一种散热良好的LED显示模块的制作方法

本实用新型涉及LED显示屏领域，特别是涉及一种散热良好的LED显示模块。

背景技术：

LED显示屏集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、清晰度高、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击、色彩艳丽和工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体。已广泛应用于大型广场、会议展览、演出集会、调度显示、交通监控、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易、公益宣传、商业广告等，可以满足不同环境的需要。

LED显示屏的显示单元由N块LED显示模块排列组成；现有技术中的LED显示模块包括：LED电路板、用于安装电路的塑胶壳体、盖在电路板正面的面罩组成；其中LED电路板，由安装在电路板正面的LED灯管以及安装在电路背面的驱动集成电路、总线集成电路、扫描控制集成电路、电源接线端子、信号输入端子、信号输出组成。LED灯管本身是节能的，由于LED电路板中包含大量的LED灯管和集成电路，其发热量不容勿视。LED灯管位于电路板前侧，热量可自然扩散热；但是集成电路安装在电路板内侧，热量无法正常散发。如果散热不良，将会导致集成电路稳定性下降，直接影响到LED正常发光特性，甚至烧毁。现有技术中，为解决散热问题，通常在显示屏屏体后侧围成一个与屏体大小一致的封闭空间，且在封闭空间内安装制冷空调来降温；这种降温形式，不仅增加了空调设备投资，而且增加了空调运行电费。另外，由于用于安装LED显示电路的壳体由塑胶制成，这种塑胶壳体长期工作户外环境下，还存在如下缺陷：一是塑胶壳体长期工作高温条件下容易破裂，壳体破裂后，雨水进入壳体内会导致整个LED显示模块烧坏或报废；二是塑胶本身散热效率低，电路板后侧的集成电路的热量不能有效散发，容易造成工作不稳定，甚至烧毁；三是塑胶材料制成的壳体容易老化，通常，采用优质塑胶材料制成的壳体，使用寿命为5-6年；采用回收再利用或质量一般的塑胶材料制成的壳体，使用寿命只有2-3年；通常LED灯的寿命都在8年以上，因此，塑胶材料制成的壳体与LED灯的寿命相差甚远。

技术实现要素：

为克服上述技术缺陷，本实用新型要解决的技术问题提供一种使用寿命长、耐腐性好、制造方便、散热良好的型材制成的LED显示模块。

本实用新型解决上述技术缺陷的一种散热良好的LED显示模块，包括：LED显示电路板、面罩；其中LED显示电路板包含：第一通透孔和第二通透孔、设在前侧的按阵列布置的LED像素灯、设在后侧的信号端子、电源端子、发热型集成电路和其它电子元件；为确保良好的散热效果，本实用新型一种散热良好的LED显示模块，还包括：散热壳体。该散热壳体前侧设有用于固定安装LED显示电路板和面罩的固定机构；散热壳体后侧设有将此散热壳体与其它部件连接的连接机构；LED显示电路板安装在散热壳体前侧，使发热型集成电路与所述散热壳体导热接触；将发热型集成电路热量传递到散热壳体，再通过散热壳体快速扩散，或快速传递给其它散热部件；使得发热型集成电路工作在正常温度范围。

根据以上所述的散热壳体，为提高散热壳体热导效率和使用寿命，该散热壳体包括：由铝或合金铝制成的铝型材壳体、以及安装在该铝型材壳体两端的端板。铝型材壳体和两端的端板围成开口朝前、至少能容纳一块LED显示电路板、且略大于LED显示电路板的内腔。这种铝型材壳体不仅导热性好、强度高、耐蚀性好，而且还能通过阳极氧化和着色。

根据以上所述的铝型材壳体，为了与LED显示电路板更好配合，该铝型材壳体还包括一体成型的用于安装LED显示电路板的底板、此底板二侧向前凸起用于保护LED显示电路板的护边、此底板前侧与护边之间用于承托LED显示电路板的台阶、以及底板后侧若干条通长的相互平行、相互间隔一定距离槽口朝后、用于固定端板的圆形凹槽。安装在该铝型材壳体两端的端板，通过螺钉从圆形凹槽端口攻入将端板固定。这种一体成型的铝型材壳体不仅便于加工，而且降低制造成本。

