本發(fā)明屬于LED顯示屏技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種集成封裝LED顯示模組及其制作方法。

背景技術(shù)：

集成式LED顯示模塊包括由驅(qū)動IC、驅(qū)動電路板和紅、綠、藍三基色LED發(fā)光芯片構(gòu)成的LED顯示模塊。目前的通常做法是：將驅(qū)動IC焊接在驅(qū)動電路板背面，LED晶元通過膠粘劑正置固定于驅(qū)動電路板的前表面的相應(yīng)像素位置，再以打線的方式將藍、綠LED晶元的正、負電極和紅色LED晶元(單電極)的正電極通過連接導線(金線或鋁線)焊接連接到電路板的相應(yīng)電路位置處，最后在上面進行封膠保護。

近年來LED室內(nèi)顯示屏日益趨向高密度、小間距方向發(fā)展，用戶希望室內(nèi)顯示屏有更高的分辨率。包括威創(chuàng)在內(nèi)的國內(nèi)一些企業(yè)正在研發(fā)及制作一種表面帶有凹槽結(jié)構(gòu)的封裝膠層顯示模組(專利號CN 103531108B)，可以提高LED顯示屏光學一致性及降低眩光的同時，能減少各組RGB LED芯片彼此所發(fā)出光線混光及竄光現(xiàn)象。但其竄光現(xiàn)象依然比較嚴重，影響LED顯示屏幕圖像清晰程度，導致圖像邊緣分辨不夠銳利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種能夠減少竄光現(xiàn)象的集成封裝顯示模組。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的集成LED顯示封裝模塊包括驅(qū)動電路板、驅(qū)動IC、LED燈模組；所述驅(qū)動IC焊接在驅(qū)動電路板的背面，LED燈模組固定于驅(qū)動電路板的正面；所述驅(qū)動電路板上覆蓋有封裝膠，在各LED燈模組之間的封裝膠上設(shè)置有凹槽；其特征在于所述封裝膠中均勻混合可吸收光線的微納米級別的填充物，填充物按照封裝膠總質(zhì)量的1/1000～5/1000進行配比；凹槽的橫截面為梯形，凹槽處封裝膠的厚度t與LED燈模組中LED芯片的高度h相等，凹槽的下底寬度w為0.2-0.3mm，拔模角度α為5°-8°；凹槽的側(cè)壁帶有涂層，其厚度為10-20微米。

所述凹槽側(cè)壁的涂層為可吸收光線的涂層。

所述凹槽底部帶有涂層，涂層為可吸收光線的涂層,涂層厚度為10-20微米。

所述凹槽側(cè)壁及底部的涂層為黑色涂層。

所述凹槽側(cè)壁的涂層為反光層。

所述封裝膠中還均勻混合有散射劑，散射劑按照封裝膠總質(zhì)量的5.1％-21.1％進行配比。

所述封裝膠為環(huán)氧樹脂AB膠，其中的A組分和B組分的比例為2:1。

本發(fā)明的封裝膠中填充可吸收光線的黑色或其他顏色的微納米級別填充物，可以在封裝膠中有效的吸收一定光線，即在損失LED屏幕一定亮度的前提下達到解決竄光效果。在封裝膠的凹槽底部及側(cè)壁進行噴涂墨水或其他染料的處理，可以有效遮擋及吸收由于驅(qū)動電路板反射帶來的竄光現(xiàn)象，進一步解決竄光問題，提升LED顯示屏分辨率、對比度，進而使得LED顯示屏具有更清晰的顯示效果。本發(fā)明中，實驗觀察通過黑色素的添加，在犧牲一定亮度的前提下，對LED顯示屏竄光有較大改善。封裝膠中散射劑的添加及凹槽側(cè)壁反光層的存在可以有效改善表面封裝膠帶有切縫結(jié)構(gòu)的LED顯示屏的水平及垂直視角。

本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種上述集成LED顯示封裝模塊的制作方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的上述集成LED顯示封裝模塊的制作方法包括下述步驟：

