CN106710461A - 透明基板全彩led显示屏及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种透明基板全彩LED显示屏及生产工艺,室内户外通用,透明基板为可弯曲结构,且透明基板的厚度控制在0.2mm至3mm的范围内,采用极细导线或者透明导通材料,大大提高了整个显示屏的透明度,LED灯及驱动芯片通过表贴或者倒装焊接在透明基板上,由于LED灯及驱动芯片很小,且每个LED灯及驱动芯片之间又存在一定的间隔,导电用的连通物质为极细导线或者为透明导通材料,当远处看显示屏时,不影响整个透明显示屏的透明度,解决了传统LED显示屏不透光的问题,同时,本发明的LED显示屏的透明基板可以制成弯曲结构,以便于安装在不规则建筑物上,提高了LED显示屏的观赏性。
Description
技术领域
本发明涉及led显示屏技术领域,尤其涉及一种使用透明基板制成的全彩LED户内户外通用的LED显示屏及生产工艺。
背景技术
LED显示屏,作为通过控制半导体发光二极管的显示方法,来显示文字、图形、图像、动画、视频等各种信息的显示屏幕被广泛运用商业广告宣传、政府、学校通知宣传等领域中,大体分为室内和室外两种,室内要求能近距离观看,室外则要求能远距离观看,室内室外的区别,一般在于LED灯珠之间的距离的大小,以变换显示的状态。
无论室内LED显示屏还是室外LED显示屏,现有技术中的LED全彩显示屏是用LED晶片封装成DIP LED灯或用SMD封装的三合一LED灯连同驱动IC及电容、限流电阻、译码器等元件焊接在PCB板(一般为玻纤板)的基板上,再经测试、注胶、固胶、老化,组装成LED模组,以P4(16*32像素)模块来说,需要用到4层的PCB板,由于单个模块的像素少,凭借大型显示屏时,需要的模块量巨大,接口数量也巨大,故障发生概率大大增多,传统的光栅屏由于结构件、元器件数量多、尺寸大、透光率大打折扣,当显示屏悬挂在室内或者室外的墙壁上时,会对墙壁或者建筑物造成一定的阻挡,影响了墙壁和建筑物的美观。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供一种透明的全彩LED显示屏及生产工艺,能够大大提高LED显示屏的透明度,特别是当远处观看时,整个LED显示屏为透明颜色,不影响安装LED显示屏的墙壁或者建筑的外观。
为了达到上述目的,本发明公开一种透明基板全彩LED显示屏,包括透明基板和透明框架,所述透明基板通过透明框架固定在建筑物上,所述透明基板为双层或者多层透明基板,透明基板上内嵌有导通材料,所述透明基板上设置有通孔,所述导通材料穿透透明基板上的通孔连接各层基板,所述透明基板上表贴或倒装焊接有LED灯及驱动芯片,所述LED灯在透明基板的正面,所述驱动芯片设置在透明基板的背面。
其中,基板表层的导通材料为透明导电材料或者极细导线,亦或者是透明导电材料与极细导线的组合,所述透明导电材料为透明导电浆料、透明导电胶、透明导电膜或者透明导电油墨,所述极细导线为导电丝、石墨烯导线,导电金属或者纳米导线中的一种或者多种的组合,穿过通孔的导通材料附着在通孔的内壁上,连接各层透明基板。
其中,所述极细导线为不透明的导线,用做导通通孔的极细导线的宽度根据LED灯的间距来控制在0.05-0.3mm之间,而用做电源线的极细导线宽度控制在5mm以下。
其中,所述透明基板的厚度小于3mm,所述透明基板为可弯曲结构。
本发明还公开一种透明基板全彩LED显示屏的生产工艺,包括以下步骤:
线路设计:根据透明基板的形状和大小以及使用的场合,设计线路图,并计算出适合的导线的直径;