作为本实用新型所述的铝型材壳体的改进，在底板前侧对应发热型集成电路设有与该底板一体成型的导热接触面；为加快热导效率，在发热型集成电路表面与导热接触面之间可设置导热介质，使得发热型集成电路的热量迅速扩散。为增加散热面积，在底板后侧对应导热接触面设有向后凸起的散热块，以增加散热面积。这样有助于提高LED显示电路板稳定性、延长LED显示电路板的使用寿命。

作为本实用新型所述的铝型材壳体的进一步改进，在底板中间部位设有向后凹入、开口朝前与铝型材壳体一体成型的中心凹槽。为便于LED显示电路板之间的线路连接，中心凹槽底部对应信号端子和电源端子设有大小配合的端子敞口。为达到更好的防水效果，端子敞口与信号端子和电源端子外围为防水连接；这样，可防止端子敞口与信号端子和电源端子之间的缝隙中进水。

作为本实用新型所述的用于固定LED显示电路板和面罩固定机构的一种方案，该固定机构包括：设在底板前侧的若干条相互平行、相互保持一定间距、开口朝前、槽大口小、且与该底板一体成型的插入式凹槽以及置于该插入式凹槽中、其截面与插入式凹槽形状、大小配合的插入式固定条。为便于组装，插入式固定条从插入式凹槽端口插入且与此插入式凹槽紧配合。插入式固定条的前侧对应LED显示电路板第一通透孔和第二通透孔设有分别用于固定LED显示电路板和面罩的插入式固定条的第一螺钉基柱和插入式固定条的第一螺钉基柱；且在该插入式固定条的第一螺钉基柱和插入式固定条的第一螺钉基柱前端中心设有螺孔。在插入式固定条两端设有靠近端面的插入式固定条上的螺钉孔；插入式固定条的长度略短于所述铝型材壳体，使得插入式固定条的端面与铝型材壳体端口保持一定距离。

作为本实用新型所述的用于固定LED显示电路板和面罩固定机构的另一种方案，该固定机构包括：设在所述底板前侧的若干条相互平行、相互保持一定间距、开口朝前、且与该底板一体成型的嵌入式凹槽和该嵌入式凹槽底部的凹槽中的螺钉夹紧槽以及置于该嵌入式凹槽中、其截面与嵌入式凹槽形状、大小配合的嵌入式固定条。在嵌入式固定条（的前侧对应LED显示电路板的第一通透孔和第二通透孔设有分别用于固定LED显示电路板和面罩的嵌入式固定条的第一螺钉基柱和嵌入式固定条的第一螺钉基柱；且在该嵌入式固定条的第一螺钉基柱和嵌入式固定条的第一螺钉基柱前端中心位置设有螺孔。嵌入式固定条两端设有靠近端面的嵌入式固定条上的第一螺钉孔；嵌入式固定条对应凹槽中的螺钉夹紧槽设有若干个嵌入式固定条上的第二螺丝孔；且在该嵌入式固定条上的第二螺丝孔与凹槽中的螺钉夹紧槽之间由螺钉固；嵌入式固定条的长度略短于所述铝型材壳体，使得嵌入式固定条的端面与铝型材壳体端口保持一定距离。

作为本实用新型所述的端板，该端板由盖设在铝型材壳体端口且与该铝型材壳体截面形状配合的外侧板、位于此外侧板内侧且与铝型材壳体内腔形状吻合的内侧板、对应底板上凹凸空间凸起的端板凸块、连接此端板凸块的连接板以及外侧板上对应圆形凹槽的端板螺钉孔一体构成；端板螺钉孔与圆形凹槽之间由螺钉固定。为确保所述LED显示电路板的平稳安装，内侧板前侧与台阶前侧平齐。为确保LED显示电路板前侧的防水效果，外侧板前侧与所述护边前侧平齐；且略高于安装在底板上的LED显示电路板， 使得LED显示电路板的前侧有一个灌胶高度。

