模制LED显示模块及其制造方法技术

一种LED显示模块，包括基板以及按行和列布置在基板上的发光器件阵列。每个发光器件具有电连接至基板上的接触垫的LED芯片、遮盖在接触垫周围的黑色树脂部分、以及模制在LED芯片和黑色树脂部分周围的透明树脂部分。通过在每个金属垫周围形成黑色树脂部分，所述LED显示模块提高了显示表面的对比度。

Molded LED Display Module and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
模制LED显示模块及其制造方法
本专利技术涉及电子封装，更具体地说，涉及一种具有高对比度的LED显示模块及其制造方法。
技术介绍
LED封装是容纳LED芯片的组件。当今使用的LED封装种类众多，每种都有特定的应用和优点。LED封装的功能包括保护LED芯片和焊接引线不与环境直接接触，用模制材料(例如环氧树脂或硅树脂)固定和封装芯片，并实现在LED照明应用中的多功能性和标准化。表面贴装器件(SMD)LED、板上芯片(COB)LED，多杯集成式COB封装(MCOB)LED是一些常见的LED封装技术。SMDLED模块使用表面贴装技术(SMT)将LED芯片安装在印刷电路板(PCB)上。SMDLED模块通常包括驱动PCB，该驱动PCB承载按行和列布置的大量表面安装LED器件。每个SMDLED器件可承载限定像素的垂直定向的红色、绿色和蓝色LED直线阵列。SMDLED器件可布置在耦合至PCB上的导电元件的中间基板(例如引线框)上。另一方面，COB或MCOBLED模块具有直接粘合到基板(例如PCB)上的LED芯片阵列。由于COBLED不需要诸如引线框之类的附件，因此它在PCB上占用的空间较少，因而COBLED模块可具有比SMDLED模块更大的LED密度。当COBLED封装通电时，它看起来更像是一块照明板而不是多个单独的灯，就像使用紧密安装在一起的多个SMDLED一样。COBLED模块的较高密度实现了较高的亮度。在SMD和COB型LED模块中，发光器件电连接至基板上的接触垫，该接触垫又连接至电信号处理和驱动电路。这些接触垫通常由金属(例如金)制成，因此它们可通过LED周围的模制层向外反射光。这种反射与LED本身的光发射冲突，并且可能显著降低显示表面的对比度。对比度是LED显示器的最高亮度(亮度密度)与最低亮度之比。最低亮度可以是显示屏在完全黑暗环境中的亮度。或者，显示屏的最低亮度已被限定为其处于OFF状态时的亮度。具有较高对比度的显示屏具有较高的动态应用范围。因此需要一种具有高对比度的LED显示模块。
技术实现思路
本节的目的是简要介绍将在下面的“具体实施方式”一节中进一步描述的一些概念。本节不旨在确定所要保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作确定所要保护的主题的范围的辅助手段。在本专利技术的一些实施例中，本专利技术的LED显示模块包括基板、以及按行和列布置在基板上的发光器件阵列。每个器件包括电连接至基板上接触垫的LED芯片、遮盖在接触垫周围的黑色树脂部分、以及模制在LED芯片和黑色树脂部分周围的透明树脂部分。LED芯片布置在安装在基板上的基垫上，并且第二黑色树脂部分遮盖在基垫周围。在另一个实施例中，基板是印刷电路板(PCB)，并且发光器件耦合至PCB上的导电元件。或者，发光器件布置在支撑结构(例如引线框)上，该支撑结构耦合至印刷电路板(PCB)上的导电元件。在另一个实施例中，黑色树脂部分由黑色颜料与环氧树脂或硅树脂的混合物制成。黑色颜料可以是碳粉。黑色树脂部分还具有岛形形状，具有平坦顶部和遮盖接触垫的平坦侧壁。黑色树脂部分的厚度范围为5微米至500微米。透明树脂部分由环氧树脂或硅树脂制成。本专利技术还提供了一种用于制造发光二极管(LED)显示模块的方法。该方法包括：提供具有多个接触垫的基板，安装具有LED芯片的发光器件阵列，将LED芯片电连接至基板上的接触垫，用黑色树脂部分遮盖多个接触垫中的一个或多个，以及用透明树脂层覆盖LED芯片和覆有黑色树脂的接触垫。在该方法中，LED芯片布置在安装在基板上的基垫上，并且第二黑色树脂部分遮盖在基垫周围。黑色树脂部分可有选择性地印刷在接触垫或基垫上。附图说明通过参照附图阅读以下详细说明，很容易理解本专利技术的公开内容。在附图中：图1是示出一种现有技术LED封装的侧向横截面的示意图；图2是示出另一种现有技术LED封装的侧向横截面的示意图；图3是示出图2的器件的表面和没有黑色层的器件的表面的照片；图4是示出本专利技术的一个实施例的LED封装的侧向横截面的示意图；图5是本专利技术公开的一个实施例的表面与图1的装置的表面对比的照片。具体实施方式现在将参照附图对本专利技术的示例性实施例进行详细说明。应注意，在可行的情况下，在附图中可能使用类似或相似的附图标记，并且这些附图标记可指示类似或相似的元件。附图仅出于说明的目的描绘了本专利技术的一些实施例。本领域技术人员从以下说明中很容易认识到，在不脱离本专利技术的总体原理的情况下，存在替代实施例。