CN109741685B - 一种led显示模组及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED显示模组及其制作方法，属于LED显示屏技术领域。该LED显示模组包括LED灯板以及封装胶层，LED灯板包括PCB基板以及沿PCB基板的上表面均匀分布的若干像素芯片单元；封装胶层沿PCB基板的上表面铺设，以封装若干像素芯片单元；封装胶层上开设有若干光学窗口，且每一光学窗口均设于像素芯片单元的正上方。本技术方案，其一方面通过封装胶层将各像素芯片单元隔开，以确保显示模组颜色亮度均匀及有效提高显示模组的对比度，另一方面通过开设光学窗口来确保每一像素芯片单元的出光、降低发热以及减少像素间的光浸润、串扰等问题。

Description

一种LED显示模组及其制作方法

技术领域

本发明涉及LED显示屏技术领域，特别涉及一种LED显示模组及其制作方法。

背景技术

随着户内小间距LED显示技术的发展，为了实现更小的像素点间距和满足更高的可靠性要求，集成封装户内小间距LED显示产品应运而生，这些产品采用集成封装技术将LED芯片直接封装在LED驱动板上，省去了SMD封装回流环节，这些通过采用一次整体封装的技术，实现集成化的产品，其具有结构简单、易于实现高密度、高可靠性、低封装成本的技术特点。因而，产品一经问世，就得到了行业广泛的关注。但由于高密度封装基板表面密集的线路以及LED芯片排布，使得模组封装后多呈现出PCB板表面的黄色或芯片的青白色，导致集成封装模组的对比度普遍不高。

为了解决上述问题，有厂商提出直接在封装胶体内掺杂黑色度材料，实现高对比度，但由于色素配比例均匀性难控制、PCB板的厚度公差等原因，实际添加黑色素方案的产品难以做到不同块之间的颜色一致性的效果，因而，也有厂商采用透明封装后，在表面贴一层PVC或PET的半透过薄膜来解决对比度和色差问题。但该方法工艺复杂、、成本较高，对表面平整度处理要求严格，不同材质粘接在一起，在高温下容易出现气泡，边缘收缩，结合力变差等问题。还有厂商提出在透明模组表面涂覆或喷涂一层半透过的涂层来实现高对比度，该方式涂覆均匀性难以控制，非同类的材料在长时间的使用过程中，光和热持续作用下易出现脱了，颜色稳定性变化等问题，且可实现性不高，维护不便。以上方式都是通过添加黑色素或半透薄膜来吸收部分光来提高对比度，吸收的部分光又产生了大量的热，这样会加速了屏体的光衰和老化，降低了可靠性。因此，如何提出一种既能解决集成封装对比度，又能够实现颜色均匀，耐用可靠，成本低廉的制造方法，成为行业新的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种LED显示模组及其制作方法，其旨在解决传统的LED显示模组的制造方法无法同时实现既能解决集成封装对比度，又能够确保显示模组颜色亮度均匀、耐用可靠、成本低廉的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种LED显示模组，所述LED显示模组包括LED灯板以及封装胶层，所述LED灯板包括PCB基板以及沿所述PCB基板的上表面均匀分布的若干像素芯片单元；所述封装胶层沿所述PCB基板的上表面铺设，以封装所述若干像素芯片单元；所述封装胶层上开设有若干光学窗口，且每一所述光学窗口均设于所述像素芯片单元的正上方。

可选地，所述LED灯板还包括灯板驱动模块，所述灯板驱动模块设于所述PCB基板的下表面，以驱动所述若干像素芯片单元工作。

可选地，所述像素芯片单元包括红色LED芯片、绿色LED芯片以及蓝色LED芯片，所述红色LED芯片、所述绿色LED芯片以及所述蓝色LED芯片依次排列设置。

可选地，所述光学窗口的截面为等腰梯形结构或半圆形结构或矩形结构或弧形结构或抛物线结构。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种LED显示模组的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元，使得所述若干像素芯片单元沿所述PCB基板的上表面均匀分布；对所述PCB基板的上表面进行封胶，以在所述PCB基板的上表面上形成封装胶层；对所述封装胶层进行开窗处理，以在所述封装胶层上形成若干光学窗口，进而完成LED显示模组的封装。

可选地，所述在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元，使得所述若干像素芯片单元沿所述PCB基板的上表面均匀分布的步骤之前，还包括以下步骤：在所述PCB基板的下表面装配灯板驱动模块。

可选地，所述在所述PCB基板的下表面装配灯板驱动模块的步骤具体包括：通过焊锡固定方式将所述灯板驱动模块装配在所述PCB基板的下表面。

可选地，所述在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元的步骤具体包括：通过焊锡固定方式将所述若干像素芯片单元装配在所述PCB基板的上表面。

可选地，所述对所述封装胶层进行开窗处理的步骤具体包括：计算出每一所述像素芯片单元的位置；在所述像素芯片单元的正上方通过激光或蚀刻对所述封装胶层进行开窗处理，以形成相应的所述光学窗口。