作为本实用新型一种散热良好的LED显示模块的更进一步改进，铝型材壳体两端设有远离端口横向布置的隔离条；该隔离条由塞装在底板凹入部分的隔离条塞块以及连接该隔离条塞块的隔离条连接块一体构成。隔离条连接块前侧低于台阶；该隔离条与端板之间保持一定距离，形成一条灌胶缝。这样，就能在隔离条与端板之间形成一条灌胶缝隙，且在该灌胶缝隙中灌胶。

根据以上所述的隔离条，隔离条连接块跨压在插入式固定条或嵌入式固定条两端；隔离条连接块对应插入式固定条上的螺钉孔或嵌入式固定条上的第一螺钉孔设有隔离条上的螺钉孔；隔离条上的螺钉孔与插入式固定条上的螺钉孔或嵌入式固定条上的第一螺钉孔之间由螺钉固定。

作为本实用新型所述的散热壳体后侧与其它部件连接的连接机，是一种设在底板后侧远离两侧的两条相互平行、开口朝后、且与该底板一体成型的螺钉夹紧槽；此螺钉夹紧槽与边框、电源盒、控制盒、连接条、穿线盒等其它部件之间由螺钉连接。

以上技术方案可知，本实用新型一种散热良好的LED显示模块，与现有技术比较，其有益效果在于：散热壳体能将集成电路的热能快速扩散或快速传递给其它散热部件；散热壳体为铝型材壳体，其导热性好、强度高、耐蚀性好、使用寿命长、可通过阳极氧化和着色；铝型材壳体中功能结构可一体成型，这样不仅便于制造，而且能制造成本低。

