示屏的截面图；

图3为图2所示的防水LED显示屏的A处的放大图；

图4为具体实施例1的防水LED显示屏的表面的滴上水滴后的状态图；

图5为普通未处理灯面的表面水流冲击的状态图；

图6为具体实施例1的防水LED显示屏的表面水流冲击的状态图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施例中，一种防水LED显示屏，包括PCB板、面罩及若干LED灯珠，各所述LED灯珠设置于所述PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板上，所述面罩开设有若干容置孔，各容置孔与各LED灯珠一一对应，所述面罩连接于所述PCB板上，且各所述灯珠穿过与其对应的容置孔，若干所述LED灯珠的表面均设置有透明耐磨疏水涂层；所述面罩于背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，且所述粘接层位于所述面罩与所述超疏水涂层之间。例如，所述LED灯珠凸出于所述面罩远离PCB板的一面。或者说，面罩位于LED灯珠的灯面下。又如，超疏水涂层为透明纳米超疏水涂层。需要进一步说明的是，LED显示屏中由一个像素点中心到相邻另一个像素点中的距离称为像素点间距，本行业中按像素点间距大小的不同可以将LED显示屏进行分类，例如包括P0.8，P0.9，P1.2、P2.5、P3、P4、P5、P6、P10等，其中P2.5(含P2.5)以上的LED显示屏称为大间距LED显示屏，P2.5(不含P2.5)以下的LED显示屏称为小间距LED显示屏，小间距LED显示屏对应的显示屏面罩称为小间距面罩。例如，本申请的中LED显示屏为小间距LED显示屏。例如，防水LED显示屏为小间距防水LED显示屏。

为了进一步说明上述防水LED显示屏，又一个例子是，请参阅图1，防水LED显示屏包括PCB板110、面罩120及若干LED灯珠130，各所述LED灯珠130设置于所述PCB板110上，所述面罩120连接于所述PCB板110上，所述面罩120开设有若干容置孔121，各容置孔121与各LED灯珠130一一对应，且各所述灯珠130穿设于对应的容置孔121。值得一提的是，一个实施例中，各所述灯珠130穿过对应的容置孔121并至少部分凸起于面罩120的背向PCB板的一面。

需要说明的是，LED灯珠如何设置在PCB板上，以及面罩如何连接在PCB板上，请参考现有技术。例如，面罩为塑料面罩。当然，面罩的材质不限于此。本实施例中的面罩，主要用于提高LED灯珠的对比度。例如，所述LED灯珠具有矩形体结构。例如，所述容置孔具有矩形截面，各所述LED灯珠一一对应容置于各所述容置孔内。当然，面罩及LED灯珠的形状及结构也不限于此。例如，所述塑料面罩以滚压的方式压合在PCB板上。例如，塑料面罩朝向所述PCB板的一面也涂有弹性体型压敏胶、树脂型压敏胶和丙烯酸类压敏胶中的至少一种胶后，通过滚压的方式压合在PCB板上。

请参阅图2及图3，若干LED灯珠130的表面设置有透明耐磨疏水涂层210；通过在所述LED灯珠130表面设置有透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠130具有较好的防水作用和耐磨作用，避免水进入LED灯珠内部，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果；还能够提高LED灯珠的使用寿命，减少磨损损耗。一实施例中，所述透明耐磨疏水涂层包括如下组分：粘接材料和改性纳米颗粒；其中，所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比为50:1～200:1。一实施例中，所述粘接材料为有机硅树脂、疏水丙烯酸酯树脂和有机聚硅氮烷树脂中的至少一种。一实施例中，所述改性纳米颗粒为气相疏水纳米级氧化钛、气相疏水纳米级氧化硅和气相疏水纳米级氧化铝中的至少一种。一实施例中，所述改性纳米颗粒的颗粒粒径为20纳米至200纳米。如此，通过采用如上组分的透明耐磨疏水涂层，尤其是所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比为50:1～200:1，能够起到较好的疏水能力和耐磨能力。需要说明的是，当所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比低于50:1时，透明耐磨疏水涂层的疏水能力和耐磨能力不足，当所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比高于200:1时，改性纳米颗粒不易于团聚，且使得透明耐磨疏水涂层与LED灯珠表面结合力较差，影响涂层稳定性，且涂层不够均匀。而当所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比为50:1～200:1，能够起到较好的疏水能力和耐磨能力，进而满足透明耐磨疏水涂层的疏水及耐磨的性能，以使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。尤其需要说明的是，本申请中的透明耐磨疏水涂层，能够接触水流但是不会粘附水滴，不仅能有效防止水流浸润入LED灯珠内部，而且能够实现良好的自清洁效果。尤其是在PCB板上不规则的凹凸起伏的多个LED灯珠表面，通过分别在LED灯珠表面设置有透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。

