CN112563256A - 灯板、灯珠单元及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灯板、灯珠单元及其制备方法，该灯珠单元包括LED倒装芯片、第一反射层、第二反射层和色转换层；所述第一反射层环绕且贴附于所述倒装芯片的外周，所述色转换层铺设于所述倒装芯片的发光面上，所述第二反射层环绕且贴附所述色转换层的外周，所述色转换层的部分区域和所述第二反射层贴附于所述第一反射层的第一端面，所述第一端面与所述倒装芯片的发光面齐平。本发明的灯板、灯珠单元及其制备方法，灯板和灯珠单元的光效好，能够有效避免光晕和黄边现象。
Description
技术领域
本申请涉及灯板制作技术领域，具体涉及一种灯板、灯珠单元及其制备方法。
背景技术
微型发光二极管(mini-Light Emitting Diode，mini-LED)技术具有高亮、高对比、分区控制省功耗等诸多优势，可根据产品规格需求适用于从手机到TV的不同尺寸产品。在mini-LED制作工艺中，通常是将芯片以阵列排布的方式固定到基板上，比较常见的工艺包括板上芯片封装(Chips on Board，COB)、板上封装(Package on Board，POB)、芯片级封装(Chip Scale Package，CSP)。
COB方案中由于芯片尺寸较小，需求的固晶精度较高，同时，灯板上芯片的密度较大，灯板的制作效率和良率较低。POB/CSP工艺灯板制作精度要求不高，但易存在封装芯片分布参数不均，亮色度不均的现象。上述三种方法制备得到的灯板在追求超薄产品规格的时候，会使用大角度芯片，分区显示时易造成相邻分区较大的光晕串扰，影响显示画质。
发明内容
本申请实施例提供一种灯板、灯珠单元及其制备方法，以至少部分地解决现有技术中灯板光效差、易出现光晕和黄边现象的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种灯珠单元，包括LED倒装芯片、第一反射层、第二反射层和色转换层；
所述第一反射层环绕且贴附于所述倒装芯片的外周，所述色转换层铺设于所述倒装芯片的发光面上，所述第二反射层环绕且贴附所述色转换层的外周，所述色转换层的部分区域和所述第二反射层贴附于所述第一反射层的第一端面，所述第一端面与所述倒装芯片的发光面齐平。
进一步地，所述第一反射层的厚度大于或等于所述倒装芯片的发光层的厚度，小于或等于所述倒装芯片的发光层和焊盘的厚度之和。
进一步地，形成所述第一反射层的材料为有机硅树脂、环氧树脂或芳香环类树脂。
进一步地，形成所述第一反射层的材料还包括粉状的钛白粉、二氧化硅和扩散剂。
进一步地，形成所述第一反射层的材料与形成所述第二反射层的材料相同。
进一步地，所述色转换层的厚度为100-400μm。
第二方面，本发明实施例提供一种灯珠单元制备方法，包括：
将多个LED倒装芯片固定于支板一端面，所述倒装芯片的发光面朝向所述支板的所述端面；
在所述支板的所述端面铺设第一反射层，所述第一反射层环绕设置于任一所述倒装芯片外周；
将所述支板由所述第一反射层和所述倒装芯片上剥离；
在所述第一反射层和所述倒装芯片上铺设色转换层，所述倒装芯片的发光面朝向所述色转换层；
在所述色转换层上开设多个开槽，任一所述开槽位于相邻两个所述倒装芯片之间；
环绕所述色转换层的外周铺设反射材料，且在所述开槽内填充反射材料以得到第二反射层；
沿所述开槽的位置分割得到多个所述灯珠单元。
进一步地，所述第一反射层的厚度大于或等于所述倒装芯片的发光层的厚度，小于或等于所述倒装芯片的发光层和焊盘的厚度之和。