附图说明

为了更好地对本实用新型作进一步说明，本实用新型提供的附图仅为更好地理解本实用新型，不应该成为对本实用新型的限制；下面提供两种实施方案的附图：

图1为本实用新型散热良好的LED显示模块的前视示意图；

图2为本实用新型散热良好的LED显示模块的后视示意图；

图3为本实用新型散热良好的LED显示模块图1中所示的A-A端面示意图；

图4为本实用新型散热良好的LED显示模块图1中所示的B-B端面示意图；

图5为本实用新型散热良好的LED显示模块图2中所示的C-C剖面示意图；

图6为本实用新型散热良好的LED显示模块图2中所示的D-D剖面示意图；

图7为本实用新型散热良好的LED显示模块图3中所示的E-E剖面的铝型材壳体前侧结构的第一种实施方式示意图；

图8为本实用新型散热良好的LED显示模块图7中所示的F-F剖面示意图；

图9为本实用新型散热良好的LED显示模块图7中所示的G-G剖面示意图；

图10为本实用新型散热良好的LED显示模块图3中所示的E-E剖面的铝型材壳体前侧结构的第二种实施方式示意图；

图11为本实用新型散热良好的LED显示模块图10中所示的J-J剖面示意图；

图12为本实用新型散热良好的LED显示模块图10中所示的K-K剖面示意图；

图13为本实用新型散热良好的LED显示模块图10中所示的L-L剖面示意图；

图14为本实用新型散热良好的LED显示模块图7中所示的H1-H1剖面的铝型材壳体前侧结构的第一种实施方式中的端板示意图；

图15为本实用新型一种散热良好的LED显示模块图10中所示的H2-H2剖面的铝型材壳体前侧结构的第二种实施方式中的端板示意图；

图16为本实用新型一种散热良好的LED显示模块图7中所示的I1-I1剖面的铝型材壳体前侧结构的第一种实施方式中的隔离条示意图；

图17为本实用新型一种散热良好的LED显示模块图10中所示的I2-I2剖面的铝型材壳体前侧结构的第二种实施方式中的隔离条示意图。

具体实施方式

下面就对照附图，对本实用新型的具体实施进行说明。为了更好地了解本实用新型，通过两种散热良好的LED显示模块实施例来描述。

本实用新型一种散热良好的LED显示模块的具体实施例，如图1至图13所示，它包括：LED显示电路板5、面罩6；所述LED显示电路板5包含：第一通透孔51和第二通透孔52、设在前侧的按阵列布置的LED像素灯53、设在后侧的信号端子54、电源端子55、发热型集成电路56和其它电子元件。为确保良好的散热效果，散热良好的LED显示模块的具体实施例还包括：散热壳体；该散热壳体前侧设有用于固定安装LED显示电路板和面罩的固定机构；在散热壳体后侧设有将此散热壳体与其它部件连接的连接机构；LED显示电路板安装在散热壳体前侧，使发热型集成电路56与散热壳体导热接触；将发热型集成电路56热量传到散热壳体，再通过散热壳体快速扩散，或快速传递给其它散热部件；使得发热型集成电路56工作在正常温度范围。根据以上所述的散热壳体，为确保散热壳体的热导效率，延长散热壳体的使用寿命，散热壳体包括：由铝或合金铝制成的铝型材壳体1、以及安装在该铝型材壳体1两端的端板3。铝型材壳体1和两端的端板3围成开口朝前、至少能容纳一块LED显示电路板5、且略大于LED显示电路板5的内腔。采用铝型材壳体1来安装LED显示模块5，不仅导热性好、强度高、耐蚀性好、易制造加工，而且还可通过阳极氧化或着色。当然，散热壳体还可采用其它金属制成的型材或其它导热材料制成的型材。根据以上所述的铝型材壳体1，从图5至图13可知，为了与LED显示电路板5更好配合，铝型材壳体1还包括一体成型的用于安装LED显示电路板5的底板10、此底板10二侧向前凸起用于保护LED显示电路板5的护边11、此底板10前侧与护边11之间用于承托LED显示电路板5的台阶12、以及底板10后侧若干条通长的相互平行、相互间隔一定距离槽口朝后、用于固定端板3的圆形凹槽16。安装在该铝型材壳体1两端的端板3，通过螺钉从圆形凹槽16端口攻入将端板3固定。该圆形凹槽16上的螺钉通常采用M2-M5自攻螺钉，为配合螺钉安装，通常，圆形凹槽16直径比螺钉规格小0.8MM至0.3MM，具体应根据螺纹深度设定；因此，该圆形凹槽16的直径1.5MM-4.5mm。为防止螺钉移位或圆形凹槽16的槽口破裂，圆形凹槽16槽口宽度小于圆形凹槽，且有一定厚度；通常，该圆形凹槽16槽口厚度在0.8MM至3MM。为了发热型集成电路56的热量能迅速扩散，底板10前侧对应发热型集成电路56设有与该底板10一体成型的导热接触面13，该导热接触面13为向前凸的面，也可以向后凹入的面，还可以平整的面；为加快热导效率，在发热型集成电路56表面与导热接触面13之间可设置导热介质，使得发热型集成电路56的热量迅速扩散。为增加散热面积，底板10后侧对应导热接触面13设有向后凸起的散热块13a，以增加散热面积。这样有助于提高LED显示电路板5稳定性、延长LED显示电路板5的使用寿命。为配合LED显示电路板5后侧的信号端子54和电源端子55，便于LED显示电路板5之间的线路连接，底板10中间部位设有向后凹入、开口朝前与铝型材壳体1一体成型的中心凹槽14；该中心凹槽14的宽度略大于信号端子54和电源端子55宽度。为了便于LED显示电路板5之间的线路连接，中心凹槽14底部对应信号端子54和电源端子55设有大小配合的端子敞口14a。为了达到更好的防水效果，端子敞口14a与信号端子54和电源端子55外围为防水连接；这样，可防止端子敞口14a与信号端子54和电源端子55之间的缝隙中进水。以上所述的防水连接：如果信号端子54和电源端子55是一种防水型的；其防水连接，可在端子敞口14a四周设有与信号端子54和电源端子55外围之间设置防水垫7来实现。如果信号端子54和电源端子55采用现在技术中常用的简易型端子；其防水连接，可在端子敞口14a与信号端子54和电源端子55外围灌注三防胶来实现。

