一种LED模组的边缘保护方法与流程

一种led模组的边缘保护方法
技术领域
1.本发明属于led模组技术领域，涉及一种led模组的边缘保护方法。


背景技术：

2.led模组通常是通过在印制电路板(pcb)单元板上固定对应的led芯片，然后使用封胶材料对led芯片进行封装保护。其中，封胶材料主要为环氧树脂，环氧树脂的硬度高，但其脆性大。之后将若干封装后的单元板和框体组合形成led模组，模组中单元板略突出于模组的框体，led模组的边缘无外加防护措施。
3.在led模组的运输、安装以及维修过程中，模组受力易集中在单元板上，导致环氧树脂开裂，从而引起死灯，影响显示。
4.cn210401951u公开了一种pcb板保护层、背光模组及液晶显示装置，其中，pcb板保护层贴合于pcb板表面，所述pcb板上设置有led驱动模块，所述led驱动模块包括电感元件，所述pcb板保护层包括：铝箔，用以作基材使用；聚酯薄膜，贴合于所述铝箔之上，其中，所述铝箔上设置有开口，所述开口与所述led驱动模块的位置相对应。即，该实用新型是对pcb板进行保护，其并未对led模组的边缘进行保护。
5.cn211260480u公开了一种led灯与pcb板模组，包括pcb板(10)和连接在所述pcb板(10)上的led灯(20)，其还包括led保护罩(30)，所述led保护罩(30)罩设在所述led灯(20)的外围；所述pcb板(10)上设有多个间隔分布的定位孔(11)，所述led保护罩(30)上设有多个弹性卡钩(40)，多个所述弹性卡钩(40)一一对应地穿过多个所述定位孔(11)并与所述pcb板(10)抵接。即，该实用新型是通过led保护罩对led灯进行保护，其并未对led模组的边缘进行保护。
6.因此，在本领域中，期望开发一种led模组的边缘保护方法，以减少因碰撞导致的模组损坏。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种led模组的边缘保护方法，采用本发明提供的边缘保护方法可以减少因碰撞导致的模组损坏，并且，本发明提供的边缘保护方法，简单方便，成本较低。
8.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
9.第一方面，本发明提供一种led模组的边缘保护方法，所述led模组的边缘保护方法包括以下步骤：
10.在led模组的四周涂覆硅烷改性丙烯酸树脂或涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂，固化，形成防护胶层，对led模组的边缘进行保护。
11.在led模组中，pcb单元板略突出于模组的框体，本发明通过在led模组的四周边缘涂覆硅烷改性丙烯酸树脂，一方面可以填平框体和单元板之间的高度差，使受力更均匀，另一方面以硅烷改性丙烯酸树脂或含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂作为防护胶，同时兼
顾了丙烯酸树脂的机械强度，以及有机硅的柔韧性，极大提高了模组边缘的抗冲击性能，降低了模组磕碰后导致的边缘死灯的概率，并且，硅烷改性丙烯酸树脂中加入纳米粒子后，可以提升防护胶的耐磨性，此外，当选用含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂作为防护胶时，防护胶边缘呈圆弧透镜状，可以改善led侧边的出光角度，增大边缘正面出光量，减少侧面出光。
12.作为本发明的优选技术方案，所述led模组包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，其中，框体位于印制电路板层的下方，框体与印制电路板层通过胶水粘接。其中，封胶材料层的材料为环氧树脂。本发明的led模组为常规led模组。
13.作为本发明的优选技术方案，所述硅烷改性丙烯酸树脂的牌号为krn8333。
14.作为本发明的优选技术方案，所述纳米粒子的粒径为8～20nm，例如8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15.优选地，所述纳米粒子包括zno和/或tio2。
16.作为本发明的优选技术方案，以所述含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂的质量为100％计，纳米粒子的含量为1～4％，例如1％、2％、3％或4％等。
17.需要说明的是，本发明对含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂的制备方法不作具体限制，示例性地，可以将纳米粒子和硅烷改性丙烯酸树脂直接混合，得到所述含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂，其中，纳米粒子和硅烷改性丙烯酸树脂均可以通过商业途径获得。
18.优选地，所述含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂的牌号为南京艾普瑞生产的zno-20。
