CN214411240U - Led封装结构、led模组及led显示屏 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种LED封装结构、LED模组及LED显示屏，封装结构包括支架；多个LED芯片，设置在所述支架表面，与所述支架电性连接；封装胶层，覆盖所述支架并允许光线透出；其中，所述封装胶层包括位于所述LED元件上方的凸起部，所述凸起部为所述LED元件的透镜。透镜能起到聚光效果从而提升LED封装结构的亮度，降低功耗及成本，同时还能有效改善光斑，保证出光的均匀性。

Description

LED封装结构、LED模组及LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，更具体地，涉及LED封装结构、LED模组及LED显示屏。

背景技术

LED显示屏具有以下方面的优越性：高灰度、宽可视角度、丰富的色彩以及可定制的屏幕形状。因此，LED显示屏被广泛应用于工业、交通、商业广告、信息发布、体育比赛等各个领域。

在LED显示屏中使用的像素元件是LED封装结构。像素元件例如是表面贴装器件(Surface Mounted Devices，即SMD)封装方式的LED封装结构。随着LED显示技术的发展，人们对显示屏的质量要求越来越高，首先对分辨率要求越来越高，这促使LED显示屏点间距需要越做越小。

现有的户内显示屏中应用的LED封装结构为chip(芯片级封装)型结构，chip型结构采用PCB封装，LED芯片直接固定在平面型的支架上；或者top型结构，top型结构为灌胶式封装贴片结构，LED芯片放在碗杯型的支架上，然后再用胶水填充密封。

参见图1a，chip型结构的LED封装结构包括支架130、位于支架表面的LED芯片120，以及设置在所述支架130上且覆盖在所述LED芯片120表面的封装胶层110。其中，封装胶层110采用模压注塑成型，虽然解决了传统贴片LED封装尺寸大的难题，但是由于芯片的高低不同、不同波长的LED折射率不同导致大视角下红、绿、蓝(RGB)光型的一致性不好，从而存在大视角下偏色问题。另外，光源五面出光导致轴向亮度偏低，特定视角存在花屏现象。

参见图1b，与图1所示的LED封装结构相比，top型结构的LED封装结构在支架130上形成碗杯133，支架130和碗杯133形成一种半包封结构，支架130的引脚朝里折弯。由于管脚采用折弯工艺，存在折弯的角度差异，从而使得LED封装结构的管脚之间存在高度差，导致左右视角差异；另外，封装胶层110采用点胶工艺，因计量式点胶机存在波动以及支架的碗杯尺寸存在波动，存在点胶不均匀的现象，导致侧面大视角观看时存在黑点现象和偏色现象。

现有的户外显示屏中应用的LED封装结构为top型结构。参见图2，与图1b所示的LED封装结构的结构类似。碗杯133采用PPA(聚邻苯二甲酰胺)材料，支架130的引脚采用金属材料，PPA材料和金属材料本身无法形成粘合，从而使得支架130的引脚与碗杯133之间存在缝隙；灯珠表面存在碗杯133和封装胶层110的结合界面，在长时间使用时，由于不同材料之间存在的膨胀系数失配，会产生微小的缝隙；因此水汽会沿着这些缝隙渗入LED封装结构内部，从而导致LED封装结构可靠性降低，寿命缩短等问题。另外，与图1b中的LED封装结构类似，也存在左右视角差异、黑点以及偏色的问题；且现有户外显示屏中的LED芯片采用正装芯片，每个LED封装结构内存在5～6根键合线需要焊接，机台效率低，而且焊线容易失效。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种LED封装结构、LED模组及LED显示屏，实现大视角的光型一致性，提高亮度，有效改善光斑以及大视角偏色问题。

根据本实用新型的一方面，提供一种LED封装结构，包括：支架；多个LED芯片，设置在所述支架表面，与所述支架电性连接；封装胶层，覆盖所述支架并允许光线透出；其中，所述封装胶层包括位于所述LED芯片上方的凸起部，所述凸起部为所述LED芯片的透镜。