进一步地，所述开槽沿所述开槽的深度方向延伸至所述第一反射层内。
第三方面，本发明实施例提供一种LED灯板，包括上述灯珠单元，多个所述灯珠单元阵列排布于基板上，所述倒装芯片的焊盘固定于所述基板上。
本发明的灯板、灯珠单元及其制备方法，在倒装芯片的外周以及贴合在倒装芯发光面上的色转换层的外周均围设反光层，能够有效提高灯珠单元的光效，在采用灯珠单元制作灯板时，各灯珠单元亮度、色度的一致性更好，还能够避免相邻灯珠单元之间相互干扰，从而避免光晕和黄边现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的灯珠单元的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的灯珠单元制备方法的制作流程图；
图3是本发明实施例提供的灯板的结构示意图；
图中，1-倒装芯片，2-第一反射层，3-色转换层，4-第二反射层，5-支板，6-开槽，7-基板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供一种灯珠单元，包括LED倒装芯片1、第一反射层2、第二反射层4和色转换层3；色转换层3铺设于倒装芯片1的发光面上，第二反射层4环绕且贴附色转换层3的外周，第一反射层2环绕且贴附于倒装芯片1的外周，色转换层3的部分区域和第二反射层4贴附于第一反射层2的第一端面，第一端面与倒装芯片的发光面齐平。
参见图1所示，LED倒装芯片1可采用目前常规的倒装芯片即可。第一反射层2环绕设置在倒装芯片1的外周，且第一反射层2与倒装芯片1密切接触，可采用粘附等方式，使得第一反射层2与倒装芯片1固定在一起。色转换层3贴附在倒装芯片1的发光面上，且第一反射层2至少有部分端面是贴合在色转换层3的一端面上。形成色转换层3的材料可以是硅胶荧光膜、荧光扩散片或量子点膜等；色转换层3的厚度保持在100-400μm，能够较好地保持灯珠单元的出光效果。第一反射层2所形成的环状结构的轴线与色转换层3呈相互垂直的状态，第一反射层2和色转换层3围合在倒装芯片1的外围。
第二反射层4环绕设置在色转换层3的外周，且第二反射层4的一端贴紧在第一反射层2的第一端面上，该第一端面与倒装芯片1的发光面齐平。其中，第一反射层2和第二反射层4只要能够对光起到反射的作用即可。具体地，形成第一反射层2的材料可以是有机硅树脂、环氧树脂或芳香环类树脂。这类材料质轻、光反射性好。进一步地，还可在上述树脂类材料中掺杂钛白粉、扩散剂和二氧化硅等粉状物料，能够进一步提升光反射效果，其反射效率可达到95％以上。扩散剂可采用目前常规的扩散剂，例如纳米硫酸钡、二氧化硅、笨乙烯、笨烯酸树脂等。其中，第一反射层2和第二反射层4的材质可相同可不相同，优选为二者的材质相同。
采用该结构，倒装芯片1的发光面发出的光经过色转换层3后透出，围合在倒装芯片1外围的第一反射层2和围合色转换层3外围的第二反射层4，均对光具有更好的反射功能，能够有效提高该灯珠单元的光效，倒装芯片在第一反射层2和第二反射层4形成的反射腔内可实现充分混光均匀。同时，由于反射层的设置，在采用灯珠单元制作灯板时，各灯珠单元亮色度的一致性更好，各灯珠单元之间的芯片出光会被反射腔隔离，还能够避免相邻灯珠单元之间相互干扰，从而避免光晕和黄边现象。
其中，可以理解的是，参见图1中b图所示，围合在第一反射层2和第二反射层4内侧的倒装芯片1可以是一个，也可以是多个。当一灯珠单元包括有多个倒装芯片1时，各倒装芯片1的发光面基本上位于同一平面，任一倒装芯片1的外周均围设有第一反射层2；各倒装芯片1的发光面均贴合在色转换层3的同一端面上，第一反射层2也与色转换层3贴合在一起，并在色转换层3的外周环绕设置第二反射层4，以形成灯珠单元。