19.作为本发明的优选技术方案，所述固化的温度为常温，固化的时间为12-16h，例如12h、13h、14h、15h或16h等。
20.作为本发明的优选技术方案，所述防护胶层的厚度小于20μm，例如19μm、18μm、17μm、16μm、15μm、14μm、13μm、12μm、11μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm或5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21.本发明在保证抗冲击性能的前提下，形成的防护胶层的厚度可控制在20μm以下，小于模组安装预留缝隙100μm，对安装无明显影响。
22.作为本发明的优选技术方案，所述防护胶层的厚度为5-15μm。
23.作为本发明的优选技术方案，在led模组的四周涂覆硅烷改性丙烯酸树脂或涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂之后，还包括以下步骤：
24.在led模组的四个角的上表面涂覆硅烷改性丙烯酸树脂或涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂。
25.作为本发明的优选技术方案，当在led模组的四个角的上表面涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂之前，对led模组的四个角进行倒角处理。
26.需要说明的是，本发明对涂覆的四个角的直角边的长度不作具体限制，可根据实际需求决定其具体长度。
27.如前文所述，led模组包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，此处所述的上表面指的与封胶材料层接触的表面。
28.由于硅烷改性丙烯酸树脂固化后完全透明，且折射率与环氧树脂相近，因此可以通过进一步对led模组的四个角的上表面进行涂覆硅烷改性丙烯酸树脂，可获得更加优异的抗冲击性能，而向硅烷改性丙烯酸树脂中加入纳米颗粒后，得到的防护胶的折射率从原有的约1.4，提升至1.5～1.53，与环氧树脂折射率也相当，因此也可以通过进一步对led模组的四个角的上表面进行涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂。
29.作为本发明的优选技术方案，所述涂覆的厚度小于20μm，例如19μm、18μm、17μm、16μm、15μm、14μm、13μm、12μm、11μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm或5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30.优选地，所述涂覆的厚度为5-15μm。
31.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
32.在led模组中，pcb单元板略突出于模组的框体，本发明通过在led模组的四周边缘涂覆硅烷改性丙烯酸树脂，一方面可以填平框体和单元板之间的高度差，使受力更均匀，另一方面以硅烷改性丙烯酸树脂或含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂作为防护胶，同时兼顾了丙烯酸树脂的机械强度，以及有机硅的柔韧性，极大提高了模组边缘的抗冲击性能，降低了模组磕碰后导致的边缘死灯的概率，并且，硅烷改性丙烯酸树脂中加入纳米粒子后，可以提升防护胶的耐磨性，此外，当选用含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂作为防护胶时，防护胶边缘呈圆弧透镜状，可以改善led侧边的出光角度，增大边缘正面出光量，减少侧面出光。
附图说明
33.图1为对比例1提供的常规led模组三视图的结构示意图。
34.图2为实施例1提供的四周涂覆硅烷改性丙烯酸树脂的led模组三视图的结构示意图。
35.图3为实施例2提供的四周以及四个角的上表面均涂覆硅烷改性丙烯酸树脂的led模组三视图的结构示意图。
36.图4(a)和图4(b)分别为实施例3提供的led模组防护前后的出光效率示意图。
37.图5为实施例4提供的四周以及四个角的上表面均涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂的led模组的结构示意图。
具体实施方式
38.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
39.本发明实施例用到的原料相关信息如下：
40.硅烷改性丙烯酸树脂：牌号为krn8333。
41.含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂：牌号为南京艾普瑞生产的zno-20。
42.对比例1
