CN114507445B - 一种户外led显示屏小间距面罩的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出户外LED显示屏小间距面罩的制作方法,包括:步骤一、选取面罩制作基础材料,使用基础材料总占比为70%‑80%的聚苯硫醚聚合物,使用基础材料总占比20%‑30%的玻璃纤维;步骤二、基础材料使用聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备,其比例为8:2到7:3之间;步骤三、聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备时,添加基础材料总量的0.2‑0.5%的黑色母、0.25%的抗紫外线剂;步骤四、对步骤三中混合后的材料进行干燥处理,在120‑140℃的条件下烘烤4‑6小时;步骤五、对步骤四处理完成后的材料进行注塑成型。以上步骤制作出来的面罩解决了高温和阳光照射下,面罩鼓包变形,面罩间顶死,对比度低等问题。

Description

一种户外LED显示屏小间距面罩的制作方法
技术领域
本发明涉及LED显示屏技术领域,尤其涉及一种户外LED显示屏小间距面罩的制作方法。
背景技术
早期的户外LED显示屏多采用像素间距16mm、10mm、8mm等规格,多用于高楼、广场、道路等适合远距离观看的区域,如户外广告、路况信息等应用最多,通常画质稍粗糙,以能看明白展示内容为基础目标。随着新基建、智慧交通、物联网等新的应用领域的发展和应用场景实施,部分户外场景使用开始向间距4mm、3mm、2.6mm等甚至更小的方向发展,户外高清、画质细腻、IP65防护等级等更高更具体的要求需要应用在小间距户外LED显示屏。
实际应用中,LED显示屏的户外小间距面罩,最常用的是普通PC塑胶材料,可以耐高温40°左右没有明显热变形,而PC+10%GF改性塑料可以耐高温40--50℃没有明显热变形。但是现有户外小间距产品,当显示亮度超过4500cd/M2时,极限条件下,显示表面可超过60℃,甚至达到80℃,再用PC或PC+10%GF料,面罩热膨胀产生的变形量会非常明显地反馈出来。最直接的表现就是面罩受热超出其热变形最稳定区间后,受热局部鼓包,显示画面被遮挡,产生黑块或阴影等异常情况。普通PC或PC+10%GF等常用材料用于户外面罩时,通常并不能达到材料本身的规格书所述的理想标准,比如热变形过大,线性膨胀系数过大,弯曲强度变弱等情况,无法达到产品应用条件。究其原因,规格书所述测试样品为初始原材料制成的标准测试条在对应测试条件下的结果。如按ISO 75-2标准,测试热变形温度,使用120*10*4的测试条。而现实中的产品形状和厚度等没有特定规则,存在局部厚薄不一,圆弧过渡和利角转折并存,产品实际使用中如果达到极限使用条件并不能满足标准测试方法下的结果。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种户外LED显示屏小间距面罩的制作方法。
本发明通过以下技术方案实现的:
本发明提出一种户外LED显示屏小间距面罩的制作方法包括:
步骤一、选取面罩制作基础材料,使用基础材料总占比为70%-80%的聚苯硫醚聚合物,使用基础材料总占比20%-30%的玻璃纤维;
步骤二、基础材料使用聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备,其比例为8:2到7:3之间;
步骤三、聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备时,添加基础材料总量的0.2-0.5%的黑色母,添加基础材料总量的0.25%的抗紫外线剂;
步骤四、对步骤三中混合后的材料进行干燥处理,在120-140℃的条件下烘烤4-6小时;
步骤五、对步骤四处理完成后的材料进行注塑成型,注塑成型时设置注塑机的熔体温度为280-320℃,注塑成型前模具的模芯材料温度通过注塑机的热油循环加热至120-150℃。