一实施例中，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程包括如下步骤：将改性纳米颗粒加入粘接材料中，并分散均匀，形成分散混合物；将一平面的网格状治具置于PCB板上，所述网格状治具的多个网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应，且网格状治具的厚度小于LED灯珠的灯面高度；将所述分散混合物均匀涂抹于若干LED灯珠表面，形成混合物涂层；取一平整的PET膜压合于混合物涂层上；抽出所述PET膜并取出所述网格状治具；固化所述LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层。固化层即为所述透明耐磨疏水涂层。

又一实施例中，在所述固化所述LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层之后，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程还包括如下步骤：将各所述LED灯珠放置于一密封容器内，在各所述LED灯珠的整体边缘滴加全氟癸基三甲氧基硅烷；将密封容器加热，加热温度为80-100℃，加热时间2-6h；取出各所述LED灯珠即在各LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层。如此，可以进一步赋予透明耐磨疏水涂层较好的疏水特性和自清洁能力。全氟癸基三甲氧基硅烷，经过后续加热挥发后，以使固化层具有更好的拒水、拒油性能、防反射性性能和自清洁性能。

一实施例中，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程包括如下步骤：将改性纳米颗粒加入粘接材料中，并分散均匀，形成分散混合物；取一平面的网格状治具，所述网格状治具的多个网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应，且网格状治具的厚度小于LED灯珠高度；相邻空心的网格的中心距等于PCB板上相邻LED灯珠的中心距，相邻空心的网格的间隙为PCB板上相邻灯珠LED间隙的80％～99％；将所述网格状治具与PCB板上的灯缝压合，并使网格状治具不超过LED灯珠的灯面；将所述分散混合物均匀涂抹于若干LED灯珠表面，形成混合物涂层；取一平整的PET膜压合于混合物涂层上，并清除溢出的分散混合物；抽出PET膜并取出网格状治具；将若干LED灯珠进行烘烤固化，在各LED灯珠表面形成固化层；将各LED灯珠放置于一密封玻璃容器内，在若干LED灯珠的整体边缘滴加0.1g-0.5g全氟癸基三甲氧基硅烷；将密封容器置于烤箱内加热，加热温度为80-100℃，加热时间2-6h；取出若干LED灯珠即在各LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层。例如，所述网格状治具具有多个空心的网格，且多个空心的网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应。

为了进一步说明形成所述透明耐磨疏水涂层的过程，又一个例子是，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程包括如下步骤：

S110：将改性纳米颗粒加入粘接材料中，并分散均匀，形成分散混合物；

一实施例中，将改性纳米颗粒加入粘接材料中，超声分散10-30min后，机械搅拌0.5h-2h，搅拌温度为20摄氏度至40摄氏度，如此能够使得改性纳米颗粒较好地分散在粘接材料中，进而形成分散混合物。

S120：取一平面的网格状治具，所述网格状治具的多个网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应，且网格状治具的厚度小于LED灯珠高度；相邻空心的网格的中心距等于PCB板上相邻LED灯珠的中心距，相邻空心的网格的间隙为PCB板上相邻灯珠LED间隙的80％～99％；将所述网格状治具与PCB板上的灯缝压合，并使网格状治具不超过LED灯珠的灯面；