43.在本对比例中提供一种常规led模组(其三视图的结构示意图如图1所示)，包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，其中，框体位于印制电路板层的下方，封胶材料层的材质为环氧树脂。
44.即，本对比例对led模组的边缘不进行保护。
45.实施例1
46.在本实施例中提供一种led模组的边缘保护方法，具体包括以下步骤：
47.在led模组的四周涂覆硅烷改性丙烯酸树脂，在常温下固化14h，形成厚度为10μm的防护胶层，对led模组的边缘进行保护。
48.其中，led模组包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，其中，框体位于印制电路板层的下方，封胶材料层的材质为环氧树脂。
49.本实施例提供的四周涂覆硅烷改性丙烯酸树脂的led模组的三视图的结构示意图如图2所示。从图中方框圈起来的放大图中可以看出，对led模组的四周进行了防护。
50.实施例2
51.在本实施例中提供一种led模组的边缘保护方法，具体包括以下步骤：
52.在led模组的四周以及四个角的上表面均涂覆硅烷改性丙烯酸树脂，在常温下固化14h，形成厚度为10μm的防护胶层，对led模组的边缘进行保护。
53.其中，led模组包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，其中，框体位于印制电路板层的下方，封胶材料层的材质为环氧树脂。
54.本实施例提供的四周以及四个角的上表面均涂覆硅烷改性丙烯酸树脂的led模组的三视图的结构示意图如图3所示。从图中方框圈起来的放大图中可以看出，对led模组的四周以及四个角的上表面均进行了防护。
55.实施例3
56.在本实施例中提供一种led模组的边缘保护方法，具体包括以下步骤：
57.在led模组的四周涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂，在常温下固化14h，形成厚度为10μm的防护胶层，对led模组的边缘进行保护。
58.其中，led模组包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，其中，框体位于印制电路板层的下方，封胶材料层的材质为环氧树脂。
59.本实施例采用含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂对led模组的四周进行防护，含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂在固化后形成的防护胶边缘呈圆弧透镜状，可以改善led侧边出光角度，增大边缘正面出光量，减少侧面出光，示意图如图4(a)和图4(b)所示，其中，图4(a)为涂覆(防护)前的出光效率示意图，图4(b)为涂覆(防护)后的出光效率示意图。
60.实施例4
61.在本实施例中提供一种led模组的边缘保护方法，具体包括以下步骤：
62.在led模组的四周涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂，并对封胶材料层的四个角进行倒角处理，使用含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂对倒角进行填平，在常温下固化14h，形成厚度为10μm的防护胶层，对led模组的边缘进行保护。
63.其中，led模组包括框体以及依次层叠设置的印制电路板层、led芯片层和封胶材料层，其中，框体位于印制电路板层的下方，封胶材料层的材质为环氧树脂。
64.本实施例提供的四周以及四个角的上表面均涂覆含有纳米粒子的硅烷改性丙烯酸树脂的led模组的结构示意图如图5所示。
65.本实施例提供的边缘保护方法，在不影响出光效率的前提下，可以提供较佳的防护性能。
66.对比例2
67.本对比例与实施例1不同之处仅在于，防护胶层的厚度为25μm。
68.对实施例及对比例提供的led模组进行抗冲击测试，测试方法为：使用115g的重物，从高度0.5m处垂直下落，冲击led模组的边缘，对每个实施例及对比例提供的led模组重复进行三组实验，记录每组实验的死灯次数，测试结果如表1所示：
69.表1
[0070][0071]
从表1可以看出，相比于对比例1，本发明实施例对led模组的边缘进行保护，相应的led模组的死灯次数明显减少。相比于实施例1，虽然对比例2的死灯次数较少，但由于其防护胶的厚度过厚，会影响后续安装。
[0072]
将实施例1和对比例1提供的led模组的固化后外观、固化后点亮情况、冲击后外观以及冲击后点亮情况进行对比，结果如下所示：
[0073][0074]
可以看出，实施例1提供的led模组冲击后的外观和冲击后点亮情况与冲击之前没有明显变化，而对比例1提供的led模组冲击后出现了死灯现象(椭圆圈圈出来的区域)。
[0075]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的led模组的边缘保护方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。