步驟一、將可吸收光線的微納米級別的填充物加入封裝膠水中混合均勻；

步驟二、利用封裝裝置對LED顯示單元進行封裝；

所述封裝裝置包括真空箱體，基座，模型套件，膠水收集槽，注膠器，直線驅(qū)動機構(gòu)，膠水刮板；所述模型套件的前后兩側(cè)有圍壩，底部具有型腔，型腔與密封膠體的形狀及尺寸相應(yīng)；基座位于真空箱體的底部，固定有驅(qū)動IC和LED燈模組的電路板放置在基座上，模型套件放置在電路板上，并且電路板正面需要覆蓋密封膠體的部分位于模型套件的型腔內(nèi)；膠水收集槽位于模型套件的右側(cè)下方；膠水刮板位于模型套件之上且與直線驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出部件連接；膠水刮板底部為水平直線型，且其底部的兩端與模型套件的型腔兩旁的平面接觸；注膠器固定在真空箱體內(nèi)并位于模型套件的上方；

封裝步驟如下：

將固定有驅(qū)動IC和LED燈模組的電路板放入真空箱體內(nèi)的基座上固定好，將模型套件放置在電路板上且與電路板緊密貼合；對真空箱體進行抽真空，并保持真空環(huán)境；在模型套件內(nèi)部注滿步驟一制成的封裝膠水，保持一定時間；利用直線驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動膠水刮板沿著模型套件表面由左至右移動進行刮膠處理，將高出模型套件型腔的封裝膠水刮除，刮除的膠水被收入在膠水收集槽中；對封裝膠水進行加熱固化，固化時間5-8min，固化后，解除真空；將模型套件脫模取下，取出封裝好的顯示單元，放入烤箱進行長時間固化；

步驟三、在封裝好的顯示單元的各LED燈模組之間的封裝膠上利用切割或模壓技術(shù)制成凹槽；

步驟四、在凹槽的側(cè)壁及底部制備厚度為10-20微米的涂層。

本發(fā)明通過在真空環(huán)境下利用模型套件及高觸變膠水的特性，實現(xiàn)在真空環(huán)境中對集成封裝LED顯示單元的直接封裝，實現(xiàn)封裝的優(yōu)化，可以有效解決封裝膠體的一致性問題，同時可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化，從而提升了封裝效率、提高了產(chǎn)品的成品率和光學效果。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是本發(fā)明的集成LED顯示封裝模塊的局部剖視圖。

圖2是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1的局部放大圖。

圖4是封裝裝置的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖5是封裝裝置的側(cè)面剖視圖。

圖6是模型套件的俯視圖。

圖7是圖6的橫截面剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示，LED顯示屏包括驅(qū)動電路板1，至少一塊驅(qū)動IC2及LED燈模組3。驅(qū)動IC2設(shè)置在驅(qū)動電路板1的背面，LED燈模組3設(shè)置在驅(qū)動電路板1的正面。具體的，每個LED燈模組3包括紅、綠、藍三個LED芯片，且紅、綠、藍LED芯片呈直線排列。更具體的，紅、綠、藍LED芯片通過COB封裝技術(shù)直接封裝在驅(qū)動電路板1正面。為進一步保護紅、綠、藍LED芯片，起到電氣隔離效果，在整個驅(qū)動電路板1的正面覆蓋設(shè)置有封裝膠4。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上通過設(shè)備切割或模壓技術(shù)制成凹槽5。

為改善竄光問題，本發(fā)明在封裝膠4中添加可吸收光線的黑色或其他顏色的微納米級別填充物。凹槽5為梯形或矩形，且所述凹槽5的上底和下底寬度皆小于相鄰LED燈模組3之間的間距t，凹槽5的深度d小于封裝膠4的厚度p，凹槽5處的封裝膠4的厚度與LED芯片的厚度一致。