基板打孔:根据计算的导线的直径,对透明基板进行打孔,确保导线能够穿过通孔,且不影响透明度;
基板布线:对透明基板的导通孔根据设计好的线路图进行布线;
装配电子元器件:根据工作原理图对电子元器件进行表贴或者倒装焊接在透明基板上;
显示屏组装:将装配好电子元器件的透明基板通过透明边框组装在一起,并固定在建筑物上。
其中,在透明基板进行打孔后,需要对透明基板进行阴极化处理,使孔壁光滑易做导电处理。
其中,在阴极化处理后,进行透明基板布线,将导通材料附着于通孔内,所述导通材料为0.05-0.3mm之间的极细导线或者透明导电浆料。
其中,装配完电子元器件后,进行电子元器件的导通及性能测试,当测试合格,对电子元器件以及透明基板进行绝缘处理,所述绝缘处理的方式为涂抹一层透明绝缘胶。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,本发明公开一种使用透明基板以及透明框架制成的透明全彩LED显示屏,可以做成室内用,也可以制成室外用,透明基板为双面或者多面,透明基板可以为硬质结构,也可以为柔性结构,而透明基板根据需求,制成可弯曲结构,也可根据安装的情况制成不可弯曲的结构,透明基板的厚度小于3mm,而透明基板上通过过孔技术设置有多个通孔,采用透明的导通材料或者极细导线连接各个通孔,大大提高了整个显示屏的透明度,LED灯及驱动芯片通过表贴或者倒装焊接在透明基板上,由于LED灯及驱动芯片很小,LED灯与驱动芯片设置在透明基板的两个不同面上,且每个LED灯及驱动芯片之间又存在一定的间隔,采用极细导线或者透明导通材料,当远处看显示屏时,不影响整个透明显示屏的透明度,解决了传统LED显示屏不透光的问题,改善‘百叶窗式透明全彩LED显示屏’的透明度与视角缺陷,改善目前所有显示屏安装方式单一的缺陷,同时,本发明的LED显示屏的透明基板可以弯曲,使整个LED显示屏安装更灵活,可以安装在异形建筑物上,提高了LED显示屏的观赏性。
附图说明
图1为本发明实施例的透明基板全彩LED显示屏表贴生产工艺流程图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1,本发明公开一种透明基板全彩LED显示屏,包括透明基板和透明框架,透明基板通过透明框架固定在建筑物上,同时透明框架也可以起到一个保护内部透明基板的作用,例如起到防水的作用。在本实施例中,透明基板可以为双层或者多层透明基板,其为透明玻璃基板,也可以为透明陶瓷基板或透明塑料基板,而为了突出整个LED显示屏的可塑性以及可弯曲性,优先选用透明塑料基板,且整个透明基板即为显示屏幕,由于透明基板本身为透明的,从而在关闭状态的时候,位于LED显示屏后面的建筑物或者墙壁不受透明基板的影响。
对于LED显示屏而言,使显示屏进行显示主要依靠电子元器件,而电子元器件则通过SMT表贴或者倒装方式固定在透明基板的两个不同的面上,由于作为电子元器件的LED灯及驱动芯片很小,且每个LED灯及驱动芯片之间又存在一定的间隔,当远处看显示屏时,不影响整个透明显示屏的透明度。
在本实施例中,当各个电子元器件之间通过极细导线进行连接时,比如采用导电丝、石墨烯导线,导电金属或者纳米导线中的一种或者多种的组合,为了提高整个LED显示屏的透明度,极细导线最好不能太过影响LED显示屏,为此,极细导线的宽度应当控制在0.05mm—0.3mm范围内,这样,就大大降低了导线的可视性,使之不影响透明性,但是对于为整个透明基板上的电子元器件进行供电的电源线,可以选用较粗的的极细导线,而极细导线的宽度一般控制在5mm以下,以免过多地影响了整个LED显示屏的透明度。但是,当采用透明导电浆料、透明导电胶、透明导电膜、透明导电油墨或者透明导电浆料以及各自的结合作为导通材料时,则导线宽细没有太多的要求。