进一步的,所述步骤一中的聚苯硫醚聚合物通过以下步骤制得:配置结晶度为75%的原始聚苯硫醚粉末,在200-300℃条件下进行热交联处理;改性聚苯硫醚以提高其熔体粘度,熔融指数≥50,以适应塑化成型;聚苯硫醚聚合物极限氧指数应≥45%,添加增塑剂、稳定剂等添加剂。
进一步的,所述步骤一中的玻璃纤维选用具有不燃性,强度相对较高的无碱玻璃纤维,优选0.4-0.8mm长的定长玻璃纤维。
进一步的,注塑成型的模具内设波浪形纹路,使得注塑成型出来的面罩在每个对应的发光灯管的面罩局部,与之发光面相同方向的面罩表面,具有凸起的缓慢过渡的波浪形纹路。
进一步的,注塑成型的模具内设有圆形R角结构,使得注塑成型的面罩各横向和纵向筋位相交处以圆形R角过渡。
本发明的有益效果:
本发明提出的户外LED显示屏小间距面罩的制作方法根据小间距面罩使用特点,以耐高温的工程塑料聚苯硫醚作为主材和基础材料,以有同样耐热优点的非晶体玻璃纤维作为主要补强材料,通过面罩的细节结构设计及合适的注塑成型生产工艺相关参数设置,开发出适合户外小间距使用的面罩,解决户外LED显示屏高温环境下通过其具有的热稳定性、阻燃性、抗UV能力及良好的强度等综合性能,解决了高温和阳光照射下,面罩鼓包变形,面罩间顶死,对比度低等问题。
附图说明
图1为本发明的户外LED显示屏小间距面罩的制作方法的流程图;
图2为本发明制作出来的面罩的结构示意图;
图3为图2中的A的放大图;
图4为本发明制作出来的面罩的剖视图。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案,下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参考图1,本发明提出一种户外LED显示屏小间距面罩的制作方法包括:
步骤一、选取面罩制作基础材料,使用基础材料总占比为70%-80%的聚苯硫醚聚合物,使用基础材料总占比20%-30%的玻璃纤维;步骤二、基础材料使用聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备,其比例为8:2到7:3之间;步骤三、聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备时,添加基础材料总量的0.2-0.5%的黑色母,添加基础材料总量的0.25%的抗紫外线剂;步骤四、对步骤三中混合后的材料进行干燥处理,在120-140℃的条件下烘烤4-6小时;步骤五、对步骤四处理完成后的材料进行注塑成型,注塑成型时设置注塑机的熔体温度为280-320℃,注塑成型前模具的模芯材料温度通过注塑机的热油循环加热至120-150℃。
在本实施方式中,在聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备时,添加基础材料总量的0.2-0.5%的黑色母,用该材料制作出的面罩底色发黑处理,增强组装成LED显示屏时的对比度;添加基础材料总量的0.25%的抗紫外线剂,使用该材料制成的面罩在户外阳光长期照射条件下使用,5年内不会因紫外线造成的该材料表层分子链大量断裂而影响该面罩的正常使用。步骤四的干燥处理是为了充分去除材料中的水分,防止成型的面罩局部料位不均或气孔,影响面罩使用寿命。注塑成型时设置注塑机的熔体温度为280-320℃,以保证玻璃纤维增强聚苯硫醚材料处于完全熔融状态,顺利通过喷嘴。注塑成型前模具的模芯材料温度通过注塑机的热油循环加热至120-150℃,是为了防止熔融的材料进入模具时未完全成型而提前冷却造成面罩缺陷。通过以上提出的方法制作出来的成品面罩使用ISO 75测试方法,测出其热变形温度超过250℃,相对比的,以往的含玻璃纤维的增强型PC料热变形温度140°已是上限。使用ISO11359-2测试方法,测出面罩的线膨胀系数流动方向〈2.5x10-5/K。该热稳定性可有效的解决户外小间距面罩受热尺寸延伸大,局部变形大等情况。
进一步的,所述步骤一中的聚苯硫醚聚合物通过以下步骤制得:配置结晶度为75%的原始聚苯硫醚粉末,在200-300℃条件下进行热交联处理;改性聚苯硫醚以提高其熔体粘度,熔融指数≥50,以适应塑化成型;聚苯硫醚聚合物极限氧指数应≥45%,添加增塑剂、稳定剂等添加剂。在本实施方式中,添加增塑剂、稳定剂等添加剂,采用注塑工艺完成的塑胶状产品测试能通过UL94 V-0阻燃等级,以使该小间距面罩不需再添加阻燃剂即可满足阻燃要求。
