[實(shí)用新型]一種鋁基集成式戶外全彩三合一LED顯示屏

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120280283.1
• 申請(qǐng)日: 2011-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202150231U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遠(yuǎn)松靈;周伯平;謝志文;張冬冬;楊鵬飛;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊市京華電子實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G09F9/33
• 分類號(hào): G09F9/33;H05K7/20
• 代理公司: 石家莊國(guó)域?qū)＠虡?biāo)事務(wù)所有限公司 13112
• 代理人: 白海靜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及LED顯示屏，具體地說(shuō)是涉及戶外全彩三合一LED顯示屏。

背景技術(shù)

隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED的成本快速降低，LED顯示屏的規(guī)模越來(lái)越大，一塊戶外顯示屏使用數(shù)百萬(wàn)只LED已經(jīng)非常普遍。目前戶外顯示屏通常為分立的直插式LED，其存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：(1)大量采用分立器件，故系統(tǒng)可靠性低；(2)LED為直插式，LED芯片產(chǎn)生的熱量需通過(guò)絕緣膠、引線、鐵支架導(dǎo)出，然后向顯示屏后面散發(fā)，故其熱阻大，不易散熱，因此LED光衰嚴(yán)重、光衰不均，很多顯示屏的實(shí)際使用壽命僅為一、兩年；(3)直插式LED其裝配誤差大，LED可能向上、下、左、右偏斜，或高、低不平，這使顯示屏實(shí)際的觀看視角遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于LED的標(biāo)稱視角，嚴(yán)重影響觀看效果；(4)戶外LED顯示屏一般采用橢圓形透鏡，典型水平視角為±50°，垂直視角為±25°，但由于封裝LED時(shí)固晶、插支架等工藝的誤差，經(jīng)常導(dǎo)致光軸不在透鏡的中心方向，會(huì)出現(xiàn)不對(duì)稱視角，誤差可能超過(guò)10°，這更使顯示屏實(shí)際的觀看視角小于LED的標(biāo)稱視角，嚴(yán)重影響觀看效果。(5)直插式LED顯示屏在生產(chǎn)過(guò)程中多采用手工插燈，自動(dòng)化程度很低，導(dǎo)致人工成本居高不下，且由人體靜電導(dǎo)致顯示屏出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的案例并不少見(jiàn)；雖然有少量廠商采用自動(dòng)插件機(jī)進(jìn)行插燈，但由于插件機(jī)的工作效率低、適用性差、效果不理想以及不符合電子器件貼片化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)等原因，大部分廠商只能采用手工插燈的作業(yè)方法。

為克服上述缺點(diǎn)，近年來(lái)許多廠商研發(fā)了戶外型表面貼裝式全彩色三合一LED顯示屏(以下簡(jiǎn)稱表貼LED顯示屏)，表貼LED顯示屏可以采用SMT標(biāo)準(zhǔn)制程進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，大幅提高了生產(chǎn)效率，裝配一致性也非常好，水平視角和垂直視角都比較大，而且實(shí)際可觀看視角接近LED的標(biāo)稱視角。但表貼LED顯示屏也存在幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：(1)表貼LED顯示屏僅集成了紅、綠、藍(lán)各一顆LED芯片，集成度不高，導(dǎo)致LED顯示屏仍采用大量分立LED器件，可靠性問(wèn)題改善有限。(2)散熱不良問(wèn)題不僅未獲得較好解決，反而更加惡化。由于夏天太陽(yáng)暴曬可能導(dǎo)致顯示屏前表面產(chǎn)生高溫，因此LED產(chǎn)生的熱量不能向前散發(fā)，必須要向后散發(fā)。由于表貼LED顯示屏是貼裝在PCB(一般是FR4型的環(huán)氧基印刷電路板，雙面鋁基印刷電路板由于價(jià)格太高無(wú)法采用)的前表面上，因此通過(guò)LED引腳導(dǎo)出的熱量首先傳導(dǎo)到PCB前表面上，然后通過(guò)若干連接PCB前后表面的過(guò)孔將PCB前表面的熱量傳導(dǎo)到后面，再散發(fā)到空氣中。這種結(jié)構(gòu)的熱阻很大，散熱效果還不如直插燈，尤其是在PCB后表面安裝驅(qū)動(dòng)IC等器件時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生散熱不均衡，導(dǎo)致LED光衰不一致，產(chǎn)生花屏現(xiàn)象。表貼LED的散熱劣勢(shì)，是導(dǎo)致戶外表貼LED顯示屏未獲得大量應(yīng)用的主要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是要提供一種散熱效果好、性能可靠的鋁基集成式戶外全彩三合一LED顯示屏。

本實(shí)用新型所提供的鋁基集成式戶外全彩三合一LED顯示屏，包括有外殼、驅(qū)動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)/控制器件、PIN針、M×N個(gè)透鏡、鋁合金基板，鋁合金基板上設(shè)有反射杯，反射杯內(nèi)設(shè)有LED芯片，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為所述鋁合金基板的中央開(kāi)有長(zhǎng)方形槽口，槽口內(nèi)嵌有環(huán)氧基板；其背面帶有散熱翅片、正面涂覆有絕緣膠層，該膠層表面熱壓有銅箔；銅箔表面設(shè)有線路與焊盤(pán)。

本實(shí)用新型所提供的鋁基集成式戶外全彩三合一LED顯示屏的制作方法，包括以下步驟：

a、將背面帶有散熱翅片的鋁合金基板的中央部分開(kāi)長(zhǎng)方形槽口，在該槽口內(nèi)嵌入環(huán)氧基板，形成復(fù)合鋁合金基板；

b、在復(fù)合鋁合金基板的正面涂覆絕緣膠層，將銅箔置于該膠層表面，熱壓形成復(fù)合鋁合金覆銅基板；在該基板表面蝕刻或雕刻線路和焊盤(pán)；

c、在b步所述基板上開(kāi)M×N個(gè)凹槽，并在凹槽內(nèi)壁電鍍金屬反射層，形成反射杯，反射杯內(nèi)安裝LED芯片，并焊接金屬導(dǎo)線；

d、將c步所述基板安裝在設(shè)有M×N杯孔的外殼中，并在杯孔中灌封環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠，高溫固化后形成帶有M×N個(gè)透鏡的燈板；

e、將PIN針的一端穿插焊接在復(fù)合鋁合金基板的環(huán)氧基板上，將其另一端插裝焊接到帶有驅(qū)動(dòng)/控制器件的驅(qū)動(dòng)板上。

本實(shí)用新型通過(guò)特別設(shè)計(jì)的復(fù)合鋁合金覆銅基板，有效提高了戶外LED顯示屏用LED的散熱性能和均熱問(wèn)題，改善了因溫升導(dǎo)致LED芯片光衰大或光衰不均以及壽命短的問(wèn)題，大大提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。