在一些实施例中，提供一种灯珠单元，第一反射层2的厚度大于或等于倒装芯片1的发光层的厚度，小于或等于倒装芯片1的发光层和焊盘的厚度之和。沿垂直于倒装芯片1发光面的方向，第一反射层2的厚度不宜超过倒装芯片1的总高度，以免影响灯珠单元后续的焊接固定过程，也不宜过低，至少需等于倒装芯片1发光层的厚度，以避免影响光反射效果。
参见图2所示，在一些实施例中，提供一种灯珠单元的制备方法，包括：
S1、将多个LED倒装芯片1固定于支板5一端面，倒装芯片1的发光面朝向支板5的端面。
具体地，参见图2中a图所示，支板5的材质可不作具体限定，只要其具有平面结构，便于清洁，具有一定的硬度以起到支撑作用即可。以支板5水平状态放置为例进行说明。
将多个倒装芯片1的发光面放置于支板5上侧，多个倒装芯片1可阵列排布于支板5上侧，任意相邻两个倒装芯片1之间具有间隙，间隙的大小可根据实际需求具体调整。任一倒装芯片1的发光面与支板5的上端面贴合在一起，也可采用粘接等方式将倒装芯片1粘贴到支板5上侧。
S2、在支板5的端面铺设第一反射层2，第一反射层2环绕设置于任一倒装芯片1外周。
参见图2中b图所示，在支板5上侧铺设第一反射层2，具体可采用涂布或膜压的方式将第一反射层2铺设在支板5上；待铺设完成后，还可采用烘烤固化的方式使第一反射层2固化定型。第一反射层2的下端面贴合在支板5上端面，第一反射层2环绕在任一倒装芯片1外周。并且，作为其中一种优选的实施方式，第一反射层2的厚度大于或等于倒装芯片1的发光层的厚度，小于或等于倒装芯片1的发光层和焊盘的厚度之和，则第一反射层2既能够起到提升光效的效果，又不会影响灯珠单元后续的焊接操作。
S3、将支板5由第一反射层2和倒装芯片1上剥离。参见图2中c图所示，具体可采用激光或加热方式，以将支板5由倒装芯片1和第一反射层2上剥离下来。
S4、在第一反射层2和倒装芯片1上铺设色转换层3，倒装芯片1的发光面朝向色转换层3。
参见图2中d图所示，将支板5剥离后，在原先支板5的位置铺设色转换层3，使得色转换层3贴合在任一倒装芯片1的发光面上，同时，色转换层3也与第一反射层2贴合在一起；具体可采用涂布、膜压或贴合工艺成型。
可以理解的是，在实际制备过程中，当剥离支板5时或剥离支板5后，为便于操作，可将倒装芯片1和第一反射层2翻转过来，以便于色转换层3的铺设，本发明中为避免造成误解，仍以初始方位为例进行说明，即倒装芯片1的发光面仍然朝下，色转换层3位于倒装芯片1的下侧。
S5、在色转换层3上开设多个开槽6，任一开槽6位于相邻两个倒装芯片1之间。
具体地，参见图2中e图所示，在色转换层3上以蚀刻方法或激光钻孔等方式开设多个开槽6，开槽6的深度方向沿色转换层3的厚度方向。任一开槽6的位置位于相邻两个倒装芯片1之间的位置，即在竖直方向上，开槽6的位置与倒装芯片1位置无重叠。
为确保开槽6位置的色转换层3被完全移除，可使的开槽6的深度略大于色转换层3的厚度，其延伸至第一反射层2内，开槽6的深度可以比色抓换层的厚度大10-30μm，也即，开槽6向第一反射层2内延伸10-30μm的深度。
S6、环绕色转换层3的外周铺设反射材料，且在开槽6内填充反射材料以得到第二反射层4。
具体地，参见图2中f图所示，在色转换层3的外周铺设反射材料，并在开槽6内以灌胶或点胶的方式填充反射材料，以形成第二反射层4。第一反射层2和第二反射层4的材料优选为相同，具体材料组成此处不再赘述。相邻两个开槽6之间可以只有一个倒装芯片1，也可以有两个或多个倒装芯片1，可按照需求具体设置。
S7、沿开槽6的位置分割得到多个灯珠单元。
