CN110797450A - 基于模压技术的表面一致性封装led显示单元 - Google Patents

基于模压技术的表面一致性封装led显示单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，该单元包括固装有LED发光芯片的线路板，第一封装胶层，第一封装胶层制备于固装有LED发光芯片的线路板表面；其特征在于还包括第二封装胶层；第二封装胶层制备于第一封装胶层上；第一封装胶层是混合有10％～60％重量比散射剂的环氧树脂类AB胶层，其厚度为0.15‑0.3mm；第二封装胶层是混合有10％～60％重量比散射剂和3～10‰量比黑色素的环氧树脂类胶层，其厚度为0.1‑0.2mm。本发明透过率、亮度高，在不损失亮度的条件下能够保证整体封装单元的表面一致性。

Description

基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元
技术领域
本发明属于高密度LED显示屏技术领域，涉及一种基于模压技术的表面一致性封装 LED显示单元，该显示单元适用于全倒装产品、混装产品、正装LED显示屏产品。
背景技术
随着LED显示技术的不断发展，MINI LED Mirco LED占据各个新闻的热点，各个显示屏相关厂家都意识到日后的发展趋势对此进行深入研究，同时与显示屏相关的产业技术，如固晶设备精度及识别能力、电路板工艺制程能力、LED发光芯片技术等也在飞速发展，都促使LED显示技术的整体提升。传统的SMD技术受限于灯珠尺寸在点间距1mm及以下批量化生产比较困难，与之对应的COB技术在小间距显示有着天然的优势，但基于COB封装的LED显示屏技术难点在于控制表面胶层一致性及墨色一致性，受板材影响、板材墨色影响、胶层厚度影响、胶层本身颜色一致性影响，LED显示屏表面一致性及墨色一致性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，该显示单元能够实现显示屏表面一致性，墨色一致性，厚度均匀性并减少镜面反射。
为了解决上述技术问题，本发明的基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元包括固装有LED发光芯片2的线路板1，第一封装胶层3，第一封装胶层3制备于固装有LED 发光芯片的线路板1表面；其特征在于还包括第二封装胶层4；第二封装胶层4制备于第一封装胶层3上；第一封装胶层3是混合有10％～60％重量比散射剂的环氧树脂类AB胶层，其厚度为0.15-0.3mm；第二封装胶层4是混合有10％～60％重量比散射剂和3～10‰量比黑色素的环氧树脂类胶层，其厚度为0.1-0.2mm。
进一步，本发明还包括离型膜层5；离型膜层5压合在第二封装胶层4表面，其表面粗糙度为0.02-0.1mm。
所述的第二封装胶层4所用环氧树脂类胶优选KP-100A的环氧树脂。
所述的离型膜材质优选PET。
上述基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元的制备方法如下：
步骤一、将散射剂按照总重量10％～60％的比例添加在环氧树脂类AB胶中，充分混合均匀，真空脱泡10min～15min，得到第一层封装胶水；
步骤二、将固装有LED发光芯片的线路板1放置在模压机的底膜61上预热2～5min，预热温度100～150℃；
步骤三、将步骤一得到的第一层封装胶水按照线路板面积每平方厘米0.1g～0.2g灌注到线路板表面；将模压机上方喷有脱膜剂的表面粗糙度小于0.02mm的上模62压合到第一层封装胶水表面，通过模压机的第一限位柱63控制第一层封装胶水厚度，压合温度100～150℃；压合5～15min后抬起模压机上模62；得到第一封装胶层3；将第一限位柱63更换为第二限位柱64；
步骤四、将散射剂按照总重量10％～60％的比例、黑色素按照总重量3～10‰的比例添加到环氧树脂类胶层，充分搅拌均匀，真空脱泡10～15min，得到第二层封装胶水；
步骤五、将步骤四混合好的第二层封装胶水按照线路板面积每平方厘米0.05g～0.1g灌装到第一封装胶层3表面；
步骤六、将离型膜5贴合至喷涂脱膜剂的工装上，将工装压合至第二层封装胶水表面，在120～150℃固化温度下压合5～10min，压合完成后第二层封装胶水固化为第二封装胶层4，此时第二封装胶层4与离型膜5完全合为一体，离型膜5、第二封装胶层4、第一封装胶层 3、LED发光芯片2和线路板21构成LED显示模块，取下工装放置10min～20min；
步骤七、切除LED显示单元的切边6(即边缘外的离型膜和两个封装胶层)，切割速度 5～10mm/s。
传统的模压工艺是将胶水直接压合至线路板表面，胶水中掺入适当的黑色素，确保显示屏有足够的对比度，但由于涉及批次性重复配胶的问题，掺入黑色素比例在同一批次配胶过程，涉及胶水重量比例，电子秤精度问题，胶水黑度有细微差别，另外在模压过程中由于线路板基材存在公差，公差范围为线路板基材厚度的10％，为保证单元板厚度一致性，胶层厚度会存在明显差别。由于其中掺有黑色素，且添加黑色素的胶层不是纯黑，以至于胶层厚度不一致，导致其黑度不一致。