本發(fā)明的上述集成LED顯示封裝模塊的制作方法包括下述步驟：

步驟一、將可吸收光線的微納米級別的填充物加入封裝膠水中混合均勻；

步驟二、利用封裝裝置對LED顯示單元進行封裝；

所述封裝裝置包括真空箱體11，基座12，模型套件13，膠水收集槽14，注膠器16，直線驅(qū)動機構(gòu)，膠水刮板15；所述模型套件13的前后兩側(cè)有圍壩，底部131具有型腔133，型腔133與密封膠體4的形狀及尺寸相應(yīng)；基座12位于真空箱體11的底部，固定有驅(qū)動IC2和LED燈模組3的電路板1放置在基座12上，模型套件13放置在電路板1上，并且電路板1正面需要覆蓋密封膠體4的部分位于模型套件13的型腔133內(nèi)；膠水收集槽14位于模型套件13的右側(cè)下方；膠水刮板15位于模型套件13之上且與直線驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出部件連接；膠水刮板15底部為水平直線型，且其底部的兩端與模型套件13的型腔133兩旁的平面接觸；注膠器16固定在真空箱體11內(nèi)并位于模型套件13的上方；

封裝步驟如下：

將固定有驅(qū)動IC2和LED燈模組3的電路板1放入真空箱體11內(nèi)的基座12上固定好，將模型套件13放置在電路板1上且與電路板1緊密貼合；對真空箱體11進行抽真空，并保持真空環(huán)境；在模型套件13內(nèi)部注滿步驟一制成的封裝膠水，保持一定時間；利用直線驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動膠水刮板15沿著模型套件13表面由左至右移動進行刮膠處理，將高出模型套件型腔133的封裝膠水刮除，刮除的膠水被收入在膠水收集槽14中；對封裝膠水進行加熱固化，固化時間5-8min，固化后，解除真空；將模型套件13脫模取下，取出封裝好的顯示單元，放入烤箱進行長時間固化；

步驟三、在封裝好的顯示單元的各LED燈模組3之間的封裝膠4上利用切割方法制成凹槽5；

步驟四、在凹槽5的側(cè)壁制備厚度為10-20微米的涂層。

對比例1

本實施例中，結(jié)合圖1進行說明：

點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動IC2、驅(qū)動電路板1、LED燈模組3、封裝膠4，驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板1的背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。封裝膠4的厚度不進行特定限制。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，該實施例中凹槽5通過模壓設(shè)備直接模壓成型，凹槽5的深度d不進行特定限制，深度d小于封裝膠4的厚度p且大于LED芯片的高度h。凹槽5的寬度及拔模角度不進行特定限制。凹槽5上底和下底寬度皆小于相鄰LED燈模組3之間的間距t。該顯示封裝模塊的封裝膠4采用環(huán)氧樹脂AB膠,其中A組分和B組分的比例為2:1。封裝膠4中不添加其他物質(zhì)。凹槽5的側(cè)壁及底部不進行任何噴涂。該顯示模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本對比例中，點亮該顯示屏，存在竄光現(xiàn)象，竄光約2.5個像素點，降低圖像分辨率，影響其顯示效果。

實施例2

本實施例中，結(jié)合圖1進行說明：

點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動IC2、驅(qū)動電路板1、LED燈模組3、封裝膠4，驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板1的背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。封裝膠4的厚度不進行特定限制。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，該實施例中凹槽5通過模壓設(shè)備直接模壓成型，凹槽5的深度d不進行特定限制，深度d小于封裝膠4的厚度p且大于LED芯片的高度h。凹槽5的寬度及拔模角度不進行特定限制，所述凹槽5的上底和下底寬度皆小于相鄰LED燈模組3之間的間距t。顯示封裝模塊的封裝膠4采用環(huán)氧樹脂AB膠,其中A組分和B組分的比例為2:1。封裝膠4中添加黑色墨水，該黑色墨水按照封裝膠4總質(zhì)量的1/1000～5/1000范圍內(nèi)配比。該顯示封裝模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本實施例中，由于在封裝膠4中添加了黑色墨水，LED燈模組3所發(fā)出光線在封裝膠4中的散射光線被部分吸收，可以對竄光起到一定抑制作用，竄光降低到約2個像素點。此時竄光主要由于驅(qū)動電路板正面反射發(fā)出的光線造成的。