具体地，沿开槽6的位置进行切割即可同时得到多个灯珠单元，参见图2中g图和f图所示。可以理解的是，对于任一切割的位置，其均位于开槽6的中心位置，使得切割后，任一灯珠单元的色转换层3的外周均环绕有第二反射层4。采用上述方法制备得到的灯珠单元，由于各灯珠单元的色转换层为整体封装所得，使得各灯珠单元的亮色度一致性更好。
在一些实施例中，提供一种灯板，参见图3中a图和b图所示，该灯板包括多个灯珠单元，多个灯珠单元阵列排布于基板7一侧，任一灯珠单元的倒装芯片1的焊盘固定于基板7上。
本发明的灯板、灯珠单元及其制备方法，在倒装芯片的外周以及贴合在倒装芯发光面上的色转换层的外周均围设反光层，能够有效提高灯珠单元的光效，在采用灯珠单元制作灯板时，各灯珠单元亮度、色度的一致性更好，还能够避免相邻灯珠单元之间相互干扰，从而避免光晕和黄边现象。
具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种灯珠单元，其特征在于，包括LED倒装芯片、第一反射层、第二反射层和色转换层；
所述第一反射层环绕且贴附于所述倒装芯片的外周，所述色转换层铺设于所述倒装芯片的发光面上，所述第二反射层环绕且贴附所述色转换层的外周，所述色转换层的部分区域和所述第二反射层贴附于所述第一反射层的第一端面，所述第一端面与所述倒装芯片的发光面齐平。
2.根据权利要求1所述的灯珠单元，其特征在于，所述第一反射层的厚度大于或等于所述倒装芯片的发光层的厚度，小于或等于所述倒装芯片的发光层和焊盘的厚度之和。
3.根据权利要求1所述的灯珠单元，其特征在于，形成所述第一反射层的材料为有机硅树脂、环氧树脂或芳香环类树脂。
4.根据权利要求3所述的灯珠单元，其特征在于，形成所述第一反射层的材料还包括粉状的钛白粉、二氧化硅和扩散剂。
5.根据权利要求1所述的灯珠单元，其特征在于，形成所述第一反射层的材料与形成所述第二反射层的材料相同。
6.根据权利要求1所述的灯珠单元，其特征在于，所述色转换层的厚度为100-400μm。
7.一种灯珠单元制备方法，其特征在于，包括：
将多个LED倒装芯片固定于支板一端面，所述倒装芯片的发光面朝向所述支板的所述端面；
在所述支板的所述端面铺设第一反射层，所述第一反射层环绕设置于任一所述倒装芯片外周；
将所述支板由所述第一反射层和所述倒装芯片上剥离；
在所述第一反射层和所述倒装芯片上铺设色转换层，所述倒装芯片的发光面朝向所述色转换层；
在所述色转换层上开设多个开槽，任一所述开槽位于相邻两个所述倒装芯片之间；
环绕所述色转换层的外周铺设反射材料，且在所述开槽内填充反射材料以得到第二反射层；
沿所述开槽的位置分割得到多个所述灯珠单元。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一反射层的厚度大于或等于所述倒装芯片的发光层的厚度，小于或等于所述倒装芯片的发光层和焊盘的厚度之和。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述开槽沿所述开槽的深度方向延伸至所述第一反射层内。
10.一种LED灯板，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的灯珠单元，多个所述灯珠单元阵列排布于基板上，所述倒装芯片的焊盘固定于所述基板上。
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2020
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