可选地，所述对所述封装胶层进行开窗处理，以在所述封装胶层上形成若干光学窗口，进而完成LED显示模组的封装的步骤之后，还包括以下步骤：对封装好的所述LED显示模组进行除加工边处理，以得到所述LED显示模组的成品。

本发明提供的LED显示模组及其制作方法，其LED显示模组的封装胶层沿PCB基板的上表面铺设，以封装若干像素芯片单元。同时，封装胶层上开设有若干光学窗口，每一光学窗口均设于像素芯片单元的正上方。这样一来，其一方面通过封装胶层将各像素芯片单元隔开，以确保显示模组颜色亮度均匀及有效提高显示模组的对比度，另一方面通过开设光学窗口来确保每一像素芯片单元的出光、降低发热以及减少像素间的光浸润、串扰等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一LED显示模组的平面示意图。

图2为图1所示LED显示模组的截面示意图。

图3为本发明实施例二LED显示模组的平面示意图。

图4为本发明实施例三LED显示模组的制作方法的流程框图。

图5为图4所示LED显示模组的制作方法的步骤S140的具体流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

如图1及图2所示，本发明实施例一提供一种LED显示模组100，该LED显示模组100包括LED灯板110以及封装胶层120，其中，LED灯板110包括PCB基板111以及沿PCB基板111的上表面均匀分布的若干像素芯片单元112。封装胶层120沿PCB基板111的上表面铺设，以封装若干像素芯片单元1112。封装胶层120上开设有若干光学窗口121，且每一光学窗口121均设于像素芯片单元112的正上方。

在本实施例中，如图1所示，若干光学窗口121与若干像素芯片单元112一一对应设置，即每一光学窗口121均设于相应像素芯片单元112的正上方。如图2所示，该LED灯板110还包括灯板驱动模块113，灯板驱动模块113设于PCB基板111的下表面，以驱动若干像素芯片单元112工作。具体地，如图1所示，该像素芯片单元112包括红色LED芯片、绿色LED芯片以及蓝色LED芯片，红色LED芯片、绿色LED芯片以及蓝色LED芯片依次排列设置。工作时，通过若干像素芯片单元112的不同组合，实现本LED显示模组100各种颜色的图像显示。

如图2所示，本实施例中的光学窗口121的截面优选采用等腰梯形结构通过这样的出光方式，更有利提高相应的像素芯片单元112出光率、降低其发热，也可以减少像素间的光浸润、串扰等问题，达到提高对比度、确保颜色亮度均匀的显示效果。对于本领域技术人员而言，上述提到的LED芯片(包括红色LED芯片、绿色LED芯片以及蓝色LED芯片)装配方式可以采用正装芯片方式、倒装芯片方式、或正装和倒装结合方式。封装胶层120的材质可以是环氧树脂、硅树脂、硅胶、UV胶等任意封装材料，封装胶层12的形式可以是黑色、透明或半透明方式，优选采用黑色或半透明方式，更有利于将各像素芯片单元隔开，以确保显示模组颜色亮度均匀及有效提高显示模组的对比度，胶层厚度可以是任意尺寸。光学窗口121的截面亦可采用其他形状替代，如半圆形结构或矩形结构或弧形结构或抛物线结构。

实施例二

如图3所示，本发明实施例二提供一种LED显示模组200，与实施例一中的LED显示模组200相比，其区别仅在于，本实施例中的光学窗口221采用如下的开设方式，每一竖列的多个像素芯片单元212仅对应一个光学窗口221，即原本图1所示在同一竖列上所有的光学窗口221均连通在一起，形成如图3所示的一体式光学窗口221。

实施例三

如图3所示，本发明实施例三还提出一种LED显示模组的制作方法，用于制作上述实施例一中的LED显示模组100，该制作方法具体包括以下步骤：

步骤S110：在PCB基板的下表面装配灯板驱动模块。

具体地，如图2所示，PCB基板111的下表面装配有灯板驱动模块113，具体装配时，可通过焊锡固定方式将灯板驱动模块113装配在PCB基板111的下表面，使得灯板驱动模块113与PCB基板111的下表面上的相应电路引线电性连接。

步骤S120：在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元，使得若干像素芯片单元沿PCB基板的上表面均匀分布。

具体地，如图1及图2所示，PCB基板111的上表面装配有若干像素芯片单元112，且若干像素芯片单元112沿PCB基板111的上表面均匀分布。与灯板驱动模块113的装配方式相同，同样可通过焊锡固定方式将若干像素芯片单元112装配在PCB基板111的上表面，使得若干像素芯片单元112分别与PCB基板111的上表面上的相应电路引线电性连接。

步骤S130：对PCB基板的上表面进行封胶，以在PCB基板的上表面上形成封装胶层。

具体地，如图2所示，当灯板驱动模块113及若干像素芯片单元112均焊接完成后，便可进行封胶形成胶体保护层，即对PCB基板111的上表面进行封胶，以在PCB基板111的上表面上形成封装胶层120。

对于本领域技术人员而言，封装胶层120的材质可以是环氧树脂、硅树脂、硅胶、UV胶等任意封装材料，封装胶层12的形式可以是黑色、透明或半透明方式，优选采用黑色或半透明方式，更有利于将各像素芯片单元隔开，以确保显示模组颜色亮度均匀及有效提高显示模组的对比度，胶层厚度可以是任意尺寸。

