一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水led支架及其產品的製作方法
2023-06-13 12:33:26 1
專利名稱：一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水led支架及其產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED支架及其產品，特別是涉及一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED支架及其產品。
背景技術：
戶外發光二極體(LED)顯示屏是八十年代後期在全球迅速發展起來的新型信息顯示媒體，是利用LED構成的點陣模塊或像素單元組成的顯示屏幕。戶外顯示屏對環境適應性要求高，需要防水、防陽光直射、防塵、防高溫、防風和防雷擊等，尤其要求具有良好的防水性。現出現有採用了特殊引腳晶片封裝(PLCC)型支架的TOP LED器件或模塊製作戶外顯示屏。然而，Top LED器件一直未廣泛應用在戶外顯示屏中，這是因為:一是Top LED是潮溼敏感型器件，封裝膠體與反射杯塑料材質的熱膨脹係數存在差異，容易引起封裝膠體與反射杯的剝離，導致外部環境的潮氣進入器件內部，引起Top LED工作失效，導致用其製作的戶外顯示屏可靠性差；二是使用傳統TOP LED器件在製作下遊產品戶外顯示屏時，存在貼板後的封裝膠體用量大和增加面罩難的問題；三是常規TOPLED器件尺寸與結構的限制，戶外顯示屏模組的解析度不高，最高僅能達到P8(相鄰LED器件的中心距離為8_)。針對現有Top LED器件存在的上述問題，業內技術人員正在努力尋求對於LED的封裝結構上進行創新，以克服現有技術的缺陷，使其下遊產品戶外顯示屏具有良好的環境適應能力，降低其成本和提高解析度。
發明內容
本發明所要解決的技術問題之一是針對目前傳統TOP LED器件具有的不足，提供一種具有高防水效果的LED封裝支架，改善利用該支架生產的LED器件的環境適應能力，使其適合下遊批量化生產，適用於製作戶外顯示屏。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種適合下遊批量化生產、適用於製作戶外顯示屏的表面貼裝型高防水LED器件。本發明所要解決的技術問題之三是提供一種用於製作高防水的、高解析度、低成本的LED戶外顯示屏或戶外顯示模組。本發明的第一方面，提供一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED支架的技術方案:所述支架結構包括金屬支架和塑封金屬支架的反射杯，所述金屬支架是由嵌入反射杯內的金屬引腳和外露在反射杯之外作為支架正負電極的金屬管腳組成，在所述金屬支架上設置防水臺階結構。本發明的第二方面，提供一種戶外顯示屏用表面貼裝型防水LED支架器件的技術方案:所述LED器件具有防水臺階結構，具有高防水的環境適應能力。本發明的第三方面，提供一種高防水、高解析度、低成本的LED戶外顯示屏或戶外顯示模組的技術方案:所述戶外顯示屏或戶外顯示模組包括:線路基板，安裝在所述線路基板上的表面貼裝型高防水LED器件、灌封戶外顯示屏或戶外顯示模組的灌封膠體；所述灌封膠體的高度超過所述表面貼裝型高防水LED器件的防水臺階高度。根據本發明的技術方案，本發明的所述LED支架因為其結構的獨特設計，一方面可以極大的提高利用該支架生產的LED器件的防水性能，提高器件的可靠性和環境適應性；另一方面，本發明的LED器件具有滿足適合下遊批量化生產優勢，並且具有優於現有產品的降低成本、提高品質的加工性能；再一方面，利用本發明的LED器件製作的戶外顯示屏或戶外顯示模組，由於本發明的結構特點，使其具有如下明顯的技術效果:一是便於批量化生產，二是減少了灌封膠體用量，產品成本降低，三是組成戶外顯示屏或戶外顯示模組的LED器件具有高防水性，通過填充灌封膠體以及增加面罩蓋板，進一步的提高戶外顯示屏或戶外顯示模組的防水效果，使該下遊產品的環境適用性、工作穩定性得以大幅提升，四是本發明的戶外顯示屏或戶外顯示模組結構具有優於現有產品的解析度。