在本实施例中,透明基板为双层或者多层透明基板,基板上内嵌有导通材料,透明基板上设置有通孔,导线材料穿透基板上的通孔连接各层基板,而透明基板的生产工艺以及LED显示屏的组装工艺为:包括:
线路设计:根据透明基板的形状和大小以及使用的场合,设计线路图,并计算出适合的导线的直径;当LED显示屏在户外使用时,每个LED灯及驱动芯片之间的距离较大,这样当采用不透明的极细导线时,如导电丝、导电金属丝、石墨烯或者纳米导线中的一种或者多种的组合,所用的极细导线的直径可以稍微粗一点,达到0.3mm,当LED显示屏子在室内使用的时候,每个LED灯及驱动芯片之间的距离较小,当使用金属丝作为导线的时候直径需要细一点,控制在0.05mm左右,最大也应保持在0.1mm左右。若不使用金属丝,还可以使用透明导通材料,透明导通材料为透明导电胶、透明导电膜、透明导电石墨,透明导电浆料中的一种或者多种的结合,这样既可以连接各个导电芯片又不影响整个LED显示屏的透明度。
基板打孔:设计好线路图后,则依据设计好的线路图对透明基板进行打孔,在本实施例中根据计算的合适的导通材料的直径,如p7的显示屏,96%左右金属导线为0.15毫米,两条电源线为5毫米,故孔的直径也应对应设计成导线的直径大小,以确保导线能够穿过通孔,且不影响透明度;
基板布线:对透明基板的导通孔根据设计好的线路图进行布线;在本实施例中,以导电浆料的布线方式为例,导电浆料为银浆或者铜浆,具体的布线过程为:开孔后将透明基板进行阴极化处理,提高银浆或铜浆与透明基板的附着力。使孔壁光滑度易填银浆或铜浆,阴极化处理完成后进行首次导通孔的银浆塞孔,将细微至0.0003um的微细型颗粒的银浆或铜桨塞孔处理给透明基板内导通的所有通孔,塞孔处理后进行导电.测试是否导通,若不导通,继续进行一次塞孔处理,直至完全塞孔。塞孔处理完毕,进行130-150度烘烤,使银浆或者铜浆导电极达到完全的结合.避免孔内爆孔,烧孔现象。
另一种布线的过程为在阴极化处理后,将极细导线或者其他的导通材料附着于通孔的内壁,并测试是否全部导通。
在本实施例中,布线方式可以采用印刷布线,印刷布线包括丝印印刷,网板印刷和钢网印刷,丝印厚度达到要求后进行透明基板导电及密封性测试,测试导通孔与丝印银浆的结合度是否结合。当测试合格,对元件以及透明基板进行绝缘处理,绝缘处理为涂抹一层透明绝缘胶。
装配元件:当透明基板及其布线制作完毕,再根据工作原理图对元器件进行表贴或者倒装焊接在透明基板上;随后通过治具或者导电笔等工具对透明基板进行导通性能测试,本实施例中,优先考虑使用治具进行测试,这样测试效果更快,也更简单,自动化程度高,能提高工作效率和准确率。
屏幕组装:当透明基板上装配好电子元器件后,再将透明基板安装在透明边框上,并通电测试透明基板是否正常工作。
当LED显示屏是使用在户外的时候,虽然透明边框能够对内部的透明基板起一个防水的作用,但是为了进一步进行防水防潮,提高内部电子元器件的使用寿命,还可以在整个透明框架的外层再做一个额外的防水处理,如在边框缝隙处涂一层玻璃胶,或者外加一层透明玻璃等,以便于预防大风暴天气的侵袭。
在本实施例中,透明基板为可弯曲的透明板或者不可弯曲的透明板,透明基板的厚度小于3mm,如此薄的结构,不仅有利于LED显示屏的透明性,同时也方便安装以及运输。
本发明的优势在于:
1)本发明公开一种使用透明基板以及透明边框制成的透明全彩LED显示屏,可以做成室内用,也可以制成室外用,透明基板为双面或者多面,采用透明塑料基板,且厚度小于3mm,如此薄的结构,不仅有利于LED显示屏的透明性,同时也方便安装以及运输;
