CN107968101A - 一种高清led显示屏模组结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高清LED显示屏模组结构，包括：基板；设置在所述基板第一面的M行N列的LED像素阵列；覆盖于所述LED像素阵列及所述基板第一面的密封胶层；设置在相邻两行所述LED像素之间的第一遮光结构，以及设置在相邻两列所述LED像素之间的第二遮光结构。

Description

一种高清LED显示屏模组结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种高清LED显示屏模组结构及其制造方法。

背景技术

从2000年以来，我国LED显示应用行业稳步发展，总体规模逐年提升，目前已经成为LED产业链中的重要组成部分，以LED显示屏为代表的LED显示应用产品在社会经济各个领域得到了广泛应用，LED显示应用产业已成为了优势和特色明显、发展欣欣向荣的新兴产业。

随着应用市场的驱动，LED显示屏的高密度、高清晰度显示技术成为目前研究的热点。但传统的LED显示屏的制作方法，采用如图1中的100结构所示的方法，首先需要将LED芯片封装制作成LED灯102，然后将LED灯102安装或者贴焊至PCB基板101的对应位置(一般存在安装框架)，这种方法的LED灯的尺寸较大，无法做到高清显示，如无法做到间距为0.8mm或更高清的显示屏；同时该种方法由于LED灯的制作、基板封装框架的制作，其生产的产业链较长，制作成本较高。

目前另一种显示屏的制作方法采用COB封装形式，对于全色彩LED显示屏的COB封装，如图2所示，首先，在封装基板201上安装每个像素，COB封装上包含RGB三色的LED芯片，然后通过密封胶(如树脂)将芯片整体密封。这种方案封装好的芯片会存在如图3所示的漏光问题，如图3所示，3颗相邻的像素2021、2022、2023(每个像素一般具有3个RGB芯片)，每个像素上方的对应区域为3041、3042、3043，在实际显示时，如像素2021和像素2022点亮状态，而像素2023为非点亮状态，就存在几种漏光问题：像素2021的光会通过密封胶303漏到像素2022的区域3042；像素2022的光也会通过密封胶303漏到像素2021的区域3042；像素2022的光还会通过密封胶303漏到像素2023的区域3043。而漏光问题会直接导致显示屏的显示锐度不高，从而也很难做到间距为0.8mm或更高清的显示效果。

因此，需一种新型的高清LED显示屏结构至少部分的解决上述现有技术中存在的漏光以及很难做到间距为0.8mm或更高清的显示效果的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，根据本发明的一个实施例，提供一种高清LED显示屏模组结构，包括：

基板；

设置在所述基板第一面的M行N列的LED像素阵列；

覆盖于所述LED像素阵列及所述基板第一面的密封胶层；

设置在相邻两行所述LED像素之间的第一遮光结构，以及

设置在相邻两列所述LED像素之间的第二遮光结构。

在本发明的一个实施例中，所述基板的第一面设置有用于进行LED芯片贴焊的焊盘或者焊点阵列。

在本发明的一个实施例中，所述基板的与所述基板第一面相对的第二面连接驱动芯片。

在本发明的一个实施例中，所述基板的与所述基板第一面相对的第二面具有电连接所述LED像素阵列引线的焊盘。

在本发明的一个实施例中，所述基板为PCB基板或玻璃基板。

在本发明的一个实施例中，所述M行N列的LED像素阵列中，M≥2，N≥2。

在本发明的一个实施例中，所述M行N列的LED像素阵列中，每个LED像素至少含有红、绿、蓝三颗LED芯片。

在本发明的一个实施例中，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构为基本不透光的固化油漆或含遮光材料的胶。

在本发明的一个实施例中，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构的表面能够反射光线。

在本发明的一个实施例中，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构埋入所述密封胶层的深度，大于等于所述LED像素阵列表面到所述密封胶层表面的深度。

在本发明的一个实施例中，所述一遮光结构和/或所述第二遮光结构贯穿所述密封胶层，并接触到所述基板的第一面。

在本发明的一个实施例中，所述一遮光结构与所述第二遮光结构相交，在每个LED像素侧面形成包围，所述包围与所述基板第一面垂直。

在本发明的一个实施例中，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构的截面形状为矩形、V型或矩形和V型的组合。

