一种LED模组封装方法及LED模组与流程

本发明涉及显示模块技术领域，特别涉及一种led模组封装方法及led模组。

背景技术：

随着发光二极管显示产业不断发展，发光二极管器件由原来的dip结构高速向片式结构转变，片式结构的发光器件具有重量轻、个体更小、自动化安装、发光角度大、颜色均匀、衰减少等优点越来越被人接受，虽然一般片式发光器件具有以上优点，但还是存在机械强度低,防潮性能低,可靠性低,耐气候性差，耐冲击强度差，在不同地区气候变化易导致开裂，变形，黄化问题，特别是小间距的显示模块，不同气候条件下应力变导致的开裂引起焊盘脱离失效问题；如果在不改变产品的整体结构的情况下,要提高产品的机械强度,可靠性,防潮能力，耐冲击强度，耐温度变化，耐气候特性强，整体平面化，在不同气候条件下产品不会出现开裂，变形，黄化问题，特别是小间距高密发光二极管显示屏,至今在业界仍没有较好的解决办法。

在现有的发光二极管显示模组或显示屏制造中，采用plcc4结构的产品或imd结构的产品（例如3528,2121,1010，4合1等规格），通过smt（贴装机）贴装在电路板上，都是单个个体单独存在在电路板上，相互之间是存在有间隙的，大的间隙在十几毫米，小的在零点几个毫米；而在贴片时因为采用是plcc4或者imd结构的产品在高温下（温度高于200度），因此是由不同材料的组成的器件，热涨冷缩不一样，各材料相互之间容易产生间隙，客户使用时容易因为此间隙使空气中的水份通过此间隙不断的渗透进入发光二极管内部，进入到发光二极管内部的水汽在后期使用时，对发光二极管内部结构产生损伤，出现像胶体爆裂，脱层，银胶脱开，正负极短路，电化学反应等问题，直接表现为不发光，串亮，亮度不均，短路起火等严重问题，特别是潮湿的季节表现更加明显。

将发光二极管贴装在电路板上后，组装成led显示屏后，单个光源之间是存在有间隙的，更容易出现灰尘积聚，水分集聚，手触摸后的汗积污染等等问题，特别是当积聚到一定时间之后，对产品产生的影响是致命的；而且容易产生安全问题（金属引脚祼露在外）。

并且现阶段led的电子近距离的可触碰的商业显示智能终端，更加注重于人机互动，像用单个发光元器件组成的有凹凸不平表面不适合于人机的互动，并且电路裸露，具有安全隐患。

还有一类产品，像用发光二极管组成的显示屏用来做演艺出租，客户的使用环境，方式及使用时间是非常恶劣的，像搬运安装容易损坏撞掉灯珠，为赶进度，雨天拆下的屏来不及去除水分也会直接装入航空箱，还有每次仓储的时间也不一样，可能会是一个月放在仓库，也可能是半年都存放在仓库，这样更加让空气中水分产生聚积吸附，下次使用时，只要点亮显示屏，发光二极管内的温度达到100度左右，使渗透到灯体内的水分汽化，然后释放巨大的应力，从而损坏发光二极管的内部结构，像爆胶，脱层，拉断线，短路等不良。

为了解决此问题，现有一些led模组采用产品灌胶的方式进行封装，通过在带有led灯珠的电路板上灌胶形成胶层以实现防水防潮。目前，对led模组进行灌胶封装的方法是先在平铺的离型膜/离型纸上涂覆胶水，接着采用夹具夹持带有led灯珠的电路板朝下压在胶水上，然后进行高温固化，最后去除离型膜/离型纸。

这种封装方法中，由于电路板的背面（背向led灯珠的一面）会设置有大量电子元件，采用夹具夹持电路板时难以保证电路板水平，而且电路板上由于分布有led灯珠和电子元件，容易在重力作用下弯曲变形而无法保证水平，这些都会导致离型膜/离型纸与电路板之间的间隔各处不均匀，即形成的胶层的厚度不均匀，从而影响产品质量。

此外，现有的这种封装方法中，通常采用环氧树脂或者硅胶材料进行封装，他们各有各的优势，像环氧树脂有很强的防水防潮能力，但它的抗紫外能力很差，在2000mw的紫光灯下照射72h就严重发黄现象；还有它的应力大，在高低温循环下容易对产品产生的严重的质量损坏；用硅胶材料进行封装的就能解决发黄和应力的问题，但硅胶分子结构导致的透氧透气性非常差，水气很容易渗透到内部，起不到防潮能力。而且不管采用这两种材料的方案，在封装后均需要进行高温固化，固化时间长，而且会释放大量有害气体，因此都存在成本高、生产效率低等缺点，而且不能规模化生产，并且容易对环境产生污染。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种led模组封装方法及led模组。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种led模组封装方法，包括步骤：