优选地，所述透镜与所述封装胶层为一体结构。

优选地，所述透镜的第一表面的高度从中心向四周逐渐递减。

优选地，所述透镜的第一表面的截面形状为：一段弧线、多段圆弧拼接曲线、多段直线与圆弧的拼接曲线中的任意一种。

优选地，所述透镜的俯视形状包括弧形拼接图形、圆角矩形、矩形、圆形中的任意一种。

优选地，所述封装胶层的第二表面分别与所述支架表面和所述LED芯片表面共形。

优选地，所述LED芯片包括第一LED元件、第二LED元件和第三LED元件中的至少两个。

优选地，所述第一LED元件、所述第二LED元件和所述第三LED元件分别发出红色光、绿色光和蓝色光中的至少一种。

优选地，所述第一LED元件、所述第二LED元件和所述第三LED元件各自的出光侧为被所述封装胶层覆盖的一侧。

优选地，所述LED封装结构还包括包覆所述支架并注塑成型的碗杯，所述碗杯围绕所述LED芯片。

优选地，所述支架和所述碗杯一体成型。

优选地，所述碗杯的材料为环氧树脂。

优选地，所述支架为双层线路板，所述支架包括PCB基板以及位于PCB基板上的多个引脚和多个外部焊盘，所述多个引脚位于所述PCB基板的第一表面，所述多个外部焊盘位于所述PCB基板的第二表面，所述多个引脚分别通过所述第一表面与第二表面之间的导电孔与所述多个外部焊盘实现电连接。

优选地，所述PCB基板为环氧玻璃布层压板或树脂基板。

优选地，每个所述引脚具有一个导电孔。

优选地，每个所述引脚具有1/4个导电孔。

优选地，所述封装胶层包括透明胶层、荧光胶层中的至少一种。

优选地，所述封装胶层还包括黑色素胶层。

优选地，所述LED芯片为LED倒装芯片，所述LED倒装芯片通过导电胶层与所述支架电性连接。

优选地，所述LED芯片为LED倒装芯片，所述LED倒装芯片朝向所述支架的表面设置有金属电极，所述金属电极设置在所述支架上，并与所述支架电性连接。

优选地，所述LED芯片为LED正装芯片，所述LED正装芯片通过键合线与所述支架电性连接。

优选地，所述LED芯片为LED垂直芯片，所述LED垂直芯片朝向所述支架的电极通过导电胶层与所述支架电性连接，所述LED垂直芯片背向所述支架的电极通过键合线与所述支架电性连接。

根据本实用新型的第二方面，提供一种LED模组，包括阵列排布在印刷电路板上的多个上述所述的LED封装结构。

根据本实用新型的第三方面，提供一种LED显示屏，包括：多个上述所述的LED模组。

根据本实用新型实施例的LED封装结构、LED模组及LED显示屏，通过在模具上进行透镜设计，并通过模压注塑使封装胶层在产品表面形成具有一定曲率半径的透镜的形状，固化后的封装胶层复用为透镜，位于LED芯片的上方，能起到聚光效果从而提升灯珠亮度，降低功耗及成本。

进一步地，该透镜经过折射或反射后能实现LED的泛光、投光、聚光等配光形式，有效改善光斑，保证出光的均匀性，实现大视角的光型一致性，有效改善大视角偏色问题。

进一步地，采用与封装胶层材料相同的PCB基板，PCB基板与封装胶层形成良好的粘合，或者在PCB基板上形成与封装胶层材料相同的碗杯，PCB基板通过碗杯与封装胶层形成良好的粘合，从而改善户外LED封装结构的密封性和耐候性，延长屏幕使用寿命，降低成本。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1a和图1b分别示出现有技术中用于户内显示屏的chip型结构和top型结构的LED封装结构的剖视图；