在本发明的一个实施例中，所述包围为多边形包围。

在本发明的一个实施例中，所述包围为圆形或椭圆形包围。

根据本发明的另一个实施例，提供一种高清LED显示屏模组结构的制造方法，包括：

提供带有LED芯片封装焊盘阵列的基板；

在基板的LED芯片封装焊盘阵列位置上安装LED芯片形成像素点阵列；

对基板的含LED芯片的一面进行封胶形成密封胶层；

在相邻两行LED像素点间和相邻两列LED像素点间的密封胶层中形成槽；

在所述槽中及所述密封胶层表面形成遮光材料；

去除所述密封胶层面表面的遮光材料。

在本发明的另一个实施例中，所述焊盘阵列和/或所述像素点阵列的行数大于等于2行、列数大于等于2列。

在本发明的另一个实施例中，在相邻两行LED像素点间和相邻两列LED像素点间的密封胶层中形成槽的方法为划槽法或模具压槽法。

在本发明的另一个实施例中，在所述槽中及所述密封胶层表面形成遮光材料的方法为涂覆、喷漆或压刮工艺。

在本发明的另一个实施例中，所述压刮工艺在真空下进行。

本发明提供的一种高清LED显示屏/显示屏模组制造方法通过在PCB基板上COB封装、压焊封装或者贴片封装形成全色彩LED像素(RGB芯片)，接下来，在LED像素表面进行封胶保护，然后在LED像素之间的封胶中切割形成凹槽，最后在凹槽中填充遮光材料并抛光磨平LED像素上方多余的遮光材料，形成高清LED显示屏/显示屏模组结构。该高清LED显示屏/显示屏模组结构具有围绕在各像素周围的遮光部件，从而减小了LED像素间的漏光问题，基于该结构制作的LED显示屏能达到间距为0.8mm或更高清的显示效果，例如可以做到500微米间距以内直至100微米。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出一种现有技术利用LED灯制作LED显示屏模组结构100的正视图。

图2示出一种现有技术利用COB芯片贴装制作LED显示屏模组结构200的示意图。

图3示出一种现有技术利用COB芯片贴装制作LED显示屏模组结构200的漏光原理示意图。

图4示出根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏模组结构400的正视图。

图5示出根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏结构400的局部剖面示意图。

图6示出根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏结构600的局部剖面示意图。

图7示出根据本发明的其他实施例形成的高清LED显示屏单个像素及其遮光结构的正视图。

图8A至图8F示出根据本发明的一个实施例形成高清LED显示屏结构400制作过程剖面示意图。

图9示出根据本发明的一个实施例形成高清LED显示屏结构400制作过程流程图。

具体实施方式

在以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本发明的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

本发明提供的一种高清LED显示屏/显示屏模组制造方法，该方法通过在PCB基板上COB封装、压焊封装或者贴片封装或者倒装焊封装形成全色彩LED像素(RGB芯片)，接下来，在LED像素表面进行封胶保护，然后在LED像素之间的封胶中切割形成凹槽，最后在凹槽中填充遮光材料并抛光磨平LED像素上方多余的遮光材料，形成高清LED显示屏/显示屏模组结构。该高清LED显示屏/显示屏模组结构具有围绕在各像素周围的遮光部件，从而减小了LED像素间的漏光问题，基于该结构制作的LED显示屏能达到间距为0.8mm或更高清的显示效果，例如可以做到500微米间距以内直至100微米。

下面结合附图4和图5来详细介绍根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏模组结构。图4示出根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏模组结构400的正视图；图5示出根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏结构400的局部剖面示意图。

如图4所示，该高清LED显示屏模组结构400进一步包括基板401、M行N列的LED像素402、覆盖于LED像素402及同侧基板表面的密封胶504(图4中未示出)、位于每两行像素之间的第一遮光结构403，以及位于每两列像素之间的第二遮光结构404。

图5A示出的是沿图示AA’位置切开的高清LED显示屏结构400的局部剖面示意图；图5B示出的是沿图示BB’位置切开的高清LED显示屏结构400的局部剖面示意图。

基板401通常为PCB封装基板，同时也可以为玻璃等其他同类材质的基板。基板401(501)的一面设置有用于进行LED芯片贴焊的焊盘或者焊点阵列503(图4中未示出)，其内部可选的包含有导电线路，其背面可以直接连接驱动芯片，也可以电连接阵列模块的引线形成背面焊盘(图4、图5皆未示出)。