2)透明基板上通过过孔技术设置多个导通孔,采用透明导通材料作为导通件或者极细的导线作为导通件,大大提高了整个显示屏的透明度, LED灯及驱动芯片通过表贴或者倒装焊接在透明基板上,由于LED灯及驱动芯片很小,LED灯与驱动芯片分别设置在透明基板的两个不同面上,且每个LED灯及驱动芯片之间又存在一定的间隔,导线也极细或者为透明导通材料制成,当远处看显示屏时,不影响整个透明显示屏的透明度,解决了传统LED显示屏不透光的问题,改善‘百叶窗式透明全彩LED显示屏’的透明度与视角缺陷,改善目前所有显示屏安装方式单一的缺陷;
3)本发明的LED显示屏的透明基板可以做成可弯曲的透明基板,也可以做成不可弯曲的透明基板,可以为柔性基板,也可以为硬质基板,使整个LED显示屏安装更灵活,可以安装在不规则的建筑物上,提高了LED显示屏的观赏性。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种透明基板全彩LED显示屏,其特征在于,包括透明基板和透明框架,所述透明基板通过透明框架固定在建筑物上,所述透明基板为双层或者多层透明基板,透明基板上内嵌有导通材料,所述透明基板上设置有通孔,所述导通材料穿透透明基板上的通孔连接各层基板,所述透明基板上表贴或倒装焊接有LED灯及驱动芯片,所述LED灯在透明基板的正面,所述驱动芯片设置在透明基板的背面。
2.根据权利要求1所述的透明基板全彩LED显示屏,其特征在于,基板表层的导通材料为透明导电材料或者极细导线,亦或者是透明导电材料与极细导线的组合,所述透明导电材料为透明导电浆料、透明导电胶、透明导电膜或者透明导电油墨,所述极细导线为导电丝、石墨烯导线,导电金属或者纳米导线中的一种或者多种的组合,穿过通孔的导通材料附着在通孔的内壁上,连接各层透明基板。
3.根据权利要求2所述的透明基板全彩LED显示屏,其特征在于,所述极细导线为不透明的导线,用做导通通孔的极细导线的宽度根据LED灯的间距来控制在0.05-0.3mm之间,而用做电源线的极细导线宽度控制在5mm以下。
4.根据权利要求1所述的透明基板全彩LED显示屏,其特征在于,所述透明基板的厚度小于3mm,所述透明基板为可弯曲结构。
5.一种透明基板全彩LED显示屏的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
线路设计:根据透明基板的形状和大小以及使用的场合,设计线路图,并计算出适合的导线的直径;
基板打孔:根据计算的导线的直径,对透明基板进行打孔,确保导线能够穿过通孔,且不影响透明度;
基板布线:对透明基板的导通孔根据设计好的线路图进行布线;
装配电子元器件:根据工作原理图对电子元器件进行表贴或者倒装焊接在透明基板上;
显示屏组装:将装配好电子元器件的透明基板通过透明边框组装在一起,并固定在建筑物上。
6.根据权利要求5所述的透明基板全彩LED显示屏的生产工艺,其特征在于,在透明基板进行打孔后,需要对透明基板进行阴极化处理,使孔壁光滑易做导电处理。
7.根据权利要求6所述的透明基板全彩LED显示屏的生产工艺,其特征在于,在阴极化处理后,进行透明基板布线,将导通材料附着于通孔内,所述导通材料为0.05-0.3mm之间的极细导线或者透明导电浆料。
8.根据权利要求6所述的透明基板全彩LED显示屏的生产工艺,其特征在于,装配完电子元器件后,进行电子元器件的导通及性能测试,当测试合格,对电子元器件以及透明基板进行绝缘处理,所述绝缘处理方式为涂抹一层透明绝缘胶。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170524 |