本实施例中，通过采用网格状治具，便于一次性在多个LED灯珠上涂所述分散混合物。例如，所述网格状治具具有多个空心网格，且多个空心网格与多个LED灯珠一一对应，即，每一空心网格均对应一个LED灯珠。又如，空心网格具有与LED灯珠相同的形状。本实施例中，通过将相邻空心的网格的间隙为PCB板上相邻灯珠LED间隙的80％～99％，能够保证LED灯珠的侧面也能够被涂上分散混合物。通过使网格状治具不超过LED灯珠的灯面，能够较好地在LED灯珠顶部涂上分散混合物。例中，网格状治具不超过LED灯珠的灯面，即为网格状治具不超过LED灯珠的发光面。

S130：将所述分散混合物均匀涂抹于若干LED灯珠表面，形成混合物涂层；

通过采用网格状治具之后，可以在网格状治具上一次性在多个LED灯珠表面涂覆分散混合物，基于网格状治具与LED灯珠的间隙，以及网格状治具不超过LED灯珠的灯面，能够较好地在若干LED灯珠表面形成混合物涂层。例如，将配置好的分散混合物以喷涂、刷涂或涂布等方式均匀涂抹于LED灯珠表面形成混合物涂层。例如，混合物涂层的厚度为0.5微米至2微米。如此，能够使得后续制备得到的透明耐磨疏水涂层具有较好的疏水性和耐磨性。

S140：取一平整的PET膜压合于混合物涂层上，并清除溢出的分散混合物；

通过取整的PET膜压合于混合物涂层上，并清除溢出的分散混合物，能够使得混合物涂层具有较厚的均一性和表面平整性。具体的，取一平整PET膜压合于混合物涂层的胶面上，以无纺布或其他清洁工具擦去溢出的胶液。

S150：抽出PET膜并取出网格状治具；

具体的，沿某一固定方向匀速抽出PET膜，取出网格治具。某一固定方向即为垂直于PCB板的方向。

S160：将各所述LED灯珠进行烘烤固化，使各LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层；

例如，将若干LED灯珠或者说防水LED显示屏放入烘箱中进行烘烤固化。例如，烘烤固化的温度为60℃-80℃，烘烤固化的时间为0.5h-2h，直至表面固化完全。如此，能够较好地进行烘烤固化。

S170：将各LED灯珠放置于一密封玻璃容器内，在若干LED灯珠的整体边缘滴加0.1g-0.5g全氟癸基三甲氧基硅烷；

本实施例中，通过在LED灯珠的整体边缘滴加0.1g-0.5g全氟癸基三甲氧基硅烷，经过后续加热挥发后，以使固化层具有更好的拒水、拒油性能、防反射性性能和自清洁性能。

S180：将密封容器置于烤箱内加热，加热温度为80-100℃，加热时间2-6h；取出若干LED灯珠即在各LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层。

本实施例中，通过将密封容器置于烤箱内加热能够使得全氟癸基三甲氧基硅烷赋予透明耐磨疏水涂层更好的拒水、拒油性能、防反射性性能和自清洁性能。上述形成所述透明耐磨疏水涂层的过程，能够较好地形成透明耐磨疏水涂层，能够在多个LED灯珠表面一次性形成透明耐磨疏水涂层，工艺制备过程较为简单，能够降低生产成本。上述形成所述透明耐磨疏水涂层的过程，能够较好地在所述LED灯珠表面形成透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。此外，本实施例中通过化学气相沉积方法在疏水涂层表面沉积修饰的氟硅烷，即全氟癸基三甲氧基硅烷，能够有效提高涂层的不粘附作用，在涂层表面粘附的灰尘更易脱落，从而能够使户内小间距LED显示屏更易于清洁。

请继续参阅图2及图3，面罩120于背向所述PCB板130的一面设置有粘接层310和超疏水涂层320，且所述粘接层均位于所述面罩与所述超疏水涂层之间。粘接层主要用于起到提高超疏水涂层与面罩的结合力。超疏水涂层主要起到较好的疏水效果和自清洁效果。