封裝膠4中填充物的配比與封裝膠的厚度有關(guān)，封裝膠4的厚度越大，填充物所占的比例越小，以減少亮度損失。填充物不限于黑色墨水，還可以是其他顏色較深的墨水或者或其他顏色的微納米級別的填充物。

實施例3

本實施例中，結(jié)合圖1與圖3進行說明：

本實施例中，點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動IC2、驅(qū)動電路板1、LED燈模組3、封裝膠4，驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板1的背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。該顯示模塊封裝膠4的厚度不進行特定限制。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，該本實施例中凹槽5通過模壓設(shè)備直接模壓成型，凹槽5的深度d進行特定限制，深度d小于封裝膠4的厚度p，且大于LED芯片的高度h。本實施例中d約在0.6mm-1.0mm之間。凹槽5的寬度及拔模角度進行特定限制，凹槽5的下底寬度w為0.2-0.3mm，拔模角度α為5°-8°。在凹槽5的側(cè)壁及底部進行黑色UV墨水的噴涂，涂層厚度控制在10-20um之間。該顯示封裝模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本實施例中，顯示封裝模塊的封裝膠4采用環(huán)氧樹脂AB膠,其中A組分和B組分的比例為2:1。由于在凹槽5的側(cè)壁及底部帶有黑色UV墨水涂層，可以阻擋驅(qū)動電路板正面反射發(fā)出的光線，抑制其竄光現(xiàn)象。此時竄光約1.5-2個像素點。

實施例4

本實施例中，結(jié)合圖1、圖3進行說明：

本實施例中，點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動IC2、驅(qū)動電路板1、LED燈模組3、封裝膠4，述驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板1的背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。該顯示模塊封裝膠4的厚度不進行特定限制。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，該實施例中凹槽5通過模壓設(shè)備直接模壓成型，凹槽5深度進行特定限制，深度d小于封裝膠4的厚度p，且凹槽5處的封裝膠4的厚度與LED芯片高度h一致，本實施例中d約在0.6mm-1.0mm。凹槽5的寬度及拔模角度進行特定限制，所述凹槽5的下底寬度w在0.2-0.3mm之間，拔模角度α在5°-8°。該顯示模塊封裝膠4(環(huán)氧樹脂AB膠)中添加黑色墨水，該黑色墨水按照總質(zhì)量的1/1000—5/1000范圍內(nèi)配比。在凹槽5的側(cè)壁及底部進行黑色UV墨水噴涂處理，噴涂厚度控制在10-20um。該顯示模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本實施例中，由于在封裝膠4中添加了黑色墨水，同時在凹槽5的側(cè)壁及底部進行黑色UV墨水噴涂處理，LED燈模組所發(fā)出光線在封裝膠4中散射以及吸收，同時凹槽5的側(cè)壁及底部噴涂層可以阻擋驅(qū)動電路板正面反射發(fā)出的光線，可以有效抑制其竄光現(xiàn)象。此時竄光約1-1.5個像素點。

封裝膠4中填充物的還可以是其他顏色較深的墨水或者或其他顏色的微納米級別的填充物。凹槽5的側(cè)壁及底部的黑色UV墨水涂層還可以是其他較深的顏色。

實施例5

本實施例中，結(jié)合圖1進行說明：

點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動電路板1、驅(qū)動IC2、LED燈模組3、封裝膠4，驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板的1背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。該顯示模塊封裝膠4層厚度不進行特定限制。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，當封裝膠4固化后，采用精細切割技術(shù)設(shè)置凹槽5，即通過切割刀在各LED燈模組3之間的封裝膠4上切割設(shè)置有凹槽5。凹槽5深度不進行特定限制，深度d小于封裝膠4的厚度p，且大于LED芯片的高度h。凹槽5的寬度及拔模角度不進行特定限制，所述凹槽5上底和下底寬度皆小于相鄰LED燈模組3之間的間距t。該顯示模塊封裝膠4(環(huán)氧樹脂AB膠)中不添加其他物質(zhì)。該顯示模塊凹槽5處填充黑色墨水。該顯示模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本實施例中，點亮該顯示屏，水平側(cè)面、俯視、仰視顯示屏皆有明顯色差，色彩失真。經(jīng)過測試水平視角約在50°-80°之間，垂直視角約在30°-40°之間，這種表面封裝膠4帶有凹槽5結(jié)構(gòu)的LED顯示屏在無特定表面封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，在封裝膠4未添加散射劑的情況下存在明顯視角問題。