圖1是本發明的一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED支架結構實施例一的示意圖；圖2是本發明的一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED支架結構實施例二的示意圖；圖3是本發明的一種利用本發明支架製作的戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED器件的實施例三的結構示意圖；圖4是本發明的一種利用本發明的LED器件製作的高防水LED戶外顯示模組的實施例四的結構示意圖。附圖標記:I支架；11金屬支架；111金屬引腳；112金屬管腳；113折彎部；114壓槽；115通孔；12反射杯；121防水臺階；2表面貼裝型高防水LED器件；21LED晶片；22金屬引線；3戶外顯示模組；31線路基板；32灌封膠體；33面罩；331通孔。
具體實施例方式下面將參照附圖對本發明的優選實施方式進行詳細說明。實施例一附圖1所示的是本發明的戶外顯示屏用的表面貼裝型高防水LED支架的一個優選實施例的結構示意圖。如附圖1所示:所述支架I結構包括:金屬支架11和塑封金屬支架11的反射杯12 ;其中，金屬支架11是由嵌入反射杯12內的金屬引腳111和外露在反射杯12之外並作為支架I正負電極的金屬管腳112組成，在反射杯12外部，設計有防水臺階121，金屬引腳111具有一定角度的折彎部113。本發明的防水臺階121緊貼金屬管腳112上表面，與金屬管腳112相配合，優選的是防水臺階121的寬度設計為不小於金屬管腳112上表面的寬度。本發明的所述防水臺階121的結構設計，可以有效提高LED器件的防水性能。當本發明的LED支架製作的器件用於戶外顯示屏或戶外顯示模組時，由於LED支架之間填充的灌封膠高於防水臺階的高度，所以當水汽進入灌封膠體時，在豎直方向上有防水臺階的保護，水汽不易進入器件內部，不會引起器件的失效。所述金屬引腳111的折彎部113形狀是從裡到外向下折彎。該折彎結構設計具有如下有益效果:首先，折彎部113的設計增加了金屬管腳112與反射杯12材質(例如PPA)的接觸面積，當水汽進入顯示屏的灌封膠體且越過防水臺階121時，折彎部113的從裡到外向下折彎的結構阻礙了水汽進入器件的內部，使得水汽由下往上滲透進入器件內部受到一定的阻力，進一步提高了該支架製作的產品的防水性；其次，在下遊產品的封裝膠用量一定、應力保持一定的條件下，金屬引腳111的折彎部113設計可以減小支架I側面的金屬管腳112高度，一是由此可減少下遊產品貼板後的灌封膠體用量，為降低下遊產品的製作成本提供了空間，二是方便下遊產品製造的灌膠後，同時為上方留下一定的高度空間，方便下遊產品在製作中增加面罩。在本發明的優選的實施方式中，折彎部113的高度b的設計與支架規格相匹配，如果金屬引腳111的折彎部113的高度b過高，會使金屬引腳111在封裝時出現變形，最典型的是會導致用於放置晶片的金屬引腳部分翹起，影響產品成品率。本發明的一個優選方案是，在LED支架的規格不大於4.0x4.0mm情況下，金屬引腳111的折彎部113的高度b不大於0.3mm。對於本發明對於折彎部113高度b的設計，具有如下的有益效果:一是在使用所述支架製造的LED器件製作下遊產品時，可以較大地減少封裝膠體的用量，二是解決常規的LED支架和器件在下遊產品製作時因封裝膠體高度過高而出現應力過大，影響產品成品率和可靠性的問題，可有效提高其下遊產品的成品率和可靠性。出於對所述防水臺階121結構與支架整體結構的相配合的設計考慮，同時顧及對於下遊產品製作的考慮，本發明對所述支架反射杯12的結構設計也具有特定的要求，一個優選的實施方式是:設計支架I的規格不大於4_x4mm,防水臺階121的上表面至反射杯12頂部的高度a不小於1.3_。這樣的設計帶來了明顯的有益效果，可以滿足下遊產品製作時在填充灌封膠體後，符合增加面罩的高度要求，保證下遊產品可使用通孔密度較大的面罩，從而提高戶外顯示屏或戶外顯示模組的解析度和可靠性。在另一個優選實施方式中，反射杯的出光角度設計為不小於105度，反射杯的深度範圍為1.0mm-1.6mm，例如將其設計為