一实施例中，所述粘接层的材质为弹性体型压敏胶、树脂型压敏胶和丙烯酸类压敏胶中的至少一种。如此，能够较好地提高超疏水涂层与面罩的结合力，结合强度较高。一实施例中，所述粘接层的形成过程如下：采用涂布法在面罩的两面均匀涂布一层粘接剂，粘接剂即为粘接层的材质。如此，能够较好地在面罩的两面形成粘接层。需要说明的是，当形成粘接层时，可以不考虑容置孔的侧壁位置，当然，也可以考虑在容置孔的侧壁位置也分别设置粘接层。本实施例中，在面罩靠近PCB板的一面设置粘接层，主要是为了便于面罩与PCB板的连接，而后可通过滚压的方式将面罩压合在PCB板上。面罩靠近PCB板的一面设置粘接层，即为如前所述的，塑料面罩朝向所述PCB板的一面也涂有弹性体型压敏胶、树脂型压敏胶和丙烯酸类压敏胶中的至少一种胶后，通过滚压的方式压合在PCB板上。

一实施例中，所述超疏水涂层的材质为纳米级无机氧化物。例如，所述纳米级无机氧化物为纳米级氧化钛、纳米级氧化硅和纳米级氧化铝中的至少一种。例如，所述纳米级无机氧化物的粒径为20纳米至200纳米，如此，选择上述纳米级无机氧化物，能够使得超疏水涂层起到较好的疏水效果和自清洁效果。

一实施例中，所述超疏水涂层的形成过程如下：配制疏水纳米颗粒溶液；其中，疏水纳米颗粒溶液包括如下质量份的各组分：纳米级无机氧化物1份-10份，十二烷基三甲氧基硅烷1份-2份和无水乙醇100份-200份；将疏水纳米颗粒溶液均匀喷涂在面罩背离所述PCB板的一面的粘接层上，形成中间涂层；将中间涂层烘烤形成所述超疏水涂层。

为了进一步说明上述超疏水涂层的形成过程，又一个实施例是，超疏水涂层的形成过程如下：

S210：配制疏水纳米颗粒溶液；其中，疏水纳米颗粒溶液包括如下质量份的各组分：纳米级无机氧化物1份-10份，十二烷基三甲氧基硅烷1份-2份和无水乙醇100份-200份；

本实施例中，通过加入十二烷基三甲氧基硅烷1份-2份和无水乙醇100份-200份，能够较好地将纳米级无机氧化物1份-10份进行分散。尤其是采用如上各组量组分的疏水纳米颗粒溶液后形成的超疏水涂层，其具有较好的疏水效果和自清洁效果。尤其是通过加入十二烷基三甲氧基硅烷1份-2份，能够对1份-10份的纳米级无机氧化物起到一定的修饰作用，进而增强其疏水效果。

一实施例中，将疏水纳米颗粒溶液中的各成分混合后，采用机械分散的方式，以使各成分分散均匀。例如，采用超声分散。例如，超声分散的时间为20分钟至40分钟。再如，超声分散后，还进行如下操作：搅拌2小时至4小时，并静止12小时。如此，能够较好地使各组分混合并分散以形成疏水纳米颗粒溶液。

S220：将疏水纳米颗粒溶液均匀喷涂在面罩背离所述PCB板的一面的粘接层上，形成中间涂层；

一实施例中，所述中间涂层的厚度为0.5微米至2微米，如此，后续制备得到的超疏水涂层能够起到较好的防水作用和自清洁作用。

S230：将中间涂层烘烤形成所述超疏水涂层。

本实施例中，通过将中间涂层烘烤，直至疏水纳米颗粒溶液中的溶剂挥发，进而形成所述超疏水涂层。

一实施例中，将中间涂层或者说防水LED显示屏整体放入烘箱中进行烘烤操作。例如，烘烤的温度为60摄氏度至80摄氏度，烘烤的时间为20分钟至40分钟，如此，能够较好地制备得到超疏水涂层。

一实施例中，在S230步骤之后，超疏水涂层的形成过程还包括如下步骤：采用无纺布或其他清洁工具清洁灯面以除去残余的无机氧化物纳米颗粒。灯面，即面罩远离LED灯珠的一面。如此，能够较好地去残余的无机氧化物纳米颗粒。