把装有led灯珠的电路板、固态的透光胶层、透光膜依次层叠放置，其中电路板装有led灯珠的一面朝向透光胶层；

在预设温度环境下对层叠放置的电路板、透光胶层、透光膜施压得到led模组；

待透光胶层重新凝固后，按产品要求对所述led模组进行修整；

所述透光膜的熔点比透光胶层的熔点高；

所述预设温度在所述透光胶层的熔点以上且小于透光膜的熔点。

一些实施方式中,层叠放置电路板、透光胶层、透光膜时，把电路板、透光胶层、透光膜从下到上依次叠放在第一固定夹具中，使电路板装有led灯珠的一面朝上；

施压时，用第一上压模朝下对透光膜施压。

另一些实施方式中,层叠放置电路板、透光胶层、透光膜时，把透光膜、透光胶层、电路板从下到上依次叠放在第二固定夹具中，使电路板装有led灯珠的一面朝下；

施压时，用第二上压模朝下对电路板施压。

所述的led模组封装方法中,施压前，把固定夹具和工件放入真空箱中，并对真空箱抽真空。

所述的led模组封装方法中,施压时在透光膜上压出花纹，和/或在透光胶层重新凝固后在透光膜上喷涂或印刷花纹。

所述的led模组封装方法中,,施压时，保持施压达到预设时间；所述预设时间为1-60分钟。

一种led模组，包括上表面装有led灯珠的电路板，覆盖在电路板上表面的透光胶层，以及覆盖在透光胶层上表面的透光膜；透光胶层的熔点比透光膜的熔点低。

所述的led模组中,所述透光胶层为以(c2h4)x.(c4h6o2)y为基材的弹性体。

所述的led模组中,所述透光膜为[-ch2-ch2-o-c(=o)-ph-c(=o)o-]n膜或c2f4膜。

所述的led模组中,所述透光胶层和/或透光膜中含有防蓝光剂；

和/或透光胶层与透光膜之间设置有防蓝光层；

和/或透光膜上表面设置有防蓝光层。

有益效果：

本发明提供的一种led模组封装方法及led模组，通过使电路板、固态透光胶层和透光膜层叠放置，然后在高温下使透光胶层熔融并朝下施压使电路板、透光胶层、透光膜压合得到led模组，具有以下优点：

1.可保证胶层厚度各处均匀；

2.与现有技术相比，胶层厚度的控制更加方便，工艺更加简单；

3.封装后只需要待透光胶层冷却凝固即可进行后续加工，与现有技术中需要长时间进行高温固化相比，所需时间更少、耗能更少，因此生产效率更高、成本更低、更容易实现规模化生产；

4.与现有技术中使用胶水制成胶层的方式相比，采用固态的透光胶层加热至熔融后压制成胶层，释放的有害气体更少，更加环保。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种led模组封装方法的流程图。

图2为本发明实施例一提供的另一种led模组封装方法的流程图。

图3为本发明实施例一提供的第三种led模组封装方法的流程图。

图4为第一固定夹具的结构示意图。

图5为本发明实施例二提供的一种led模组封装方法的流程图。

图6为本发明实施例二提供的另一种led模组封装方法的流程图。

图7为本发明实施例二提供的第三种led模组封装方法的流程图。

图8为第二固定夹具的结构示意图。

图9为本发明提供的led模组封装方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

见图9，本发明提供的一种led模组封装方法，把装有led灯珠的电路板、固态的透光胶层、透光膜依次层叠放置，其中电路板装有led灯珠的一面朝向透光胶层；在预设温度环境下对层叠放置的电路板、透光胶层、透光膜施压得到led模组；待透光胶层重新凝固后，按产品要求对所述led模组进行修整；

其中，透光膜的熔点比透光胶层的熔点高；

其中，预设温度在透光胶层的熔点以上且小于透光膜的熔点。

通过该封装方法得到led模组，可保证胶层厚度各处均匀，且胶层厚度的控制更加方便，工艺更加简单，封装后只需要待透光胶层冷却凝固即可进行后续加工生产效率更高、成本更低。

