CN115172350A - Led发光模组及其制作方法 - Google Patents

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王恩平
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甘明华
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Abstract

本申请实施例提供了一种LED发光模组及其制作方法，该LED发光模组包括：基板；多个LED芯片，LED芯片电连接于基板的第一表面；固定框架，固定框架设置于第一表面且具有多个用于定位LED芯片的网孔，一个网孔对应一个LED芯片；封装胶，封装胶至少部分地设置于固定框架与多个LED芯片之间。本申请实施例的LED发光模组，其封装胶至少部分地被限制于固定框架与各LED芯片的间隙中，在固定框架的阻隔下，封装胶整体的涨缩受到抑制，使得该LED发光模组整体的应力降低、良率提高；且封装胶与固定框架两者可共同形成对该多个LED芯片朝各个方向出射的光产生反射作用的结构层，以此实现对各LED芯片的光的隔离，这样可以实现LED发光模组均匀发光。

Description

LED发光模组及其制作方法
技术领域
本申请涉及芯片发光模组技术领域，尤其涉及一种LED发光模组及其制作方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种高效节能、绿色环保、寿命较长的固态半导体器件，目前在交通指示、户内外全色显示、液晶显示背光源、景观照明、植物照明、工矿照明等方面有着广泛的应用。
在一些相关技术中，LED发光模组的制作通常会通过在PCB(Printed CircuitBoard，印制线路板)板或玻璃基板表面及LED微显示阵列倒装芯片表面，依次涂覆硅胶、黑色光学膜，或者涂覆由二氧化硅和透明胶水混合后固化而成的封装胶，来解决像素串光的问题。但是，通过该制造方法制得的LED发光模组，其封装胶容易随温度变化而发生较明显的形变，进而导致发光模组的应力偏大、模组良率较低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种LED发光模组及其制作方法，以减小胶层的形变，使发光模组整体应力降低、良率提高。具体技术方案如下：
本申请第一方面的实施例提供了一种LED发光模组，包括：基板；多个LED芯片，所述LED芯片电连接于所述基板的第一表面；固定框架，所述固定框架设置于所述第一表面且具有多个用于定位所述LED芯片的网孔，一个所述网孔对应一个所述LED芯片；封装胶，所述封装胶至少部分地设置于所述固定框架与多个所述LED芯片之间。
根据本申请第一方面的实施例提供的LED发光模组，其基板的第一表面上电连接有多个LED芯片，每个LED芯片被固定框架上与之对应的网孔所定位，封装胶至少部分地设置于固定框架与多个LED芯片之间，也就是封装胶至少部分地被限制于固定框架与各LED芯片的间隙中，在固定框架的阻隔下，封装胶整体的涨缩受到抑制，使得本申请实施例提供的LED发光模组整体的应力降低、良率提高；而且，每个LED芯片对应固定框架上的一个网孔，位于固定框架与多个LED芯片的封装胶与该呈网状、可定位多个LED芯片的固定框架，两者可共同形成对该多个LED芯片朝各个方向出射的光产生反射作用的结构层，以此实现对各LED芯片的光的隔离，进而提高每单个发光单元的稳定性，这样可以实现LED发光模组均匀发光。可见，本申请实施例提供的LED发光模组，在实现LED发光模组均匀发光的同时，减小了封装胶的形变，使得该LED发光模组整体应力降低、良率提高。
另外，根据本公开实施例提供的一种LED发光模组，还可以具有以下附加的技术特征：