本申请中，通过在所述面罩于背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，且所述粘接层位于所述面罩与所述超疏水涂层之间，如此，本申请的防水思路为主动防水，能够接触水流但不粘附，且具有较好的自清洁的效果。而传统中有在面罩表面直接涂覆自洁涂层的，如文献CN207149187U，其盖板表面涂覆自清洁层，在灯间加防水胶层，其思路基本上还是通过外加一系列外壳装置来保护LED显示屏避免水的接触，但是这种方案不仅会大大增加产品成本和人力组装成本，而且大大局限了LED显示屏的应用范围。本申请的防水LED显示屏，通过直接在LED显示屏的各LED灯珠的灯缝和灯面上直接制备出疏水涂层，能够接触水流但是不会粘附水滴，经过验证不仅能有效防止水流浸润入灯缝之间，而且能够实现良好的自清洁效果，能够较好地实现主动防水，并利用水达到自清洁的效果。且相对于文献CN207149187U，文献CN207149187U主要是外加一系列密封装置防水，而且自清洁层也是为了防止弄脏盖板而设计的，并非在LED显示屏上直接制备防水涂层，对比文献CN207149187U，本申请的防水LED显示屏的防水过程更直接有效，而且是真正的主动防水，能够接触水流但不粘附，而文献CN207149187U的方案是避免水流与显示屏的接触，在实现成本、组装难度和应用范围上与相比，本发明均具有较大优势，能够降低成本，组装难度降低，且应用范围较广。

上述防水LED显示屏，在所述面罩于背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，通过粘接层来提高超疏水涂层的结合力，结合强度较好，超疏水涂层与面罩的结合力较好，能够起到较好的防水效果。通过在所述面罩于背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，使得面罩的两侧的自清洁效果均较好。通过在所述LED灯珠表面设置有透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。通过同时在LED灯缝间的面罩上粘附一层具有超疏水性能的超疏水涂层，并在LED灯面上粘结一层具有稳定耐磨效果的透明耐磨疏水涂层，不仅能够有效提高户内小间距LED显示屏的防潮防腐能力，提升模组的可靠性，解决清洁难题，而且灯缝间的超疏水涂层不易因外部因素磨损，能够保持稳定持久的防水性能。

一较佳实施例中，在将面罩形成粘接层和超疏水涂层之后，并将面罩与PCB连接之后，再在LED灯珠表面形成透明耐磨疏水涂层，还能够使得表面沉积修饰的氟硅烷，即全氟癸基三甲氧基硅烷，能够沉积在面罩上的超疏水涂层的表面，进而进一步提高其自清洁效果。

本申请提供一种防水LED显示屏，通过两步法分别在LED显示屏的面罩表面粘附一层均匀的超疏水涂层，和在LED灯面粘接一层均匀的透明耐磨疏水涂层，能够防止水滴渗入LED显示屏灯缝之间，有效保护PCB板和灯珠芯片免受浸润和腐蚀。本申请最关键的构思在于：运用两步法分别实现面罩表面和LED灯面的防水效果，其中由于面罩本身被贴合于灯面以下，不易被摩擦、冲击等外力因素损坏，因此可以保护超疏水涂层不被破坏。而LED灯面容易受外界摩擦、冲击等影响，而超疏水涂层的纳米结构容易被损坏，因此在LED灯面重点实现具有良好耐磨性能的疏水涂层。

下面结合具体实施例继续对本申请的防水LED显示屏予以说明。

具体实施例1

运用两步法分别实现面罩表面和LED灯面的防水效果，其中由于面罩本身被贴合于灯面以下，不易被摩擦、冲击等外力因素损坏，因此可以保护超疏水涂层不被破坏。而LED灯面容易受外界摩擦、冲击等影响，而超疏水涂层的纳米结构容易被损坏，因此在LED灯面重点实现具有良好耐磨性能的疏水涂层。

二步法中的第一步，在塑料面罩两面均匀涂覆一层粘接剂形成粘接层，其中，粘结剂为弹性体型压敏胶，采用涂布法在面罩的两面均匀涂布一层粘接剂。其中，所述塑料面罩包含阵列排布的空心方格的网格结构，空心网格即为如上所述的容置孔，其为正方形方格，相邻空心方格的中心距等于PCB板上相邻灯珠的中心距(误差在0.05mm以内)，相邻空心方格的间隙小于PCB板上相邻灯珠间隙。塑料面罩以滚压的方式压合在PCB板上。具体的，所述的超疏水涂层材料为氧化硅纳米颗粒，粒径为20nm。所述的超疏水涂层的制备方法为：