本实用新型散热良好的LED显示模块所述的固定机构的一种具体实施例，如图5至图9所示，用于固定LED显示电路板5和面罩6的固定机构包括：设在底板10前侧的若干条相互平行、相互保持一定间距、开口朝前、槽大口小、且与该底板10一体成型的插入式凹槽15a以及置于该插入式凹槽15a中、其截面与插入式凹槽15a形状、大小配合的插入式固定条2a。以上所述的若干条插入式凹槽15a，相互之间的间距基本均匀，其±误差≤20MM；使得LED显示电路板5和面罩6受力均匀，安装平整。为便于组装，插入式固定条2a从插入式凹槽15a端口插入且与插入式凹槽15a紧配合。插入式固定条2a的前侧对应LED显示电路板5第一通透孔51和第二通透孔52设有分别用于固定LED显示电路板5和面罩6的插入式固定条的第一螺钉基柱2a1和插入式固定条的第一螺钉基柱2a2，且在该插入式固定条的第一螺钉基柱2a1和插入式固定条的第一螺钉基柱2a2前端中心设有螺孔。为确保LED显示电路板5和面罩6受力均匀，安装平整，以上所述的插入式固定条2a上包含有若干个间距基本均匀的插入式固定条的第一螺钉基柱2a1和若干个间距基本均匀的插入式固定条的第一螺钉基柱2a2；其间距的±误差≤20MM。在插入式固定条2a两端设有靠近端面的插入式固定条上的螺钉孔2a3。为配合在铝型材壳体1端口上安装端板3，插入式固定条2a的长度略短于铝型材壳体1，使得插入式固定条2a端面与铝型材壳体1端口保持一定距离；这个距离应≧1MM。

本实用新型散热良好的LED显示模块所述的固定机构的另一种具体实施例，如图10至图13所示，用于固定LED显示电路板5和面罩6的固定机构包括：设在底板10前侧的若干条相互平行、相互保持一定间距、开口朝前、且与该底板10一体成型的嵌入式凹槽15b和该嵌入式凹槽15b底部的凹槽中的螺钉夹紧槽15b1以及置于该嵌入式凹槽15b中、其截面与嵌入式凹槽15b形状、大小配合的嵌入式固定条2b；以上所述的若干条嵌入式凹槽15b，相互之间的间距基本均匀，其±误差≤20MM；使得LED显示电路板5和面罩6受力均匀，安装平整。嵌入式固定条2b的前侧对应LED显示电路板5第一通透孔51和第二通透孔52设有分别用于固定LED显示电路板5和面罩6的嵌入式固定条的第一螺钉基柱2b1和嵌入式固定条的第一螺钉基柱2b2；且在该嵌入式固定条的第一螺钉基柱2b1和嵌入式固定条的第一螺钉基柱2b2前端中心位置设有螺孔；为确保LED显示电路板5和面罩6受力均匀，安装平整，以上所述的插入式固定条2a上包含有若干个间距基本均匀的插入式固定条的第一螺钉基柱2a1和若干个间距基本均匀的插入式固定条的第一螺钉基柱2a2；其间距的±误差≤20MM。在嵌入式固定条2b两端设有靠近端面的嵌入式固定条上的第一螺钉孔2b3；嵌入式固定条2b对应凹槽中的螺钉夹紧槽15b1设有若干个嵌入式固定条上的第二螺丝孔2b4；且在该嵌入式固定条上的第二螺丝孔2b4与凹槽中的螺钉夹紧槽15b1之间由螺钉固定；为配合在铝型材壳体1端口上安装端板3，嵌入式固定条2b的长度略短于铝型材壳体1，使得嵌入式固定条2b端面与铝型材壳体1端口保持一定距离；这个距离应≧1MM。