在本申请的一些实施例中，所述LED芯片穿设于所述网孔内，且所述LED芯片的远离所述基板的一面凸出于所述网孔的高度大于15μm且小于30μm。通过将LED芯片穿设于网孔内，一方面可以限制LED芯片沿网孔的径向移动；另一方面，LED芯片的远离基板的一面凸出于网孔，形成高度差，也更便于封装胶顺着LED芯片的侧面注入固定框架与LED芯片的侧面的间隙中，以对LED芯片的侧面出射的光进行反射，更好地提升显示效果。
在本申请的一些实施例中，所述固定框架包括由每个所述网孔的周边向靠近所述基板的方向延伸的多个侧壁，每个所述网孔的周边对应的多个所述侧壁共同包围一个所述LED芯片。以此，固定框架可以更好地对LED芯片的光起到隔离作用，并加强对各LED芯片的位置限定。
在本申请的一些实施例中，所述侧壁呈方形；或所述侧壁呈梯形，且在所述固定框架的高度方向上，所述梯形的靠近所述基板的第一边的边长大于其远离所述基板的第二边的边长。这样，固定框架可以更好地隔离LED芯片的侧面出射的光，从而提升显示效果。
在本申请的一些实施例中，所述固定框架的材质包括银、铝、铬、钨、镍、钛、钯、金中的一种或多种。通过制备包括有如银、铝、铬、钨、镍、钛、钯、金中的一种或多种金属材质的固定框架，可以对光产生较好的反射作用，进而更好地对各LED芯片的侧面出射的杂光实现隔离，提高每单个发光单元的稳定性，增强LED发光模组整体的亮度，同时实现LED发光模组均匀发光。
在本申请的一些实施例中，所述固定框架的表面镀有保护膜，所述保护膜的材质包括氧化硅和/或氧化钛。通过在固定框架的表面镀上氧化硅和/或氧化钛材料的保护膜，该保护膜可以对光产生较好的反射作用，进一步增强了固定框架对各LED芯片的侧面出射的杂光的隔离效果，从而提升LED发光模组整体的亮度，实现LED发光模组均匀发光。
在本申请的一些实施例中，所述封装胶为无色透明胶。无色透明胶具有较高的光透射率，其与呈网状、可定位多个LED芯片的固定框架共同形成的结构层，可以更好地对该多个LED芯片朝各个方向出射的光进行反射，从而提高对各LED芯片的光的隔离效果，进一步提高每单个发光单元的稳定性。
在本申请的一些实施例中，所述封装胶中均匀混有光致发光材料。以利用各LED芯片出射的光激发该光致发光材料发光，实现光色的转换。
在本申请的一些实施例中，所述光致发光材料的颗粒大小大于5nm且小于200nm。以实现可利用紫外光或者蓝光等光子能量较高的光子激发该光致发光材料产生波长高于激发光的可见光。
本申请第二方面的实施例提供了一种LED发光模组的制作方法，包括：提供基板；将多个LED芯片电连接于所述基板的第一表面；提供固定框架，所述固定框架具有多个用于定位所述LED芯片的网孔，一个所述网孔对应一个所述LED芯片；将所述固定框架的各所述网孔与各所述LED芯片一一对位，以使各所述LED芯片被限位；至少地在所述固定框架与多个所述LED芯片之间涂覆封装胶，并对所述封装胶进行固化。
根据本申请第二方面的实施例提供的LED发光模组的制作方法，应用其所制得的LED发光模组的基板的第一表面上电连接有多个LED芯片，每个LED芯片被固定框架上与之对应的网孔所定位，封装胶至少部分地设置于固定框架与多个LED芯片之间，也就是封装胶至少部分地被限制于固定框架与各LED芯片的间隙中，在固定框架的阻隔下，封装胶整体的涨缩受到抑制，使得本申请实施例提供的LED发光模组整体的应力降低、良率提高；而且，每个LED芯片对应固定框架上的一个网孔，位于固定框架与多个LED芯片的封装胶与该呈网状、可定位多个LED芯片的固定框架，两者可共同形成对该多个LED芯片朝各个方向出射的光产生反射作用的结构层，以此实现对各LED芯片的光的隔离，进而提高每单个发光单元的稳定性，这样可以实现LED发光模组均匀发光。可见，应用本申请实施例提供的LED发光模组的制作方法，在实现LED发光模组均匀发光的同时，减小了封装胶的形变，使得所制得的LED发光模组整体应力降低、良率提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本申请实施例提供的一种LED发光模组的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的LED发光模组中的固定框架的单个网孔及由该网孔的周边延伸的侧壁的一种结构示意图；