图2示出现有技术中用于户外显示屏的top型结构的LED封装结构的剖视图；

图3a-图3c分别示出根据本实用新型第一至第三实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图；

图4a-图4c分别示出根据本实用新型第四-第六实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图；

图5a-图5c分别示出本实用新型实施例的LED封装结构的俯视图；

图6示出根据本实用新型第七实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图；

图7示出根据本实用新型第八实施例提供的top型LED封装结构的侧面剖视结构图；

图8示出根据本实用新型第九实施例提供的top型LED封装结构的侧面剖视结构图；

图9a～图9d示出图3a实施例提供的LED封装结构的制作过程中各阶段形成结构的剖面示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图3a示出本实用新型第一实施例提供的LED封装结构的侧面剖视图。如图3a所示，所述LED封装结构包括支架230、多个LED芯片220、封装胶层210和透镜260。其中，所述LED芯片220，设置在所述支架230表面，与所述支架230电性连接，所述封装胶层210设置在所述支架230和所述LED芯片220表面，其中，所述封装胶层210包括位于所述LED芯片220上方的凸起部，所述凸起部为LED芯片的透镜260。

其中，LED芯片220包括第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件中的至少两个。所述第一LED元件、所述第二LED元件和所述第三LED元件分别发出红色光、绿色光和蓝色光中的至少一种。LED芯片220包括两个以上LED元件时，LED元件的排列顺序不限。具体的，LED芯片220可以是红、绿、蓝三种芯片的单色、双色或者三色组合，以实际产品的功能需求设计，在此不作限定。故本实用新型提供的LED封装结构可以覆盖多种显示屏(全彩、双色、单色屏)用的LED封装结构设计。

优选地实施例中，第一LED元件为垂直结构，第二LED元件、第三LED元件为正装结构，但不局限于此。第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件均可以选自正装结构、倒装结构和垂直结构，可以根据具体设计进行选择。

封装胶层210允许LED芯片220产生的光线透出，封装胶层210的材料例如为环氧树脂、硅胶、硅树脂中的一种。

在一种优选的实施方案中，所述透镜260与所述封装胶层210为一体，例如可以是所述透镜260为所述封装胶层210在远离所述支架230的第一表面形成。

在本实施方案中，采用在模具上进行透镜设计，通过模压注塑使封装胶层210在产品表面形成具有一定曲率半径的透镜260的形状，封装胶层210成型后复用为透镜，位于所述LED芯片220的上方，且形成的所述透镜260的第一表面的高度从中心向四周逐渐平滑递减。

在一种优选的实施方案中，所述透镜260的第一表面的截面形状可选的为一下中的任意一个：一段弧线、多段圆弧拼接曲线、多段直线与圆弧的拼接曲线。参见图3a和图3b，以多段直线与圆弧的拼接曲线为例进行说明，所述封装胶层210(或透镜260)的第一表面包括位于LED芯片220上部区域的曲面与位于曲面边缘的平面，且在所述平面与所述曲面的连接处设置为与所述曲面曲率相近的弧面以减少交界处的光损和因为灰尘聚集而对光学效果造成的影响，所述透镜的第二表面分别与所述支架230表面和所述LED芯片220表面共形。如此，所述封装胶层210复用为所述透镜260，使发出的光经过折射或反射后改变LED封装结构的配光形式，能起到聚光效果从而提升LED封装结构亮度，降低功耗及成本。

图3b示出本实用新型第二实施例提供的LED封装结构的侧面剖视图。与图3a所示的第一实施例相比，仅透镜的形状不同。

在一种优选的实施方案中，图5a-图5c为本实用新型实施例提供的LED封装结构的俯视图。参见图5a-图5c，所述透镜260(或形成的所述曲面)的俯视形状为选自但不限于圆角矩形(如图5a所示)、矩形、圆形(如图5c所示)、弧线拼接图形(如图5b所示)中的任意一种。

进一步的，所述封装胶层210(或透镜260)由透明材质的高分子聚合物形成。例如为选自PC(Poly carbonate，聚碳酸酯)、PPA(Poly phthalamide，聚邻苯二甲酰胺)、PCT(Poly1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate，聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)、硅树脂、硅胶及环氧树脂中的至少一种。

进一步的，所述封装胶层210(或透镜260)包括透明胶层和荧光胶层中的至少一种。所述封装胶层210(或透镜260)将所述LED芯片220密封在所述支架230上，所述封装胶层210(或透镜260)在起配光作用的同时，还可防止chip型LED封装结构200遇水或受潮引起所述LED芯片220的氧化。再者，例如在所述LED芯片220上涂上一荧光粉层，可以使荧光粉层在不同灯光的激发下产生不同颜色的光。

