СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ ДИСПЛЕЯ И СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СВЕТОДИОДНОГО МОДУЛЯ
LIGHT DIODE MODULE OF DISPLAY AND METHOD OF LIGHT DIODE MODULE SEALING

Группа изобретений относится к устройству и способу герметизации светодиодного модуля составного светодиодного дисплея для наружной рекламы.
Из патента US7231734 B2, МПК G09F 3/04, публ. 19.06.2007 г. известна конструкция светодиодного модуля, включающая корпус, печатную плату со светодиодами и лицевую панель с козырьками, сформированными заодно с лицевой панелью.
Недостатком конструкции является отсутствие защиты от попадания влаги на печатную плату.
Из описания к патенту RU 2266790 C2, МПК B05D 5/02, публ. 27.12.2005 г. известны конструкция светодиодного модуля и способ герметизации печатной платы модуля.
Конструкция светодиодного модуля включает в себя печатную плату с группами светодиодов, образующими пиксели, причем корпуса светодиодов не прилегают к лицевой поверхности печатной платы, и толстый слой компаунда, покрывающий лицевую поверхность печатной платы и имеющий одну толщину в любой точке поверхности платы, при этом компаунд полностью закрывает выводы светодиодов.
Недостатками конструкции являются:
- отсутствие индивидуальных козырьков для светодиодных пикселей, отрицательно сказывающееся на качестве получаемого с помощью пикселей модуля изображения при засветке модуля прямыми солнечными лучами;
- большое количество компаунда, затрачиваемое для изготовления модуля;
- повышенная масса печатной платы, обусловленная наличием толстого слоя компаунда на всех участках лицевой поверхности печатной платы.
Способ герметизации светодиодного модуля включает в себя операции:
- нанесения толстого слоя компаунда на лицевую поверхность печатной платы так, чтобы компаунд закрывал выводы светодиодов;
- полимеризации компаунда.
Недостатком способа является нанесение толстого слоя компаунда без учета зон, где толстый слой не обоснован с точки зрения конструктивной целесообразности.
За прототип заявляемого устройства принята конструкция светодиодного модуля, известная из патента RU 2222750 C2, МПК F21V 19/00, публ. 27.01.2004 г., включающая печатную плату с группами светодиодов, образующими пиксели, причем корпуса светодиодов не прилегают к лицевой поверхности печатной платы, и первый слой компаунда, покрывающий лицевую поверхность печатной платы и устройство защиты светодиодов от засветки прямыми солнечными лучами, выполненное в форме рефлекторной решетки, установленной на лицевой поверхности печатной платы.
Недостатками прототипа-устройства являются повышенная масса печатной платы, обусловленная наличием толстого слоя компаунда на всех участках лицевой поверхности печатной платы, и неоптимальная форма рефлектора, обеспечивающего неудовлетворительное качество изображения при попадании на светодиодный модуль прямых солнечных лучей.
За прототип заявляемого способа герметизации светодиодного модуля принят способ, известный из упомянутого выше патента RU 2222750 C2, при котором лицевую поверхность печатной платы заливают первым слоем компаунда, после заливки первым слоем на поверхность печатной платы устанавливают устройство защиты светодиодов от засветки прямыми солнечными лучами, после чего выполняют полимеризацию компаунда.
Недостатком прототипа-способа является нанесение толстого слоя компаунда без учета зон, где толстый слой не обоснован с точки зрения конструктивной целесообразности.
Технический результат, на достижение которого направлены заявляемые изобретения, заключается в получении конструкции герметичного светодиодного модуля, характеризующейся пониженной массой при улучшенной защите светодиодов от засветки прямыми солнечными лучами.
Указанный технический результат может быть получен в конструкции светодиодного модуля, включающей в себя печатную плату с группами светодиодов, причем корпуса светодиодов не прилегают к лицевой поверхности печатной платы, первый слой компаунда, покрывающий лицевую поверхность печатной платы, и устройство защиты светодиодов от засветки прямыми солнечными лучами.
Технический результат достигается в конструкции светодиодного модуля тем, что первый слой компаунда выполнен тонким, устройство защиты светодиодов от засветки выполнено в виде лицевой панели с отверстиями, в которых установлены козырьки, причем каждый из козырьков снабжен основанием в форме полого цилиндра, в полости которого размещен второй слой компаунда, полностью закрывающий выводы группы светодиодов. При этом заднюю поверхность печатной платы может покрывать третий слой компаунда.
Указанный технический результат может быть получен в способе герметизации светодиодного модуля, при котором лицевую поверхность печатной платы заливают первым слоем компаунда и полимеризуют компаунд.