M行N列的LED像素402(502)电连接在基板401(501)的LED芯片贴焊的焊盘或者焊点503上。可以通过倒装焊、引线(包括但不限于金线、铜线或其他导线)键合等工艺实现。其中每个LED像素402(502)包括红绿蓝(RGB)三个LED芯片封装组成，此外，每个LED像素402(502)也可以在包括RGB三个芯片之外，再包括一个第四芯片进行补偿(如增加一个绿光芯片或者红光芯片)以增加色彩饱和度或其他性能。M行N列的阵列中，M≥2，即阵列的行数不低于2行；N≥2，即阵列的列数也不低于2列。

覆盖于LED像素402(502)及同侧基板表面的密封胶504可以为树脂或其他同类透光密封胶，封胶工艺可以采用压注工艺、自流平工艺、滴胶工艺等。密封胶504封胶后，需要能均匀、平整覆盖LED像素402(502)及同侧基板表面，能对LED像素402(502)起到固定、保护、绝缘、匀光等作用。

第一遮光结构403位于每两行LED像素之间，嵌入到密封胶504之中。其深度可根据需要确定，最深可以从密封胶504的外表面延续到密封胶504的内表面(与基板401接触的表面)，第一遮光结构的材料可以为遮光油漆、含遮光材料(如钛白粉等)的胶等，该遮光材料形成的结构能达到不透光或基本不透光的效果，优先的还具有反光效果。

第二遮光结构404位于每两列LED像素之间，也嵌入到密封胶504之中。其深度也可根据需要确定，最深也可以从密封胶504的外表面延续到密封胶504的内表面(与基板401接触的表面)，第二遮光结构的材料为遮光油漆、含遮光材料(如钛白粉等)的胶等，该遮光材料形成的结构能达到不透光或基本不透光的效果，优先的还具有反光效果。第二遮光结构404和第一遮光结构403一起对每个LED像素402形成包围，该包围可以与基板平面垂直也可以与基板形成一定角度(非90度)。

图6示出是根据本发明的一个实施例形成的高清LED显示屏结构600的局部剖面示意图。与前一实施例形成的高清LED显示屏结构400不同的是其第一遮光结构的截面形状优选为V型或，其第二遮光结构的截面形状也可以优选为V型。因此，本领域的技术人员应该理解，第一遮光结构和或第二遮光结构的截面形状可以为矩形、V型、倒V型、长方形和V型的结合以及其他类似的截面结构都在本发明的保护范围。

图7示出根据本发明的其他实施例形成的高清LED显示屏单个LED像素及其遮光结构的正视图。图7(a)示出的是遮光结构对LED像素形成矩形环绕包围；图7(b)示出的是遮光结构对LED像素形成三角形环绕包围；图7(c)示出的是遮光结构对LED像素形成六边形环绕包围。此外遮光结构对LED像素还可以形成圆形、椭圆形及其他类似环绕包围。

下面结合图8A至图8F以及图9来详细描述形成高清LED显示屏模组结构400的过程。图8A至图8F示出根据本发明的一个实施例形成高清LED显示屏结构400制作过程剖面示意图。图9示出根据本发明的一个实施例形成高清LED显示屏结构400制作过程流程图。

首先，在步骤901，如图8A所示，提供带有LED芯片封装焊盘802的基板801。基板801通常为PCB封装基板，同时也可以为玻璃等其他同类材质的基板。基板801的一面设置有用于进行LED芯片贴焊的焊盘或者焊点阵列802，其内部可选的包含有导电线路，其背面可以直接连接驱动芯片，也可以电连接阵列模块的引线形成背面焊盘(图中未示出)。

接下来，在步骤902，如图8B所示，在基板801的LED芯片封装焊盘位置802上焊接电连接LED芯片形成像素点803。LED像素点803一般为M行N列的像素阵列。可以通过倒装焊、引线(包括但不限于金线、铜线或其他导线)键合等工艺实现。每个LED像素点可以包括红绿蓝(RGB)三个LED芯片封装。此外，除RGB三个芯片之外，每个LED像素点还可以包括第四芯片，用于色彩补偿(如增加一个绿光芯片或者红光芯片)，以增加色彩饱和度或其他性能。在M行N列的阵列中，M≥2，即阵列的行数不低于2行；N≥2，即阵列的列数也不低于2列。

然后，在步骤903，如图8C所示，对基板801的含LED芯片面进行封胶，从而在LED芯片及同侧基板表面形成密封胶804。密封胶804可以为树脂或其他同类透光密封胶，封胶工艺可以采用压注工艺、自流平工艺、滴胶工艺等。密封胶804封胶后，需要能均匀、平整覆盖LED像素点803及同侧基板表面，能对LED像素点803起到固定、保护、绝缘等作用。