图3为本申请实施例提供的LED发光模组中的固定框架的单个网孔及由该网孔的周边延伸的侧壁的另一种结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种LED发光模组的制作方法的流程示意图。
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，其中，相同的部件由相同的附图标记进行标示。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，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
基于相同的方位理解，在本申请的描述中，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前，在LED发光模组的制作中会通过在PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)板或玻璃基板表面及LED微显示阵列倒装芯片表面，依次涂覆硅胶、黑色光学膜，或者涂覆由二氧化硅和透明胶水混合后固化而成的封装胶，来解决像素串光的问题。但是，通过该制造方法制得的LED发光模组，其封装胶容易随温度变化而发生较明显的形变，进而导致发光模组的应力偏大、模组良率较低。
鉴于此，如图1所示，本申请第一方面的实施例提供了一种LED发光模组，该LED发光模组包括基板10、多个LED芯片20、固定框架30、及封装胶。其中，LED芯片20电连接于基板10的第一表面；固定框架30设置于该第一表面且具有多个用于定位LED芯片20的网孔31，一个网孔31对应一个LED芯片20；封装胶至少部分地设置于固定框架30与多个LED芯片20之间。
根据本申请第一方面的实施例提供的LED发光模组，其基板10的第一表面上电连接有多个LED芯片20，每个LED芯片20被固定框架30上与之对应的网孔31所定位，封装胶至少部分地设置于固定框架30与多个LED芯片20之间，也就是封装胶至少部分地被限制于固定框架30与各LED芯片20的间隙中，在固定框架30的阻隔下，封装胶整体的涨缩受到抑制，使得本申请实施例提供的LED发光模组整体的应力降低、良率提高；而且，每个LED芯片20对应固定框架30上的一个网孔31，位于固定框架30与多个LED芯片20的封装胶与该呈网状、可定位多个LED芯片20的固定框架30，两者可共同形成对该多个LED芯片20朝各个方向出射的光产生反射作用的结构层，以此实现对各LED芯片20的光的隔离，进而提高每单个发光单元的稳定性，这样可以实现LED发光模组均匀发光。可见，本申请实施例提供的LED发光模组，在实现LED发光模组均匀发光的同时，减小了封装胶的形变，使得该LED发光模组整体应力降低、良率提高。
在本申请的一些实施例中，如图1所示，基板10可以选用玻璃材质的，其第一表面布设有用于连接LED芯片20的导电线路50，以便于多个LED芯片20通过该导电线路50电连接于基板10的第一表面。
在本申请的一些实施例中，如图1所示，LED芯片20穿设于网孔31内，且LED芯片20的远离基板10的一面凸出于网孔31的高度h大于15μm且小于30μm。通过将LED芯片20穿设于网孔31内，一方面可以限制LED芯片20沿网孔31的径向移动；另一方面，LED芯片20的远离基板10的一面凸出于网孔31，形成高度差，也更便于封装胶顺着LED芯片20的侧面注入固定框架30与LED芯片20的侧面的间隙中，以对LED芯片20的侧面出射的光进行反射，更好地提升显示效果。
在本申请的一些实施例中，如图2和图3所示，网孔31的宽度尺寸d大于50μm且小于600μm，具体可根据实际应用所需发光单元的规格及所设置的LED芯片20的大小确定各网孔31的宽度尺寸d，以使得网孔31与LED芯片20更适配，从而在方便从网孔31与LED芯片20的间隙中注入封装胶的同时，更好地对LED芯片20限位。