Указанный технический результат достигается в способе герметизации светодиодного модуля тем, что первый слой компаунда выполняют тонким, устанавливают на лицевую поверхность печатной платы лицевую панель с отверстиями, в которых расположены козырьки, причем основания козырьков выполнены в форме полых цилиндров, выполняют предварительную полимеризацию первого слоя компаунда, а затем заполняют основание каждого козырька вторым слоем компаунда, полностью закрывающим выводы светодиодов, и полимеризуют слои компаунда. При этом до или после заливки лицевой поверхности слоями компаунда заднюю поверхность печатной платы могут покрывать третьим слоем компаунда.
Изобретение поясняется следующими изображениями.
На Фиг.1 изображен светодиодный модуль в разрезе.
На Фиг.2 изображен козырек светодиодного пикселя.
Позициями на изображениях обозначены:
1 - печатная плата светодиодного модуля;
2 - корпус светодиода;
3 - вывод светодиода;
4 - корпус светодиодного модуля;
5 - козырек;
6 - слой компаунда на лицевой стороне печатной платы;
7 - слой компаунда на обратной поверхности печатной платы;
8 - лицевая панель светодиодного модуля;
9 - крепежный элемент;
10 - слой компаунда внутри козырька;
11 - выступ козырька;
12 - основание козырька;
13 - защелка.
Реализация изобретения в части устройства выполняется следующим образом.
Изготавливают печатную плату 1 светодиодного модуля с группами светодиодов, которые образуют пиксели. Корпуса 2 светодиодов не прилегают к лицевой поверхности печатной платы, выводы светодиодов припаяны к печатным проводникам, расположенным на задней поверхности лицевой платы.
Изготавливают лицевую панель 8 светодиодного модуля из листового материала.
В лицевой панели 8 выполняют отверстия с заданным шагом, равным расстоянию между группами светодиодов на печатной плате.
Изготавливают козырьки 5 для защиты группы светодиодов 2 печатной платы 1 от засветки прямыми солнечными лучами.
Конструкция козырька 5 включает (см. Фиг.2) выступ 11, основание 12 и защелку 13.
Основание 12 козырька выполнено в форме пустотелого цилиндра и снабжено защелкой 13. Высота основания козырька определяет зазор между печатной платой 1 и лицевой панелью 8.
Козырьки 5 устанавливают в отверстия лицевой панели 8 с тыльной стороны лицевой панели и фиксируют с помощью защелок 13.
Лицевую поверхность печатной платы 1 заливают тонким слоем 6 компаунда. «По сырому» устанавливают на лицевую поверхность печатной платы 1 лицевую панель 8 в сборе с козырьками 5 так, что основания 12 козырьков 5 прилипают к слою 6 компаунда, а корпуса 2 светодиодов оказываются окруженными стенками оснований 12 козырьков 5. Частично полимеризуют слой 6 компаунда
Внутрь оснований 12 козырьков 5 заливают второй слой 10 компаунда до уровня, при котором выводы 3 светодиодов оказываются загерметизированы компаундом.
Выполняют окончательную полимеризацию слоев компаунда.
Задняя поверхность печатной платы 1 в варианте реализации изобретения также может быть защищена слоем 7 компаунда.
Светодиодный модуль может быть снабжен корпусом 4, крепление печатной платы 1 к корпусу может быть выполнено, например, резьбовыми крепежными элементами 9.
Предлагаемое техническое решение позволяет достичь высокой степени защиты светодиодного модуля до IP67 при минимальной массе и уменьшении количества используемого компаунда.
Реализация изобретения в части способа выполняется следующим образом.
Лицевую поверхность печатной платы 1 заливают первым тонким слоем 6 компаунда.
На лицевую поверхность печатной платы устанавливают лицевую панель 8 с отверстиями, в которых расположены козырьки 5, причем основания 12 козырьков 5 выполнены в форме полых цилиндров.
Выполняют предварительную полимеризацию первого слоя 6 компаунда.
Заполняют полость основания 12 каждого козырька 5 вторым слоем 10 компаунда, полностью закрывающим выводы 3 светодиодов.
Выполняют окончательную полимеризацию слоев компаунда.
В варианте реализации изобретения заднюю поверхность печатной платы 1 светодиодного модуля также могут покрыть третьим слоем 7 компаунда, до или после заливки лицевой поверхности печатной платы 1 светодиодного модуля первым и вторым слоями 6, 10 компаунда.
Предлагаемые изобретения опробованы на практике и рекомендованы к серийному производству, что подтверждает их промышленную применимость.