本发明采用二次封装的模压技术；所述二次模压是指在线路板表面先封装一层不添加黑色素的胶层，固化后在上方压合一层添加黑色素胶层，所述二次模压胶层第一层与第二层，胶水配比，散射剂比例均一致，区别在于第二层添加适量黑色素。在压合技术方面，第一层压合采用的是平面压合，第二层压合采用的是磨砂膜表面粗糙压合，表面具有一定的粗糙度。本发明的特点是区别于胶层整体添加黑色素，在胶体表面第二层添加黑色素其透过率更高，封装单元的亮度更高。整体添加黑色素由于上文表述的公差问题，线路板厚度公差问题，导致其胶层不一致，胶层不一致会导致表面黑度不一致。本发明第二层是一层较薄的黑胶层，通过控制第二层厚度，并且适当增加黑色素，可以保证不损失亮度的条件下保证整体封装单元的表面一致性。由于第二层采用增加黑度压合，较黑的平面易发生镜面反射，本发明采用粗糙压合，可以使封装表面带有一定的粗糙度，减少镜面反射。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明。
图1是基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元总体结构分解图。
图2是压合第一封装胶层后的结构示意图。
图3是压合第二封装胶层后的结构示意图。
图4是模压第一封装胶谁过程结构示意图。
图5是模压第二封装胶谁过程结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元包括固装有LED 发光芯片2的线路板1，第一封装胶层3，第二封装胶层4，离型膜层5；第一封装胶层3制备于固装有LED发光芯片的线路板1表面，第二封装胶层4制备于第一封装胶层3上，离型膜层5压合在第二封装胶层4表面；第一封装胶层3是混合有10％～60％重量比散射剂的环氧树脂类AB胶层，其厚度为0.15-0.3mm；第二封装胶层4是混合有10％～60％重量比散射剂和3～10‰量比黑色素的环氧树脂类胶层，其厚度为0.1-0.2mm；离型膜层5表面粗糙度为0.02-0.1mm。
所述的第二封装胶层4所用环氧树脂类胶优选KP-100A的环氧树脂。
所述的离型膜材质优选PET。
上述LED显示单元的制备方法如下：
步骤一、将散射剂按照总重量10％～60％的比例添加在环氧树脂类AB胶中，充分混合均匀，真空脱泡10min～15min，得到第一层封装胶水；
步骤二、将固装有LED发光芯片的线路板1放置在模压机的底膜61上预热2～5min，预热温度100～150℃；
步骤三、将步骤一得到的第一层封装胶水按照线路板面积每平方厘米0.1g～0.2g灌注到线路板表面；将模压机上方喷有脱膜剂的表面粗糙度小于0.02mm的上模62压合到第一层封装胶水表面，通过模压机的第一限位柱63控制第一层封装胶水厚度，压合温度100～150℃；压合5～15min后抬起模压机上模62；得到第一封装胶层3；将第一限位柱63更换为第二限位柱64；
步骤四、将散射剂按照总重量10％～60％的比例、黑色素按照总重量3～10‰的比例添加到环氧树脂类胶层，充分搅拌均匀，真空脱泡10～15min，得到第二层封装胶水；
步骤五、将步骤四混合好的第二层封装胶水按照线路板面积每平方厘米0.05g～0.1g灌装到第一封装胶层3表面；
步骤六、将离型膜5贴合至喷涂脱膜剂的工装上，将工装压合至第二层封装胶水表面，在120～150℃固化温度下压合5～10min，压合完成后第二层封装胶水固化为第二封装胶层4，此时第二封装胶层4与离型膜5完全合为一体，离型膜5、第二封装胶层4、第一封装胶层 3、LED发光芯片2和线路板21构成LED显示模块，取下工装放置10min～20min；
步骤七、切除LED显示单元的切边6(即边缘外的离型膜和两个封装胶层)，切割速度5～10mm/s。
第一封装层胶水先用环氧树脂类AB胶水。
所述的第二封装层胶水选用环氧树脂类胶水，优选型号为KP-100A的环氧树脂；固化温度优选120℃，压合时间优选5min。固化后硬度高、无翘曲，并且固化后无黄变。
所述的离型膜材质优选PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，化学式为[COC6H4COOCH2CH2O]n)，其透过率为50％～70％。该离型膜是一种与环氧类树脂不粘合的薄膜，其表面具有一定的粗糙度，压合后耐温性能可达280℃，厚度均匀、表面一致性好。
表1示出了第二封装层胶水采用各型号环氧树脂的固化效果。
表2示出了离型膜采用各类材质的固化效果。
表1
Figure RE-GDA0002332854730000051
Figure RE-GDA0002332854730000061
表2
Figure RE-GDA0002332854730000062
为保证LED显示单元具备一定的对比度，会在胶层中添加适当比例的黑色素，为保证胶层有一定的透过率，LED显示单元有足够的亮度，黑色素的比例需要控制在一定范围。显示单元的表面一致性的主要因素在于封装胶层颜色的不均匀性，其厚度不一致黑度相差比较明显。模压过程保证的是线路板与封装胶层总厚的一致性，若线路板公差10％，线路板公差也会存在10％的公差，如只采用一层封装胶层添加黑色素，其不均匀性会十分明显。本发明采用二次模压，在第一封装层胶水中不添加黑色素，第一次模压成型后线路板与第一封装胶层3整体厚度均匀性可以达到1％,再压第二封装层胶水，添加黑色素的第二封装胶层4也是1％的公差，大大减少了由于黑胶层导致的表面一致性不均的现象。