1.35mm0上述實施例表明，針對目前傳統TOP LED器件具有的不足，本發明提供了 一種成本低、製作工藝簡單、具有高防水效果、適合下遊產品批量生產、戶外顯示屏用的表面貼裝型高防水LED支架。實施例二附圖2所示是本發明的一種戶外顯示屏用的表面貼裝型高防水LED支架結構的實施例二。如圖2所示，本實施例中提供的一種戶外顯示屏用的表面貼裝型高防水LED支架結構，其與實施例一的區別在於=LED支架I的金屬引腳111折彎部設置有至少一條壓槽114，在折彎部113設有至少一個通孔115，壓槽114與通孔115內均被反射杯12的材料(例如，PPA)填充。壓槽114的作用與折彎部113類似，該壓槽114的結構設計，進一步起到提高防水性能的作用。通孔115的結構設計，其作用是一方面加固金屬支架11和反射杯12的咬合，另一方面也起到提高防水能力的效果。
實施例三附圖3是利用本發明支架製作的戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED器件的實施例三的結構示意圖。利用本發明提供的戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED支架，可製作本發明的戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED器件2，其結構包括:支架、安放於所述支架的LED晶片21和鍵合LED晶片21和金屬支架11的金屬引線22。附圖3所示的是利用本發明實施例二的支架，採用常規工藝進行LED器件的封裝，製作出的具有高防水效果的表面貼裝型LED器件。由於本發明的LED器件具有防水臺階結構，因此具有高防水的環境適應能力。基於本發明支架的特殊設計，本發明的LED器件在整體上還具有滿足適合下遊批量化生產優勢，並且具有優於現有產品的降低成本、提高品質的加工性能。實施例四圖4是本發明的一種利用本發明的LED器件製作的高防水LED戶外顯示模組的實施例四的結構示意圖。可以利用本發明前述實施例製作出的表面貼裝型高防水LED器件2，製作高防水、高解析度、低成本的戶外顯示屏或戶外顯示模組。如圖4所示，戶外顯示模組3是由線路基板31、安裝在所述線路基板31上的表面貼裝型高防水LED器件2、灌封戶外顯示模組3的灌封膠體32組成，其中，灌封膠體32高度超過表面貼裝型高防水LED器件2的防水臺階121高度；優選的是，還設置有置於灌封膠體32上方的面罩33，面罩33設有與表面貼裝型高防水LED器件2數量匹配的通孔331，表面貼裝型高防水LED器件2置於所述通孔331內。在本實施例中，本發明具有的表面貼裝型高防水LED器件的防水臺階結構和灌封膠體高於防水臺階高度的設計，使得當水汽進入灌封膠體時，在豎直方向上有防水臺階的保護，水汽不會進入器件內部，不會影響器件的可靠性。另外，一個優選的方案是:選用支架I的規格不大於4mmx4mm，防水臺階121的上表面至反射杯12頂部的高度不小於1.3_。這樣的設計帶來了明顯的有益效果，可以滿足在製作下遊產品時，符合在填充灌封膠後增加面罩的高度要求，並且能夠在製作下遊產品時使用通孔331密度較大的面罩，製造出解析度達到P6 (P6是指相鄰LED器件的中心間距為6mm)的高解析度戶外顯示模組。另外，還可以利用本發明的LED器件製作戶外顯示屏，所述顯示屏的結構也與附圖4所示的戶外顯示模組的結構類似，所述戶外顯示屏同樣是具有線路基板、表面貼裝型LED器件、灌封膠體及面罩結構，其具有的有益技術效果也相同，在此不再贅述。利用本發明的LED器件製作的戶外顯示屏或戶外顯示模組，由於本發明的結構特點，具有如下明顯技術效果:一是便於批量化生產，二是減少了灌封膠體用量，產品成本低，三是組成戶外顯示屏或戶外顯示模組的LED器件具有高防水性，在填充灌封膠後還可增加面罩蓋板，進一步的提高戶外顯示屏或戶外顯示模組的防水效果，使該下遊產品的環境適用性、工作穩定性得以大幅提升，四是本發明的戶外顯示屏或戶外顯示模組結構具有優於現有產品的解析度。