本实用新型散热良好的LED显示模块所述的端板3的具体实施方式，从图2至图4以及图7、图14、图15可知，该端板3由盖设在铝型材壳体1端口且与铝型材壳体1截面形状配合的外侧板31、设在此外侧板21内侧且与铝型材壳体1内腔形状吻合的内侧板32、对应底板10上凹凸空间凸起的端板凸块33以及连接此端板凸块的连接板以及所述外侧板31上对应圆形凹槽16的端板螺钉孔34一体构成；所述端板螺钉孔34与圆形凹槽16之间由螺钉固定；为确保LED显示电路板5的平稳安装，内侧板32前侧与台阶12前侧平齐。为确保LED显示电路板5前侧的防水效果，外侧板31前侧与护边11前侧平齐，且略高于安装在底板10上的LED显示电路板5， 使得LED显示电路板5的前侧有一个灌胶高度。这样就能在LED显示电路板5前侧灌胶，该灌胶高度低于LED灯的灯面。通常，在SMD结构的LED显示电路板正面的灌胶的高度为0.3MM-2.6MM；在DIP结构的LED显示电路板的正面灌胶的高度为1MM-5MM。作为LED显示电路板5安装在铝型材壳体1前侧，在LED显示电路板5与端板3的外侧板31之间保持一定距离的缝隙；这样，就能在LED显示电路板5前侧灌胶同时也在此缝隙中灌注；一次灌胶，能确保灌胶质量。

本实用新型散热良好的LED显示模块具体实施例的进一步改进，其改进是防止从铝型材壳体1两端与端板3的接缝中渗水。如图7、图10、图16、图17可知，铝型材壳体1两端设有远离端口、横向布置的隔离条4；此隔离条4由塞装在底板10凹入部分的隔离条塞块42以及连接该隔离条塞块42的隔离条连接块41一体构成。隔离条连接块41前侧低于台阶12。该隔离条4与端板3之间保持一定距离，形成有一条灌胶缝。在隔离条4与端板3之间的灌胶缝隙中灌胶可防止铝型材壳体1与端板3之间的缝隙渗水进入。隔离条连接块41对应插入式固定条上的螺钉孔2a3或嵌入式固定条上的第一螺钉孔2b3设有隔离条上的螺钉孔43；隔离条连接块41跨压在插入式固定条2a或嵌入式固定条2b两端，且隔离条上的螺钉孔43与插入式固定条上的螺钉孔2a3或嵌入式固定条上的第一螺钉孔2b3之间由螺钉固定。

本实用新型散热良好的LED显示模块所述的散热壳体后侧与其它部件连接的连接机的具体实施方式，从图2、图5、图6、图8、图9以及图11至图13可知，散热壳体后侧与其它部件连接的连接机是一种设在底板10后侧远离两侧的两条相互平行、开口朝后、且与该底板10一体成型的螺钉夹紧槽17；此螺钉夹紧槽17与边框、电源盒、控制盒、连接条、穿线盒等其它部件之间由螺钉连接。

根据本实用新型散热良好的LED显示模块具体实施例中所述的插入式固定条2a或嵌入式固定条2b以及端板3、隔离条4可采用塑胶材料注塑制作。当然，也还可采用压铸铝、或碳纤来制造。

以上通过实施方式对本实用新型进行了说明，所提供的实施方式仅作为示例，并非因此限制本实用新型的实施范围。本技术领域的普通技术人员都知道，根据以上具体实施描述可以对本实用新型做各种改变和修改。因此，可以理解，除上述特定实施方式外，本实用新型可以其他方式实施，而不限于上述说明书中所描述。