图1和图2示出了两种现有的COBLED封装的侧向横截面。如图1和图2所示，LED显示模块(100或200)包括驱动PCB(120或220)。每个驱动PCB承载限定像素的LED芯片(110或210)阵列。LED芯片(110或210)通过键合线(W)电连接至PCB(120或220)上的接触垫(130或230)，该键合线(W)经由PCB上的线道连接至电信号处理和驱动电路(未示出)。接触垫(130或230)由金属材料制成，该金属材料可通过LED芯片周围的模制层反射光。为了减少这种反射，图1中的现有的LED封装使用包含0.1至3.0％的深色颜料(例如碳粉)的模制层140。所形成的模制层呈现黑色，或者是不透明的。这种不透明或黑色模制层会阻挡来自LED的光，并降低显示屏的亮度。在本申请中，“黑色模制层”、“黑色树脂”等短语中的“黑色”或“暗色”一词通常意味着该物质不透明。它指从较浅到较深的不同程度的不透明度。如图2所示的另一种现有的LED封装，包括遮盖LED芯片210和接触垫230的透明树脂层240、以及透明树脂层240上的黑色层250。黑色层250具有1％至30％的透明度。容易理解，在图1和2中，来自LED芯片的光以及来自接触垫的反射光被部分地阻挡。图3示出了图2中所示的结构的效果。左侧面板是图2的LED显示模块的表面的图片。黑色层250具有30％的透明度。右侧面板示出了相同LED显示模块的表面，但是它没有黑色层250。容易理解，左侧的表面比右侧的表面明显更暗。这种效果是由于黑色层250吸收来自键合线W和接触垫230的光所导致的。相反，在没有黑色层250的情况下，键合线W和接触垫230通过透明树脂层向外反射光，未受到多大阻碍，因而其在OFF状态时更亮，并具有较低的对比度。图4示出了本专利技术的COBLED封装的侧向横截面。LED模块400包括基板420以及按行和列布置在基板420上的LED芯片410阵列。在该实施例中，一块印刷电路板(PCB)构成基板，并且LED直接耦合至PCB上的导电元件。PCB连接至或者可包括驱动电路。虽然在本专利技术中未示出驱动电路的细节，但是在一些实施例中，驱动电路可包括锁相环、多个脉宽调制引擎、配置寄存器、多个增益可调快速充电电流源、以及串行输入/输出接口。在一些实施例中，在要布置元件的位置，PCB可具有不带孔的通常镀有锡-铅、银或金的扁平铜垫，称为焊盘。可首先使用不锈钢或镍模板通过丝网印刷工艺向所有焊盘涂装由焊剂和微小焊料颗粒的粘性混合物构成的焊锡膏。也可通过类似于喷墨打印机的喷墨打印机构涂装焊锡膏。在该实施例中，每个LED芯片410在芯片的顶部具有一对触点411。该对触点411包括p触点和n触点，它们分别耦合至每个LED芯片410的p层和n层(未示出)。在图4所示的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED显示模块，包括：基板；和按行和列布置在基板上的发光器件阵列，每个发光器件包括：电连接至基板上的一个或多个接触垫的LED芯片，遮盖一个或多个接触垫的黑色树脂部分，和遮盖LED芯片和黑色树脂部分的透明树脂部分。

【技术特征摘要】
2018.10.02 US 16/149,6451.一种LED显示模块，包括：基板；和按行和列布置在基板上的发光器件阵列，每个发光器件包括：电连接至基板上的一个或多个接触垫的LED芯片，遮盖一个或多个接触垫的黑色树脂部分，和遮盖LED芯片和黑色树脂部分的透明树脂部分。2.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述LED芯片布置在安装在基板上的基垫上，并且第二黑色树脂部分遮盖基垫。3.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述基板是PCB，并且所述发光器件耦合至PCB上的导电元件。4.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述发光器件经由耦合至PCB上的导电元件的引线框布置在基板上。5.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述黑色树脂部分包括黑色颜料和环氧树脂或硅树脂。6.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述黑色树脂部分具有与所述一个或多个接触垫之一的形状相符的形状。7.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述黑色树脂部分具有5微米至500微米的厚度。8.如权利要求1所述的LED显示模块，其中，所述透明树脂部分由...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵世丰，刘恒，潘昶宏，
申请(专利权)人：广州硅芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44