显示模块上的发光元件的封装的制作方法
【专利说明】显示模块上的发光元件的封装
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2012年12月10日提交的序列号为61/735，346的美国临时申请的优先权的权益，通过引用将该申请的全部内容并入于此。
【背景技术】
[0003]视频显示模块的一些示例包括不同颜色发光元件(诸如发光二极管(LED)，例如红-绿-蓝色元件像素封装)的装置。像素封装或者其它发光元件装置可以耦接至电路板。可以期望保护电路板和安装至其上的电子设备免受周围环境的影响，尤其是对于户外使用的视频显示器(诸如体育场地视频显示器)。
【发明内容】
[0004]本专利文件公开了视频显示模块和由安装至支撑底盘的多个模块形成的视频显示器等。每个视频显示模块可以包括具有安装至电路板的面的多个发光元件的电路板。聚合物封装部件可以粘附至面，使得聚合物封装部件粘附至面的至少一部分和多个发光元件的至少一部分。聚合物封装部件例如通过将电路板和安装至其上的电子设备与周围环境密封隔离以密封电路板的面的部分和多个发光元件的部分。
[0005]本公开描述了一种视频显示模块，其包括:具有正面的电路板，电耦接至电路板正面的多个发光元件，和粘附至电路板正面的聚合物封装部件。聚合物封装部件基本上覆盖至少电路板的一部分和多个发光元件的一部分。聚合物封装部件基本上密封电路板的部分和多个发光元件的部分。
[0006]本公开还描述了一种视频显示模块，其包括:具有正面的电路板，电耦接至电路板正面的多个发光元件，和粘附至电路板正面的聚合物封装部件。聚合物封装部件基本上覆盖至少电路板的一部分和多个发光元件的一部分。聚合物封装部件成形在多个发光元件的部分中的每一个上以在多个发光元件的部分中的每一个上形成透镜。
[0007]本公开还描述用于制造视频显示模块的方法。该方法包括:提供或者接收电路板，所述电路板包括多个发光元件安装至电路板的面；形成在电路板的面的至少一部分和多个发光元件的至少一部分上的聚合物封装部件；将聚合物封装部件粘附至电路板的面；以及用聚合物封装部件密封至少电路板的面的部分和多个发光元件的部分。
[0008]将在下列详细说明中部分地阐述当前显示模块安装配置和相关方法的这些以及其它示例和特性。本
【发明内容】
意图提供本公开主题的概述-并非意图提供排他性或者穷举的解释。下面的详细说明被包括以提供关于本公开的另外信息。
【附图说明】
[0009]在附图中，在若干视图中相似的标号始终可以用于描述相似的元件。具有不同字母后缀的相似标号可以用于表示不同视图的相似元件。附图通常通过示例的方式而不是通过限制的方式图示本文件中讨论的各种示例。
[0010]本专利或者申请文件包括至少一个彩色绘制的附图。将由专利局根据要求和必要费用的支付提供具有一个或多个彩色附图的本专利或者专利申请公开的副本。
[0011]图1是示例视频显示模块的透视图。
[0012]图2是示例视频显示模块的分解侧视图。
[0013]图3是组装的视频显示模块的示例的横截面侧视图。
[0014]图4是安装至已经用封装掩模封装的电路板的若干视频显示元件的透视图。
[0015]图5是示例视频显示模块的分解的后部透视图。
[0016]图6是显示由于使用封装掩模和透镜改变的视角的示例视频显示模块的横截面侧视图。
[0017]图7是在用于用封装材料在电路板周围形成封装掩模的模具中的电路板的横截面视图。
[0018]图8是制造视频显示模块的示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]在下列详细说明中，参考形成本文一部分的附图。附图通过图示的方式示出了可以实施本发明的显示模块安装配置以及相关方法的具体示例。充分详细地描述这些示例以使得本领域技术人员能够实施，以及应当理解，可以采用其它实施例，并可以进行结构变化，而不背离本公开的范围。因此，不应以限制意义看待下列详细说明，以及本公开的范围由所附权利要求以及它们的等同方案限定。
[0020]图1示出了视频显示模块10的非限制性示例的透视图。视频显示模块10可以与多个相同或者相似视频显示模块结合。多个视频显示模块10中的每一个可以安装至支撑底盘并且一起作为单个视频显示器操作。当由用户观看时，视频显示器呈现为单个显示器。视频显示模块10可以包括前显示表面12，该前显示表面12可以被配置为提供图形或者视频内容的显示。前显示表面12可以由多个单独的发光元件14形成。在示例中，发光元件14可以包括发光二极管(LED)装置(然而也可以使用其它类型的发光装置)。为了简明起见，本公开的剩余部分将把发光元件14描述为LED 14。本公开的剩余部分还将把视频显示模块10描述为LED模块10，并且将把可以由多个LED模块10形成的视频显示器描述为LED显示器。然而，本领域技术人员将理解，如此处使用的术语"LED"或者"LED显示器"可以包括任何类型的实用发光装置，包括但不限于:发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、有机发光晶体管(OLET)、表面传导电子发射体显示装置(SED)、场致发射显示装置(FED)、激光TV量子点液晶显示装置、量子点显示装置(QD-LED)、铁电液晶显示装置(ferro-liquid display，FLD)、液晶显示装置(LCD)和厚膜电介质电致发光装置(TDEL)。