在本申请的一些实施例中，如图1所示，固定框架30包括由每个网孔31的周边向靠近基板10的方向延伸的多个侧壁32，每个网孔31的周边对应的多个侧壁32共同包围一个LED芯片20。以此，固定框架30可以更好地对LED芯片的光起到隔离作用，并加强对各LED芯片20的位置限定。
进一步地，如图2所示，侧壁32呈方形；或如图3所示，侧壁32呈梯形，且在固定框架30的高度方向上，该梯形的靠近基板10的第一边的边长大于其远离基板10的第二边的边长。这样，固定框架30可以更好地隔离LED芯片20的侧面出射的光，从而提升显示效果。
在本申请的一些实施例中，固定框架30的材质包括银、铝、铬、钨、镍、钛、钯、金中的一种或多种。通过制备包括有如银、铝、铬、钨、镍、钛、钯、金中的一种或多种金属材质的固定框架，可以对光产生较好的反射作用，进而更好地对各LED芯片20的侧面出射的杂光实现隔离，提高每单个发光单元的稳定性，增强LED发光模组整体的亮度，同时实现LED发光模组均匀发光。
在本申请的一些实施例中，固定框架30的表面镀有保护膜，该保护膜的材质包括氧化硅和/或氧化钛。通过在固定框架30的表面镀上氧化硅和/或氧化钛材料的保护膜，该保护膜可以对光产生较好的反射作用，进一步增强了固定框架30对各LED芯片20的侧面出射的杂光的隔离效果，从而提升LED发光模组整体的亮度，实现LED发光模组均匀发光。
在本申请的一些实施例中，封装胶为无色透明胶。无色透明胶具有较高的光透射率，其与呈网状、可定位多个LED芯片20的固定框架30共同形成的结构层，可以更好地对该多个LED芯片20朝各个方向出射的光进行反射，从而提高对各LED芯片20的光的隔离效果，进一步提高每单个发光单元的稳定性。
在本申请的一些实施例中，封装胶中均匀混有光致发光材料。以利用各LED芯片20出射的光激发该光致发光材料发光，实现光色的转换。其中，多个LED芯片20的发光颜色包括红色、绿色、蓝色中的一种或多种。
进一步地，该光致发光材料的颗粒大小大于5nm且小于200nm。以实现可利用紫外光或者蓝光等光子能量较高的光子激发该光致发光材料产生波长高于激发光的可见光。
如图1至图4所示，本申请第二方面的实施例提供了一种LED发光模组的制作方法，其中，图1为本申请的一种实施例提供的LED发光模组的制作方法的流程示意图，在本方法实施例中，各个步骤按照合乎逻辑的顺序执行即可，步骤标号或者对各步骤进行介绍的先后顺序，并不对各步骤的执行顺序构成限定。该LED发光模组的制作方法包括：
S410：提供基板10。
举例来说，该基板10可以是PCB板，也可以是玻璃板。
S420：将多个LED芯片20电连接于基板10的第一表面。
举例来说，如图1所示，基板10为玻璃板，其第一表面布设有用于连接LED芯片20的导电线路50，以便于多个LED芯片20通过该导电线路50电连接于基板10的第一表面。进一步地，基板10的第一表面还可以设置有用于固定LED芯片20的助焊剂或焊料，通过加热的方式实现LED芯片20与导电线路50的连接，此时，助焊剂或焊料起辅助作用，可以使LED芯片20更加牢固地固定于基板10上。
S430：提供固定框架30，固定框架30具有多个用于定位LED芯片20的网孔31，一个网孔31对应一个LED芯片20。
S440：将固定框架30的各网孔31与各LED芯片20一一对位，以使各LED芯片20被限位。
固定框架30的材质、结构及固定框架30与LED芯片20的安装配合方式可参见本申请第一方面的实施例中的描述，此处不再赘述。
S450：至少地在固定框架30与多个LED芯片20之间涂覆封装胶，并对封装胶进行固化。
封装胶的材料可参见本申请第一方面的实施例中的描述，此处不再赘述。
一种实施方式中，可以先将封装胶涂覆于固定框架30的内壁，涂胶结束后，利用紫外光照射或加热或二者结合等方式对该封装胶进行固化，固化后的封装胶与每个LED芯片20接触，此时，封装胶至少部分地位于固定框架30与多个LED芯片20之间，整体呈现为固定框架30内嵌入封装胶并与设置有LED芯片20的基板10连为一体的结构，且其四周形成密封结构，由此即得一整块LED发光模组。