步骤S140：对封装胶层进行开窗处理，以在封装胶层上形成若干光学窗口，进而完成LED显示模组的封装。

具体地，如图2所示，当在PCB基板111的上表面上形成封装胶层120后，便可对封装胶层进行开窗处理，以在封装胶层上形成若干光学窗口121，进而完成LED显示模组100的封装，优选地，如图1所示，本实施例中的若干光学窗口121与若干像素芯片单元112一一对应设置，即每一光学窗口121均设于相应像素芯片单元112的正上方。如图5所示，对封装胶层120进行开窗处理的步骤具体包括：

步骤S141：计算出每一像素芯片单元的位置。

步骤S142：在像素芯片单元的正上方通过激光或蚀刻对封装胶层进行开窗处理，以形成相应的光学窗口。

即具体可以某一标记点为对位基准，通过PCB基板的gerber文件(Gerber文件是一款计算机软件，是线路板行业软件描述线路板(线路层、阻焊层、字符层等)图像及钻、铣数据的文档格式集合，是线路板行业图像转换的标准格式，其包含了线路板各层图像的完整描述，具有线路板图形成像需要的所有元素)或其他方式计算出每一像素芯片单元112的位置，接着，在每一像素芯片单元112上方通过激光或者蚀刻等方式进行开窗，开窗的形状通过光学设计软件得出，光学窗口121的截面优选采用等腰梯形结构，或者亦可采用其他形状替代，如半圆形结构或矩形结构或弧形结构或抛物线结构。

步骤S150：对封装好的LED显示模组进行除加工边处理，以得到LED显示模组的成品。

具体地，由于封装好的LED显示模组会存在一些毛边，因而，需对封装好的LED显示模组进行除加工边处理，以得到LED显示模组的成品。

本发明实施例中的LED显示模组及其制作方法，其LED显示模组的封装胶层沿PCB基板的上表面铺设，以封装若干像素芯片单元。同时，封装胶层上开设有若干光学窗口，每一光学窗口均设于像素芯片单元的正上方。这样一来，其一方面通过封装胶层将各像素芯片单元隔开，以确保显示模组颜色亮度均匀及有效提高显示模组的对比度，另一方面通过开设光学窗口来确保每一像素芯片单元的出光、降低发热以及减少像素间的光浸润、串扰等问题。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种LED显示模组的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元，使得所述若干像素芯片单元沿所述PCB基板的上表面均匀分布；

对所述PCB基板的上表面进行封胶，以在所述PCB基板的上表面上形成封装胶层，所述封装胶层为黑色或半透明；

对所述封装胶层进行开窗处理，以在所述封装胶层上形成若干光学窗口，进而完成LED显示模组的封装，所述光学窗口的截面为等腰梯形结构或半圆形结构或矩形结构或弧形结构或抛物线结构。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元，使得所述若干像素芯片单元沿所述PCB基板的上表面均匀分布的步骤之前，还包括以下步骤：在所述PCB基板的下表面装配灯板驱动模块。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述在所述PCB基板的下表面装配灯板驱动模块的步骤具体包括：通过焊锡固定方式将所述灯板驱动模块装配在所述PCB基板的下表面。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在PCB基板的上表面装配若干像素芯片单元的步骤具体包括：通过焊锡固定方式将所述若干像素芯片单元装配在所述PCB基板的上表面。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述对所述封装胶层进行开窗处理的步骤具体包括：

计算出每一所述像素芯片单元的位置；

在所述像素芯片单元的正上方通过激光或蚀刻对所述封装胶层进行开窗处理，以形成相应的所述光学窗口。

6.根据权利要求1-5任一所述的制作方法，其特征在于，所述对所述封装胶层进行开窗处理，以在所述封装胶层上形成若干光学窗口，进而完成LED显示模组的封装的步骤之后，还包括以下步骤：对封装好的所述LED显示模组进行除加工边处理，以得到所述LED显示模组的成品。

7.一种LED显示模组，其特征在于，所述LED显示模组通过如权利要求1-6任一所述的制作方法制作所得，所述LED显示模组包括LED灯板以及封装胶层，所述LED灯板包括PCB基板以及沿所述PCB基板的上表面均匀分布的若干像素芯片单元；所述封装胶层沿所述PCB基板的上表面铺设，以封装所述若干像素芯片单元；所述封装胶层为黑色或半透明，所述封装胶层上开设有若干光学窗口，且每一所述光学窗口均设于所述像素芯片单元的正上方。

8.根据权利要求7所述的LED显示模组，其特征在于，所述LED灯板还包括灯板驱动模块，所述灯板驱动模块设于所述PCB基板的下表面，以驱动所述若干像素芯片单元工作。

9.根据权利要求7所述的LED显示模组，其特征在于，所述像素芯片单元包括红色LED芯片、绿色LED芯片以及蓝色LED芯片，所述红色LED芯片、所述绿色LED芯片以及所述蓝色LED芯片依次排列设置。

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