进一步的,所述步骤一中的玻璃纤维选用具有不燃性,强度相对较高的无碱玻璃纤维,优选0.4-0.8mm长的定长玻璃纤维。
在本实施方式中,选用具有不燃性,强度相对较高的无碱玻璃纤维,对于和含大量电子元器件的LED显示灯板装配在一起的小间距面罩而言,其电绝缘性较好的优点是有利的。优选0.4-0.8mm长的定长玻璃纤维,以适应该户外小间距面罩的应用条件。过短的玻璃纤维生产出来的小间距面罩容易变脆,在运输、组装过程及长期使用中易因受到外力而开裂从而影响显示屏品质。而太长的玻璃纤维,和聚苯硫醚的融合性较差,还因小间距面罩的厚度较薄,面罩局部特征转角过渡尺寸小等特点,不利于面罩的注塑成型以及面罩局部应力大,所以选择0.4-0.8mm长的定长玻璃纤维是更合适的。
如图2-图4所示,注塑成型的模具内设波浪形纹路,使得注塑成型出来的面罩在每个对应的发光灯管的面罩局部,与之发光面相同方向的面罩表面,具有凸起的缓慢过渡的波浪形纹路。注塑成型的模具内设有圆形R角结构,使得注塑成型的面罩各横向和纵向筋位相交处以圆形R角过渡。通过模具的内部波浪形纹路和圆形R角的设置,使得制作出来的面罩在每个对应的发光灯管的面罩局部,与之发光面相同方向的面罩表面,具有凸起的缓慢过渡的波浪形纹路,能够增强面罩整体强度,使面罩在高温环境下局部变形减轻;缓慢过渡的波浪形纹路的面罩表面,有利于减少户外阳光的折射集中,提高LED显示屏发光面之其它面的黑度,形成更高的对比度;在面罩各横向和纵向筋位相交处以圆形R角过渡,顺滑过渡特征,LED显示屏使用时,产生的热量在热传导过程中,面罩各处顺滑过渡的特征热传导膨胀延伸更均匀,局部变形量降低,面罩平面更平。面罩的基础厚度以≥0.5mm为优选,在面罩各处壁厚均匀过渡,弱化因厚胶位和薄胶位的台阶状断差,在面罩注塑生产时,增强熔融树脂流动性。
当然,本发明还可有其它多种实施方式,基于本实施方式,本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式,都属于本发明所保护的范围。

Claims (3)

1.一种户外LED显示屏小间距面罩的制作方法,其特征在于,包括:
步骤一、选取面罩制作基础材料,使用基础材料总占比为70%-80%的聚苯硫醚聚合物,使用基础材料总占比20%-30%的玻璃纤维;
步骤二、基础材料使用聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备,其比例为8:2到7:3之间;
步骤三、聚苯硫醚聚合物和玻璃纤维混合制备时,添加基础材料总量的0.2-0.5%的黑色母,添加基础材料总量的0.25%的抗紫外线剂;
步骤四、对步骤三中混合后的材料进行干燥处理,在120-140℃的条件下烘烤4-6小时;
步骤五、对步骤四处理完成后的材料进行注塑成型,注塑成型时设置注塑机的熔体温度为280-320℃,注塑成型前模具的模芯材料温度通过注塑机的热油循环加热至120-150℃;
其中,注塑成型的模具内设波浪形纹路,使得注塑成型出来的面罩在每个对应的发光灯管的面罩局部,与之发光面相同方向的面罩表面,具有凸起的缓慢过渡的波浪形纹路;
注塑成型的模具内还设有圆形R角结构,使得注塑成型的面罩各横向和纵向筋位相交处以圆形R角过渡。
2.根据权利要求1所述的户外LED显示屏小间距面罩的制作方法,其特征在于,所述步骤一中的聚苯硫醚聚合物通过以下步骤制得:配置结晶度为75%的原始聚苯硫醚粉末,在200-300℃条件下进行热交联处理;改性聚苯硫醚以提高其熔体粘度,熔融指数≥50,以适应塑化成型;聚苯硫醚聚合物极限氧指数应≥45%,添加增塑剂、稳定剂。
3.根据权利要求1所述的户外LED显示屏小间距面罩的制作方法,其特征在于,所述步骤一中的玻璃纤维选用具有不燃性,强度相对较高的无碱玻璃纤维,0.4-0.8mm长的定长玻璃纤维。
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