接下来，在步骤904，如图8D所示，沿LED像素点803间的空白区域对密封胶进行开槽，形成槽805。具体开槽包括对沿行LED像素点间开第一槽，以及沿列像素点间开第二槽。槽805的深度可根据需要确定，最深可以从密封胶804的外表面延续到密封胶804的内表面，即与基板801接触的表面。第一槽和第二槽一起对每个LED像素803形成包围，该包围与基板801平面垂直。

然后，在步骤905，如图8E所示，对步骤904所开的槽805及密封胶804表面进行遮光材料806填充。遮光材料可以为遮光油漆、含遮光材料(如钛白粉等)的胶等。具体的填充方法可以为涂覆、喷漆、压刮等。在本发明的一个具体实施例中，可以在真空(低于一个大气压)环境下进行填充后再进行回压后烘干。该遮光材料形成的结构能达到不透光或基本不透光的效果，优先的还具有反光效果。

最后，在步骤906，如图8F所示，通过研磨、抛光等工艺去除密封胶804外表面的多余遮光材料，仅在槽805内保留遮光材料，形成所需的遮光结构807。该遮光结构807的顶面可以与密封胶804的顶面基本齐平。

基于本发明提供的该种高清LED显示屏/显示屏模组制造方法，通过在PCB基板上COB封装、压焊封装或者贴片封装形成全色彩LED像素(RGB芯片)，接下来，在LED像素表面进行封胶保护，然后在LED像素之间的封胶中切割形成凹槽，最后在凹槽中填充遮光材料并抛光磨平LED像素上方多余的遮光材料，形成高清LED显示屏/显示屏模组结构。该高清LED显示屏/显示屏模组结构具有围绕在各像素周围的遮光部件，从而减小了LED像素间的漏光问题，基于该结构制作的LED显示屏能达到间距为0.8mm或更高清的显示效果，例如可以做到500微米间距以内直至100微米。

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (19)

1.一种高清LED显示屏模组结构，包括：

基板；

设置在所述基板第一面的M行N列的LED像素阵列；

覆盖于所述LED像素阵列及所述基板第一面的密封胶层；

设置在相邻两行所述LED像素之间的第一遮光结构，以及

设置在相邻两列所述LED像素之间的第二遮光结构。

2.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述基板的第一面设置有用于进行LED芯片贴焊的焊盘或者焊点阵列。

3.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述基板的与所述基板第一面相对的第二面连接驱动芯片。

4.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述基板的与所述基板第一面相对的第二面具有电连接所述LED像素阵列引线的焊盘。

5.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述基板为PCB基板或玻璃基板。

6.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述M行N列的LED像素阵列中，M≥2，N≥2。

7.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述M行N列的LED像素阵列中，每个LED像素至少含有红、绿、蓝三颗LED芯片。

8.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构为基本不透光的固化油漆或含遮光材料的胶。

9.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构的表面能够反射光线。

10.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构埋入所述密封胶层的深度，大于等于所述LED像素阵列表面到所述密封胶层表面的深度。

11.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述一遮光结构和/或所述第二遮光结构贯穿所述密封胶层，并接触到所述基板的第一面。

12.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述一遮光结构与所述第二遮光结构相交，在每个LED像素侧面形成包围，所述包围与所述基板第一面垂直。

13.如权利要求1所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述第一遮光结构和/或所述第二遮光结构的截面形状为矩形、V型或矩形和V型的组合。

14.如权利要求12所述的高清LED显示屏模组结构，其特征在于，所述包围为多边形包围、圆形或椭圆形包围。

15.一种高清LED显示屏模组结构的制造方法，包括：

提供带有LED芯片封装焊盘阵列的基板；

在基板的LED芯片封装焊盘阵列位置上安装LED芯片形成像素点阵列；

对基板的含LED芯片的一面进行封胶形成密封胶层；

在相邻两行LED像素点间和相邻两列LED像素点间的密封胶层中形成槽；

在所述槽中及所述密封胶层表面形成遮光材料；

去除所述密封胶层面表面的遮光材料。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述焊盘阵列和/或所述像素点阵列的行数大于等于2行、列数大于等于2列。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在相邻两行LED像素点间和相邻两列LED像素点间的密封胶层中形成槽的方法为划槽法或模具压槽法。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述槽中及所述密封胶层表面形成遮光材料的方法为涂覆、喷漆或压刮工艺。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述压刮工艺在真空下进行。