Claims (5)

1.一种基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，包括固装有LED发光芯片2的线路板1，第一封装胶层3，第一封装胶层3制备于固装有LED发光芯片的线路板1表面；其特征在于还包括第二封装胶层4；第二封装胶层4制备于第一封装胶层3上；第一封装胶层3是混合有10％～60％重量比散射剂的环氧树脂类AB胶层，其厚度为0.15-0.3mm；第二封装胶层4是混合有10％～60％重量比散射剂和3～10‰量比黑色素的环氧树脂类胶层，其厚度为0.1-0.2mm。
2.根据权利要求1所述的基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，其特征在于还包括离型膜层5；离型膜层5压合在第二封装胶层4表面，其表面粗糙度为0.02-0.1mm。
3.根据权利要求1所述的基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，其特征在于所述的第二封装胶层4所用环氧树脂类胶选用KP-100A的环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，其特征在于所述的离型膜材质选用PET。
5.根据权利要求2所述的基于模压技术的表面一致性封装LED显示单元，其特征在于制备方法如下：
步骤一、将散射剂按照总重量10％～60％的比例添加在环氧树脂类AB胶中，充分混合均匀，真空脱泡10min～15min，得到第一层封装胶水；
步骤二、将固装有LED发光芯片的线路板1放置在模压机的底膜61上预热2～5min，预热温度100～150℃；
步骤三、将步骤一得到的第一层封装胶水按照线路板面积每平方厘米0.1g～0.2g灌注到线路板表面；将模压机上方喷有脱膜剂的表面粗糙度小于0.02mm的上模62压合到第一层封装胶水表面，通过模压机的第一限位柱63控制第一层封装胶水厚度，压合温度100～150℃；压合5～15min后抬起模压机上模62；得到第一封装胶层3；将第一限位柱63更换为第二限位柱64；
步骤四、将散射剂按照总重量10％～60％的比例、黑色素按照总重量3～10‰的比例添加到环氧树脂类胶层，充分搅拌均匀，真空脱泡10～15min，得到第二层封装胶水；
步骤五、将步骤四混合好的第二层封装胶水按照线路板面积每平方厘米0.05g～0.1g灌装到第一封装胶层3表面；
步骤六、将离型膜5贴合至喷涂脱膜剂的工装上，将工装压合至第二层封装胶水表面，在120～150℃固化温度下压合5～10min，压合完成后第二层封装胶水固化为第二封装胶层4，此时第二封装胶层4与离型膜5完全合为一体，离型膜5、第二封装胶层4、第一封装胶层3、LED发光芯片2和线路板21构成LED显示模块，取下工装放置10min～20min；
步骤七、切除LED显示单元的切边6(即边缘外的离型膜和两个封装胶层)，切割速度5～10mm/s。
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