进一步地，对制作完成的LED发光模组，可以将其与外界接触的表面进行减薄，得到所需规格较薄的LED发光模组。
根据本申请第二方面的实施例提供的LED发光模组的制作方法，应用其所制得的LED发光模组的基板10的第一表面上电连接有多个LED芯片20，每个LED芯片20被固定框架30上与之对应的网孔31所定位，封装胶至少部分地设置于固定框架30与多个LED芯片20之间，也就是封装胶至少部分地被限制于固定框架30与各LED芯片20的间隙中，在固定框架30的阻隔下，封装胶整体的涨缩受到抑制，使得本申请实施例提供的LED发光模组整体的应力降低、良率提高；而且，每个LED芯片20对应固定框架30上的一个网孔31，位于固定框架30与多个LED芯片20的封装胶与该呈网状、可定位多个LED芯片20的固定框架30，两者可共同形成对该多个LED芯片20朝各个方向出射的光产生反射作用的结构层，以此实现对各LED芯片20的光的隔离，进而提高每单个发光单元的稳定性，这样可以实现LED发光模组均匀发光。可见，应用本申请实施例提供的LED发光模组的制作方法，在实现LED发光模组均匀发光的同时，减小了封装胶的形变，使得所制得的LED发光模组整体应力降低、良率提高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED发光模组，其特征在于，包括：
基板；
多个LED芯片，所述LED芯片电连接于所述基板的第一表面；
固定框架，所述固定框架设置于所述第一表面且具有多个用于定位所述LED芯片的网孔，一个所述网孔对应一个所述LED芯片；
封装胶，所述封装胶至少部分地设置于所述固定框架与多个所述LED芯片之间。
2.根据权利要求1所述的LED发光模组，其特征在于，所述LED芯片穿设于所述网孔内，且所述LED芯片的远离所述基板的一面凸出于所述网孔的高度大于15μm且小于30μm。
3.根据权利要求1所述的LED发光模组，其特征在于，所述固定框架包括由每个所述网孔的周边向靠近所述基板的方向延伸的多个侧壁，每个所述网孔的周边对应的多个所述侧壁共同包围一个所述LED芯片。
4.根据权利要求3所述的LED发光模组，其特征在于，所述侧壁呈方形；或
所述侧壁呈梯形，且在所述固定框架的高度方向上，所述梯形的靠近所述基板的第一边的边长大于其远离所述基板的第二边的边长。
5.根据权利要求1所述的LED发光模组，其特征在于，所述固定框架的材质包括银、铝、铬、钨、镍、钛、钯、金中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的LED发光模组，其特征在于，所述固定框架的表面镀有保护膜，所述保护膜的材质包括氧化硅和/或氧化钛。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的LED发光模组，其特征在于，所述封装胶为无色透明胶。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的LED发光模组，其特征在于，所述封装胶中均匀混有光致发光材料。
9.根据权利要求8所述的LED发光模组，其特征在于，所述光致发光材料的颗粒大小大于5nm且小于200nm。
10.一种LED发光模组的制作方法，其特征在于，包括：
提供基板；
将多个LED芯片电连接于所述基板的第一表面；
提供固定框架，所述固定框架具有多个用于定位所述LED芯片的网孔，一个所述网孔对应一个所述LED芯片；
将所述固定框架的各所述网孔与各所述LED芯片一一对位，以使各所述LED芯片被限位；
至少地在所述固定框架与多个所述LED芯片之间涂覆封装胶，并对所述封装胶进行固化。
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