以下通过实施例一和实施例二对led模组封装方法进行详述。

实施例一

本实施例提供的一种led模组封装方法，包括步骤：

把装有led灯珠2.2的电路板2、固态的透光胶层3、透光膜4依次层叠放置，其中电路板2装有led灯珠2.2的一面朝向透光胶层3；

在预设温度环境下对层叠放置的电路板2、透光胶层3、透光膜4施压得到led模组；

待透光胶层3重新凝固后（冷却至低于熔点即重新凝固），按产品要求对led模组进行修整；

其中，透光膜4的熔点比透光胶层3的熔点高；

其中，预设温度在透光胶层3的熔点以上且小于透光膜4的熔点。

进一步的，见图1、4，在层叠放置电路板2、透光胶层3、透光膜4时，把电路板2、透光胶层3、透光膜4从下到上依次叠放在第一固定夹具1中，使电路板装有led灯珠的一面朝上；

施压时，用第一上压模5朝下对透光膜4施压。

该方法的原理是：通过第一固定夹具1的作用使电路板2保持水平，固态的透光胶层3在预设温度下会处于熔融状态，此时透光膜4仍然是固态，在第一上压模朝下地对透光膜4施压时，可把熔融透光胶层3压入led灯珠之间的间隙中，完全覆盖电路板2的上表面；取出led模组后，待透光胶层3冷却回复固态即可进行修整，使led模组符合尺寸要求。

由于施压过程电路板2保持水平，可保证胶层厚度各处均匀；与现有技术中进行胶水涂覆形成胶层（胶层厚度精度难以保证）的方式相比，在透光胶层3为固态时先加工成需要的尺寸，即可得到相应厚道的胶层，胶层厚度的控制更加方便，工艺更加简单；封装后只需要待透光胶层冷却即可进行后续加工（因为透光胶层只要温度降至熔点以下即可重新变为固态），与现有技术中需要长时间进行高温固化相比，所需时间更少、耗能更少，因此生产效率更高、成本更低、更容易实现规模化生产；与现有技术中使用胶水制成胶层的方式相比，采用固态的透光胶层加热至熔融后压制成胶层，释放的有害气体更少，更加环保。

其中，预设温度可根据透光胶层3、透光膜4的具体材料来设置，例如，当透光胶层3为以(c2h4)x.(c4h6o2)y（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，英文简称eva）为基材的弹性体，透光膜4为[-ch2-ch2-o-c(=o)-ph-c(=o)o-]n膜或c2f4膜时，预设温度可设置为60℃-160℃。

第一固定夹具1的结构如图4所示，其顶部开设有与电路板2相适配的第一定位槽1.1，第一定位槽1.1的底部设置有供电路板的元器件2.1伸入的第一避位孔/第一避位槽1.2。把电路板2放入第一定位槽1.1后，电路板2的底部由第一定位槽1.1的底部承托，而元器件2.1伸入的第一避位孔/第一避位槽1.2中，从而可保证电路板2保持水平，避免发生弯曲或倾斜。

根据需要，第一定位槽1.1的深度可以大于、小于或等于电路板2的厚度。

在一些优选的实施方式中，第一定位槽1.1的深度大于电路板2的厚度。在电路板2放入第一定位槽1.1后，第一定位槽1.1的上部可作为透光胶层3的容纳空间，以免在加压时熔融的透光胶层3从侧边挤出，保证透光胶层3可充分填充led灯珠之间的间隙。

在一些实施方式中,透光膜4比第一定位槽1.1大，在透光胶层3上铺设透光膜4时，使透光膜4的整个边沿置于第一定位槽1.1槽口外侧（如图4所示）；由于透光膜4盖住整个第一定位槽1.1槽口，可进一步避免在加压时熔融的透光胶层3被挤出，从而进一步保证透光胶层3可充分填充led灯珠之间的间隙。此时，对led模组进行修整时包括对透光膜4进行裁切。又由于透光膜4的尺寸较大，在进行铺设时，无需进行精确定位，工艺更加简单。

在一些优选的实施方式中,采用第一上压模朝下地对透光膜4施压前，把第一固定夹具1和工件（电路板2、透光胶层3和透光膜4）放入真空箱中，并对真空箱抽真空，此时的方法流程见图2。通过抽真空，可把电路板2、透光胶层3和透光膜4之间的空气抽出，避免在最后形成的胶层中有气泡。在另一些实施方式中，第一固定夹具1预先放入/设置在真空箱内，再进行电路板2、透光胶层3和透光膜4的放置。