(1)配制疏水纳米氧化硅溶液，按重量份计由以下成分配得：氧化硅纳米颗粒2份，十二烷基三甲氧基硅烷1份，无水乙醇200份。混合均匀后采用机械分散的方式，超声分散30min，并搅拌4h，静置12h。

(2)将所述纳米氧化硅溶液均匀喷涂到贴合有塑料面罩远离PCB板的一面，并置于烤箱内加热蒸发40min，加热温度为80℃，直至表面溶剂蒸发完全。

(3)采用无纺布和酒精对灯面进行清洁。

二步法中的第二步，在PCB板上压合一平面网格状治具，然后在LED灯面均匀涂覆一层透明疏水纳米分散液，并采用PET膜压合的方式去除多余分散液，形成一层均匀的透明耐磨疏水涂层。具体的，所述的平面网格治具包含阵列排布的空心方格的网格结构，所述空心方格为正方形方格，相邻空心方格的中心距等于PCB板上相邻灯珠的中心距(误差在0.05mm以内)，相邻空心方格的间隙小于PCB板上相邻灯珠间隙，治具厚度小于灯面高度。所述的透明耐磨疏水涂层包括粘接材料和改性纳米颗粒，所述粘接材料为有机硅树脂，所述改性纳米颗粒为气相疏水纳米级氧化硅，纳米颗粒粒径为20nm。所述的透明耐磨疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将疏水纳米氧化硅加入有机硅树脂中，超声分散10min，机械搅拌30min，温度控制在40℃，纳米材料的质量分数为0.5％。

(2)取一平面网格状治具，所述治具网格与PCB板上的多个LED灯对应，厚度小于灯面高度。将所述治具与PCB板灯缝压合，并保证治具不超过LED灯面。

(3)将配制好的分散液以涂布方式均匀涂抹于LED模组表面，取一平整PET膜压合于胶面上，以无纺布加酒精擦去溢出的胶液，再沿某一固定方向匀速抽出PET膜，取出网格治具。

(4)将LED模组置于烤箱内加热2h，加热温度为80℃，直至表面固化完全。

(5)将干燥后的LED模组置于一密封玻璃容器内，在其边上滴加0.1g全氟癸基三甲氧基硅烷，并将上述容器置于烤箱内加热，加热温度为80℃，加热时间4h。

如图4所示，通过本实例制备的防水LED显示屏灯面展现出优秀的疏水性能，在水滴和灯缝之间形成空气隔层，能够有效保护灯面以下的PCB板和灯珠芯片免受水滴浸润而形成短路或遭到腐蚀。如图5及图6所示，其中图5为普通未处理灯面，图6为本申请的防水LED显示屏的灯面，将普通未处理灯面和防水灯面置于同样的水流冲击下，水流会浸润普通未处理灯面的缝隙之间，导致芯片和电子元器件浸泡于水中，而疏水灯面则会产生“荷叶效应”，水流在灯面成股流下而且不会浸润入灯缝内，因此也不会对内部的电子元器件产生侵蚀作用。在水流冲击过后，普通未处理的灯面和灯缝间会残留大量水滴，不仅容易产生水渍，也会产生长期侵蚀效果，而疏水灯面和灯缝间无水滴残留，能够实现有效的防水作用和防侵蚀效果。由于小间距LED显示屏的灯缝较小，面罩上通过粘接剂粘附的超疏水涂层不易受外界因素如摩擦或按压等外力影响而破坏，能够有效解决目前市面上疏水涂层结合力不强、易损耗等缺点，实现稳定持久的防水防渗透功能。而LED灯面容易受外界摩擦、冲击等影响，考虑到超疏水涂层的纳米结构容易被损坏，因此在LED灯面重点实现具有良好耐磨性能的疏水涂层。而且本工艺通过CVD方法在疏水涂层表面修饰的氟硅烷，即全氟癸基三甲氧基硅烷，能够有效提高涂层的不粘附作用，在涂层表面粘附的灰尘更易脱落，从而能够使户内小间距LED显示屏更易于清洁。