權利要求
1.一種戶外顯示屏用表面貼裝高防水LED支架結構，其特徵在於:所述支架結構包括金屬支架和塑封金屬支架的反射杯，所述金屬支架是由嵌入反射杯內的金屬引腳和外露在反射杯之外作為支架正負電極的金屬管腳組成，在反射杯外部設有防水臺階結構。
2.如權利要求1所述支架結構，其特徵在於:所述防水臺階設於金屬管腳的上表面，與所述金屬管腳相配合。
3.如權利要求2所述的支架結構，其特徵在於:所述防水臺階的寬度不小於金屬管腳上表面的寬度。
4.如權利要求1所述的支架結構，其特徵在於:所述防水臺階與所述反射杯為一體結構。
5.如權利要求1所述支架結構，其特徵在於:所述支架的規格不大於4_x4mm。
6.如權利要求2所述支架結構，其特徵在於:所述金屬引腳具有從裡到外向下折彎的折彎部，用以提高防水能力和降低所述支架側面的金屬管腳高度。
7.如權利要求6所述的支架結構，其特徵在於:所述金屬引腳折彎部設置有至少一條壓槽和至少一個通孔，所述壓槽與所述通孔內均被反射杯的材料填充。
8.如權利要求6所述支架結構,其特徵在於:所述支架的規格不大於4_x4mm,所述折彎部的高度不超過0.3mm。
9.如權利要求6所述的支架結構,其特徵在於:所述支架的規格不大於4_x4mm,所述防水臺階的上表面至反射杯頂部的高度不小於1.3mm。
10.如權利要求6所述的支架結構,其特徵在於:所述支架的規格不大於4_x4mm,所述反射杯的結構具有不小於105度的出光角度，所述反射杯具有的深度為1.0mm-1.6mm。
11.如權利要求10所述的支架結構，其特徵在於:所述反射杯具有的深度為1.35mm。
12.一種利用如權利要求1-11所述支架製作的表面貼裝型高防水LED器件，其特徵在於:所述器件具有防水臺階結構，具有高防水的環境適應能力。
13.一種由權利要求12所述的表面貼裝型高防水LED器件組成的戶外顯示屏或戶外顯示模組，其特徵在於:所述戶外顯示屏或戶外顯示模組包括:線路基板，安裝在所述線路基板上的表面貼裝型高防水LED器件，以及灌封膠體；所述灌封膠體的高度超過所述表面貼裝型高防水LED器件的防水臺階高度。
14.如權利要求13所述的戶外顯示屏或戶外顯示模組，其特徵在於:在灌封戶外顯示屏或戶外顯示模組的灌封膠體上設置有面罩，所述面罩具有與組成所述戶外顯示屏或戶外顯示模組的LED器件的個數相匹配的通孔。
15.如權利要求14所述的戶外顯示屏或戶外顯示模組，其特徵在於:所述防水臺階的上表面至反射杯頂部的高度不小於1.3_，所述戶外顯示屏或戶外顯示模組的解析度達到P6。
全文摘要
本發明提供一種戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED支架，其結構包括金屬支架和塑封金屬支架的反射杯，金屬支架由金屬引腳和金屬管腳組成，在反射杯外部設有防水臺階結構。本發明還包括用所述支架製作的戶外顯示屏用表面貼裝型高防水LED器件，以及利用所述器件製作的高防水戶外顯示屏及戶外顯示模組。本發明的產品相對於現有技術具有高防水、高解析度、低成本的積極有益的技術效果。
文檔編號H01L33/62GK103117350SQ20111036545
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者劉傳標, 黃祜樞, 顧峰, 劉發波 申請人:佛山市國星光電股份有限公司