實施例6

本實施例中，結(jié)合圖1進行說明：

點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動電路板1、驅(qū)動IC2、LED燈模組3、封裝膠4，驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板1的背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。該顯示封裝模塊的封裝膠4的厚度不進行特定限制。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，該實施例中凹槽5通過模壓設(shè)備直接模壓成型，凹槽5深度不進行特定限制，深度小于封裝膠4的厚度d，且大于LED芯片的高度h。凹槽5的寬度及拔模角度不進行特定限制，所述凹槽5上底和下底寬度皆小于相鄰LED燈模組3之間的間距t。該顯示封裝模塊的凹槽5處不進行填充黑色墨水。該顯示封裝模塊的封裝膠4(環(huán)氧樹脂AB膠)中添加散射劑，其中環(huán)氧樹脂A膠、環(huán)氧樹脂B膠、散射劑的比例按照200:100:16—200:100:80范圍內(nèi)配比。該顯示封裝模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本實施例中，點亮該顯示屏，水平兩側(cè)觀察已經(jīng)無視角問題，進行視角測試，水平視角可以達到140°以上。俯視、仰視顯示屏依然存在明顯色差，經(jīng)過測試垂直視角約在40°-50°之間。這種表面封裝膠4帶有凹槽5結(jié)構(gòu)的LED顯示屏在無特定表面封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，在封裝膠4中添加散射劑的情況下只能有效改善其水平視角，對其垂直視角改善并不明顯。

實施例7

點間距d＝1.5mm，分辨率為80*80的點陣排布集成LED顯示封裝模塊，該顯示封裝模塊包括驅(qū)動電路板1、驅(qū)動IC2、LED燈模組3、封裝膠4，驅(qū)動IC2焊接在驅(qū)動電路板1的背面上，LED燈模組3固定于驅(qū)動電路板1的正面，其中藍、綠LED芯片尺寸為：7mils*9mils，紅LED芯片尺寸為6mils*6mils。該顯示封裝模塊的封裝膠4的厚度進行特定限制，厚度p約在0.8-0.9mm。在各LED燈模組3之間的封裝膠4上設(shè)置有凹槽5，該實施例中凹槽5通過模壓設(shè)備直接模壓成型，凹槽5的深度d進行特定限制，深度的小于封裝膠4的厚度p，且大于LED芯片的高度h，本實施例中約在0.6mm-0.7mm。凹槽5寬度及拔模角度進行特定限制，所述凹槽5下底寬度w為0.3mm，拔模角度為5°-8°。該顯示封裝模塊的凹槽5處不進行任何填充。封裝膠4(環(huán)氧樹脂AB膠)中添加散射劑，其中環(huán)氧樹脂A膠、環(huán)氧樹脂B膠、散射劑比例按照200:100:16—200:100:80范圍內(nèi)配比。在凹槽5的側(cè)壁設(shè)置有反光層，反光層通過噴涂方式附著于側(cè)壁表面，反光層厚度約在10-20微米，凹槽5底部不添加反光層，該顯示封裝模塊制作后，通過組裝COB模組完成LED顯示屏的拼接，拼接過程主要為物理機械組裝。

本實施例中，點亮該顯示屏，水平兩側(cè)觀察已經(jīng)無視角問題，進行視角測試，水平視角可以達到140°以上。俯視、仰視顯示屏垂直視角得到明顯改善，經(jīng)過測試垂直視角約在70°-80°之間。這種表面封裝膠4帶有凹槽5結(jié)構(gòu)的LED顯示屏在特定表面封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計條件下，同時在封裝膠4中添加散射劑可以有效改善水平及垂直視角。