[0021]当将多个LED 14紧密接近地安置在一起时，可以通过组合一个或多个LED 14的颜色来显示各种颜色。在示例中，前显示表面12可以包括LED像素阵列，其中每个LED像素包括红色LED、绿色LED和蓝色LED。当像素中的发光元件中的一个、两个或者三个以变化的强度点亮时，红色、绿色和蓝色LED可以协作以提供色谱。当需要时，前显示表面12还可以通过关闭前显示表面12的特定部分中的LED或者使其无效，在显示器的一部分上提供黑色或者空的观看表面。LED模块10的前显示表面12可以与一个或多个相邻安置的LED模块的前显示表面结合以形成更大LED显示器的前显示表面。
[0022]图2示出了示例LED模块10的分解侧视图。图3示出了示例LED模块10的一部分的横截面侧视图。LED模块10可以包括电路板16和多个LED 14。多个LED 14可以安装并且电耦接至电路板16的正面18。在示例中，LED 14可以包括表面安装技术(SMT)LED (也称为表面安装LED)。表面安装技术与通孔技术相反，在通孔技术中LED包括可以通过孔插入电路板中的引线管脚，其中引线管脚可以焊接至电路板背侧上的连接焊盘。表面安装LED可以通过直接焊接至焊料焊盘而直接安装到电路板正面上。表面安装LED可以小于通孔LED并且可以在电路板上占据更少空间。因此，表面安装LED可以实现比通孔LED高的分辨率。
[0023]表面安装LED 14可能导致模块10的LED 14以及其它组件难以密封。例如，由于表面安装LED通常是低的廓形，在电路板的表面与LED的外侧的面之间几乎没有距离，因此通常需要在整个LED的顶部上进行密封。为此，密封结构或者材料必须配置为使得不对LED发生光学干扰。另外，由于表面安装LED焊接至电路板的前表面，因此在户外视频显示模块中焊料可能暴露于紫外线(UV)辐射。许多焊料材料是UV敏感的，并且当暴露于UV辐射时可以随时间而损坏。可以在至少正面18上形成封装掩模20 (其也可以称为封装部件)。如下面更详细描述的，封装掩模20可以基本上覆盖并且基本上密封正面18的至少一部分以及安装至正面18的LED 14的至少一部分。在一示例中，如图2中最佳可见的，封装掩模20可以包括多个突出部21，该突出部21每一都配置为接收和覆盖对应的LED14。形成封装掩模20的材料可以是基本上透明的，使得从LED 14发出的光可以通过封装掩模20发出。在示例中，突出部21可以配置为形成透镜，该透镜可以改变由下面的LED 14发出的光。如下面更详细描述的，与将在没有封装掩模20的情况下经历的视角相比，每个突出部21的透镜效应可以配置来提供LED 14的改变的视角。
[0024]封装电路板16可以与壳体22耦接。LED模块10可以配置用于在外部环境(诸如用于户外体育场、竞技场或者其它户外场地的记分板或者透光看板)中或者在内部环境(诸如室内体育场、竞技场或者其它室内场地)中使用。
[0025]可以在电路板16的封装的正面18上安装天窗24。天窗24可以包括可以接收多个LED 14的多个开口，使得LED 14至少部分地延伸到LED开口中。在示例中，每个LED开口的大小和形状可以设定为接收封装掩模20的突出部21和对应LED 14。天窗24中的LED开口可以处于与安装至电路板16的LED 14的位置相对应的指定模式和姿势。在这种示例中，电路板16可以与天窗24对准并且每个LED开口可以与对应的LED 14对齐。天窗24还可以包括多个天窗叶片28。天窗叶片28可以至少部分地在穿过LED开口天窗24伸出的LED 14中的一个或多个之上或者之下延伸。每个天窗叶片28可以向一个或多个对应LED14提供遮蔽手段，并因此可以帮助防止LED 14与太阳光的相互作用。例如，眩光(诸如，LED 14的太阳光眩光)会干扰来自LED模块10的真实颜色的投射。图形和视频内容的精确呈现可能受到该干扰的破坏。由天窗叶片28提供的遮蔽可以帮助防止来自LED 14的眩光，另外可以允许LED 14以与环境光最小化的相互作用呈现来自遮蔽区域的真实颜色或者近似真实的颜色。此外，天窗叶片28可以在前显示表面12的区域中提供遮蔽。当期望在显示视频或者图形内容时前显示表面12的一部分是暗的或者呈现黑色表面时，由天窗叶片28提供的遮蔽可以帮助使得前显示表面12的未点亮部分可以呈现黑色。如果预期眩光(诸如太阳光眩光)不是问题，诸如当LED模块10配置为在内部环境中使用时，或者如果在使用期间模块10将由另一个结构遮蔽，则可以省略天窗叶片28。
[0026]图2和图3示出了包括由封装掩模20封装的电路板16的视频显示模块10的示例。如图2和图3所示，封装掩模20可以基本上覆盖电路板16的至少正面18以及