上述防水LED显示屏，在所述面罩于背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，通过粘接层来提高超疏水涂层的结合力，结合强度较好，超疏水涂层与面罩的结合力较好，能够起到较好的防水效果，超疏水涂层的自清洁效果均较好。通过在所述LED灯珠表面设置有透明耐磨疏水涂层，能够使得LED灯珠具有较好的防水作用，进而使得LED显示屏具有较好的防水效果。通过同时在LED灯缝间的面罩上粘附一层具有超疏水性能的超疏水涂层，并在LED灯面上粘结一层具有稳定耐磨效果的透明耐磨疏水涂层，不仅能够有效提高户内小间距LED显示屏的防潮防腐能力，提升模组的可靠性，解决清洁难题，而且灯缝间的超疏水涂层不易因外部因素磨损，能够保持稳定持久的防水性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防水LED显示屏，包括PCB板、面罩及若干LED灯珠，各所述LED灯珠设置于所述PCB板上，所述面罩开设有若干容置孔，各所述容置孔与各所述LED灯珠一一对应，所述面罩连接所述PCB板，且各所述灯珠穿设于对应的所述容置孔，其特征在于，若干所述LED灯珠的表面均设置有透明耐磨疏水涂层；

所述面罩背向所述PCB板的一面设置有粘接层和超疏水涂层，且所述粘接层位于所述面罩与所述超疏水涂层之间；

所述透明耐磨疏水涂层包括如下组分：粘接材料和改性纳米颗粒；其中，所述粘接材料和所述改性纳米颗粒的质量比为50:1～200:1；

在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程包括如下步骤：

将改性纳米颗粒加入粘接材料中，并分散均匀，形成分散混合物；

将一平面的网格状治具置于PCB板上，所述网格状治具的多个网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应，且网格状治具的厚度小于LED灯珠的灯面高度；

将所述分散混合物均匀涂抹于若干LED灯珠表面，形成混合物涂层；

取一平整的PET膜压合于混合物涂层上；

抽出所述PET膜并取出所述网格状治具；

固化所述LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层。

2.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述改性纳米颗粒的颗粒粒径为20纳米至200纳米；或者，所述粘接层的形成过程如下：采用涂布法在面罩的两面均匀涂布一层粘接剂，且当形成粘接层时不考虑容置孔的侧壁位置。

3.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述粘接材料为有机硅树脂、疏水丙烯酸酯树脂和有机聚硅氮烷树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述改性纳米颗粒为气相疏水纳米级氧化钛、气相疏水纳米级氧化硅和气相疏水纳米级氧化铝中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述网格状治具具有多个空心的网格，且多个空心的网格与PCB板上的多个LED灯珠一一对应。

6.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，在所述固化所述LED灯珠表面的混合物涂层形成固化层之后，在若干LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层的过程还包括如下步骤：

将各所述LED灯珠放置于一密封容器内，在各所述LED灯珠的整体边缘滴加全氟癸基三甲氧基硅烷；

将密封容器加热，加热温度为80-100℃，加热时间2-6h；取出各所述LED灯珠即在各LED灯珠表面形成所述透明耐磨疏水涂层。

7.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述粘接层的材质为弹性体型压敏胶、树脂型压敏胶和丙烯酸类压敏胶中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述超疏水涂层的材质为纳米级无机氧化物。

9.根据权利要求8所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述纳米级无机氧化物为纳米级氧化钛、纳米级氧化硅和纳米级氧化铝中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的防水LED显示屏，其特征在于，所述超疏水涂层的形成过程如下：

配制疏水纳米颗粒溶液；其中，疏水纳米颗粒溶液包括如下质量份的各组分：纳米级无机氧化物1份-10份，十二烷基三甲氧基硅烷1份-2份和无水乙醇100份-200份；

将疏水纳米颗粒溶液均匀涂覆在面罩背向所述PCB板的一面的粘接层上，形成中间涂层；

将中间涂层烘烤形成所述超疏水涂层。

Images