进一步的，工作时，在完成电路板2、透光胶层3和透光膜4的放置后，可对真空箱进行加热使内部温度达到预设温度。

进一步的，上述第一上压模5可以是单独设在真空箱内的上压模，并通过气缸、电机等驱动其上下移动；也可是真空箱的活动上盖，通过气压、气缸、电机等驱动其上下移动。

当需要在透光膜4上形成花纹时,可以在第一上压模下表面设置压纹，以便在透光膜4上压出花纹；和/或在透光胶层3冷却后在透光膜4上喷涂或印刷花纹（可以在对led模组进行修整前或修整后进行）；

当需要透光膜4表面光滑平整时，第一上压模的下表面为光滑平整的。

在一些优选的实施方式中，如图3所示，在最开始，还包括步骤：

对装有led灯珠的电路板进行清洗并烘干；

以保证电路板洁净，避免粘附在电路板上的杂质影响透光胶层3与电路板之间的粘合力。

在一些优选的实施方式中，在叠放透光膜前，先在透光膜4朝向透光胶层3的一面涂抹助粘剂，以提高透光膜4与透光胶层3之间的粘附力。

需要说明的是，在施压时，需要保持施压达到预设时间，以保证电路板2、透光胶层3、透光膜4之间可靠粘合；预设时间一般为1-60分钟。

实施例二

本实施例与实施例一相比，主要区别在于电路板、透光胶层、透光膜的叠放顺序不同，其原理和优点均与实施例一相同。

本实施例提供的一种led模组封装方法，包括步骤：

把装有led灯珠2.2的电路板2、固态的透光胶层3、透光膜4依次层叠放置，其中电路板2装有led灯珠2.2的一面朝向透光胶层3；

在预设温度环境下对层叠放置的电路板2、透光胶层3、透光膜4施压得到led模组；

待透光胶层3重新凝固后（冷却至低于熔点即重新凝固），按产品要求对led模组进行修整；

其中，透光膜4的熔点比透光胶层3的熔点高；

其中，预设温度在透光胶层3的熔点以上且小于透光膜4的熔点。

进一步的，见图5、8，层叠放置电路板2、透光胶层3、透光膜4时，把透光膜4、透光胶层3、电路板2从下到上依次叠放在第二固定夹具6中，使电路板2装有led灯珠2.2的一面朝下；

施压时，用第二上压模7朝下对电路板2施压。

其中，预设温度可根据透光胶层3、透光膜4的具体材料来设置，例如，当透光胶层3为以(c2h4)x.(c4h6o2)y（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，英文简称eva）为基材的弹性体，透光膜4为[-ch2-ch2-o-c(=o)-ph-c(=o)o-]n膜或c2f4膜时，预设温度可设置为60℃-160℃。

第二固定夹具的结构如图8所示，其顶部开设有与透光膜4和透光胶层3相适配的第二定位槽6.1，第二上压模7的底部设置有供电路板2的元器件2.1伸入的第二避位孔/第二避位槽7.1。通过设置第二避位孔/第二避位槽7.1，可保证第二上压模7直接与电路板的基板接触，从而保证电路板2保持水平，避免发生弯曲或倾斜。

电路板2的基板尺寸可小于、等于或大于第二定位槽6.1；若电路板2的基板尺寸大于第二定位槽6.1，还可在第二定位槽6.1的上侧设置与电路板2的基板相适配的第三定位槽6.2，以对基板进行定位。

在一些优选的实施方式中,采用第二上压模7朝下地对电路板2施压前，把第二固定夹具6和工件（电路板2、透光胶层3和透光膜4）放入真空箱中，并对真空箱抽真空，此时的方法流程见图6。通过抽真空，可把电路板2、透光胶层3和透光膜4之间的空气抽出，避免在最后形成的胶层中有气泡。在另一些实施方式中，第二固定夹具6预先放入/设置在真空箱内，再进行电路板2、透光胶层3和透光膜4的放置。

进一步的，工作时，在完成电路板2、透光胶层3和透光膜4的放置后，可对真空箱进行加热使内部温度达到预设温度。

进一步的，上述第二上压模7可以是单独设在真空箱内的第二上压模7，并通过气缸、电机等驱动其上下移动；也可是真空箱的活动上盖，通过气压、气缸、电机等驱动其上下移动。

当需要在透光膜4上形成花纹时,可以在第二定位槽6.1底部设置压纹，以便在透光膜4上压出花纹；和/或在透光胶层3冷却凝固后在透光膜4上喷涂或印刷花纹（可以在对led模组进行修整前或修整后进行）；

当需要透光膜4表面光滑平整时，第二定位槽6.1底部为光滑平整的。

在一些优选的实施方式中，如图7所示，在最开始，还包括步骤：

对装有led灯珠2.2的电路板2进行清洗并烘干；

以保证电路板洁净，避免粘附在电路板上的杂质影响透光胶层3与电路板之间的粘合力。

在一些优选的实施方式中，在叠放透光膜4前，先在透光膜4朝向透光胶层3的一面涂抹助粘剂，以提高透光膜4与透光胶层3之间的粘附力。

需要说明的是，在施压时，需要保持施压达到预设时间，以保证电路板2、透光胶层3、透光膜4之间可靠粘合；预设时间一般为1-60分钟。

参阅图4、8，本发明还提供一种led模组，包括上表面装有led灯珠2.2的电路板2，覆盖在电路板上表面的透光胶层3，以及覆盖在透光胶层3上表面的透光膜4；透光胶层3的熔点比透光膜4的熔点低。电路板2、透光胶层3和透光膜4可采用上述的led模组封装方法封装在一起。

其中，电路板的底基材料可以但不限于是pcb板、玻璃板、蓝宝石板、塑料板、pet、fpc板等，可在底基上印刷或者喷涂电路并安装led灯珠和其它元器件从而得到电路板。

在一些实施方式中,透光胶层3为以(c2h4)x.(c4h6o2)y（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，英文简称eva）为基材的弹性体，该透光胶层3可以是无色或有色的，可以是透明或半透明的。其在固态时具有良好的弹性，在高低温循环下产生的应力小，不易因为温度变化而与电路板2分离脱落，耐候性更佳。若需要胶层为有色的，则可在该基材中添加相应颜色的材料。

需要说明的是，根据实际需要，透光膜4。

在一些实施方式中，透光膜4为[-ch2-ch2-o-c(=o)-ph-c(=o)o-]n膜或c2f4膜，该透光膜4可以是无色或有色（红色、绿色、蓝色、黑色等）的，可以是透明或半透明的，可以是表面反光或表面不反光的。透光膜还可以是有花纹或无花纹的。

若需要透光膜4为有色的，可在膜内添加对应颜色的材料，或在膜的表面通过涂附、喷绘、压制等方式形成涂层；若需要表面反光或表面不反光，可通过涂附、喷绘、压制等方式在膜的表面形成反光或不反光的涂层；若需要具有花纹，则在封装时可以在第一上压模下表面或第二定位槽6.1底部设置压纹，以便在透光膜4上压出花纹；和/或在透光胶层3冷却凝固后在透光膜4上喷涂或印刷花纹。

为了使led模组具有防蓝光性能,可以在透光胶层3和/或透光膜4中含有防蓝光剂（防蓝光剂为现有技术，可直接从市场上购买得到）；

和/或在透光胶层3与透光膜4之间设置防蓝光层；该防蓝光层可通过粘附或涂覆等方式预先附着在透光胶层3的上表面或透光膜4的下表面，或者形成单独的预制防蓝光层，并在封装过程中在透光胶层3上先铺设该防蓝光层（防蓝光层两面需涂胶）再铺设透光膜4，从而压合在一起；

和/或在透光膜4上表面设置有防蓝光层；该防蓝光层可通过粘附或涂覆等方式预先附着在透光膜4的上表面，或者在封装时待透光胶层3冷却凝固后通过粘附或涂覆等方式在透光膜4上附着防蓝光层（可以在对led模组进行修整前或修整后进行）。

由上可知，该led模组封装方法及led模组，通过使电路板、固态透光胶层和透光膜层叠放置，然后在高温下使透光胶层熔融并朝下施压使电路板、透光胶层、透光膜压合得到led模组，具有以下优点：

1.可保证胶层厚度各处均匀；

2.与现有技术相比，胶层厚度的控制更加方便，工艺更加简单；

3.封装后只需要待透光胶层冷却凝固即可进行后续加工，与现有技术中需要长时间进行高温固化相比，所需时间更少、耗能更少，因此生产效率更高、成本更低、更容易实现规模化生产；

4.与现有技术中使用胶水制成胶层的方式相比，采用固态的透光胶层加热至熔融后压制成胶层，释放的有害气体更少，更加环保；

5.通过抽真空保证了形成的胶层没有气泡；

6.透光胶层以(c2h4)x.(c4h6o2)y为基材，在高低温循环下产生的应力小，不易因为温度变化而与电路板分离脱落，耐候性更佳；

7.通过添加防蓝光剂或防蓝光层，可降低led模组发出的蓝光，有利于保护使用者的眼睛健康。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。