在实际应用中，根据光源颜色的需要，封装胶层210可以选择具有不同效果的封装胶层。

在本实施例的一种实施方式中，所述封装胶层210例如为透明胶层，所述透明胶层由透明胶水固化形成。所述透明胶水的材质可以是但不限于环氧树脂、硅胶、硅树脂中的一种。这样，所述LED芯片220发出的光经过所述透明胶层后颜色不发生改变，LED封装结构200最终可以获得与所述LED芯片220发出的光一样颜色的光。

在本实施例的另一种实施方式中，所述封装胶层210例如为荧光胶层，所述荧光胶层由荧光粉颗粒和透明胶水混合后固化形成。所述透明胶水的材质可以是但不限于环氧树脂、硅胶、硅树脂中的一种。具体地，荧光粉颗粒可为黄色荧光粉颗粒、红色荧光粉颗粒、绿色荧光粉颗粒或其混合物。例如黄色荧光粉颗粒可由硅酸盐、YAG、氮化物等组成，绿色荧光粉可由SiAlON等组成，红色荧光粉颗粒可由氮化物、硅酸盐、KSF、KGF等组成。

进一步的，所述封装胶层210还包括一定比例的黑色素胶层。在一个实施例中，所述封装胶层210内均匀分布有扩散粉颗粒和黑色素。这样，能够使LED芯片发出的光，经过封装胶层内均匀分布的扩散粉颗粒后，更加均匀的发射出来，加强了所述LED芯片220发光的光学扩散效果。同时，封装胶层210中配比一定比例的黑色素，可提高对比度，以此进一步改善LED封装结构对比度和亮度无法兼顾的问题。

进一步的，当将所述支架230焊接在印刷电路板上导电后，或者直接导电后，所述LED芯片220便能够发光。这样，经过所述封装胶层210(或透镜260)折射或反射后实现LED的泛光、投光、聚光等配光形式，可有效改善光斑，保证出光的均匀性，同时使形成的光路的视角达到最大。

所述LED芯片220的电极可设置在所述LED芯片220的出光面或是设置在所述LED芯片220的出光面的背面。一般的，LED芯片220包括LED正装芯片、LED倒装芯片和LED垂直芯片，其中，LED正装芯片的电极设置在LED芯片的出光面；LED倒装芯片的电极设置在LED芯片的出光面的背面；LED垂直芯片的电极分别设置在芯片相对的表面上。

需要说明的是，为了发光需要，不管是LED正装芯片、LED倒装芯片还是LED垂直芯片，所述LED芯片220的出光面均需面向所述封装胶层210(或透镜260)的第一表面。

在第一和第二实施例中，所述LED芯片220为LED正装芯片，所述LED正装芯片通过键合线235与所述支架230电性连接。

进一步的，该键合线235选自但不限于金线、合金线、铜线或铝线中的一种。

具体地，在所述支架230的表面上设置所述LED芯片220，将所述键合线235的一端连接所述LED芯片220的电极，将所述键合线235的另一端连接所述支架230，以使所述LED芯片220与所述支架230电性连接。

支架230为由PCB工艺制造的双层线路板，包括PCB基板231、多个外部焊盘232、承载垫233(或称为“固晶区”)以及多个引脚234。多个引脚234与承载垫233位于PCB基板同一侧，并且分别与位于PCB基板另一侧的多个外部焊盘232相对，多个引脚234分别与对应的多个外部焊盘232通过PCB基板231中的导电孔236电连接。所述导电孔236位于支架230的边角处。

在本实施例中，在制作支架230的过程中，相邻的支架230之间复用导电孔236，因此，每个引脚234中的导电孔236不是一完整的导电孔，只有1/4个导电孔。导电孔236包括导电层236a和填充层236b，其中，所述填充层236b被导电层236a包裹，填充层236b的材料为树脂或者油墨等绝缘材料。

承载垫233用于为第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件提供机械支撑。承载垫233自身也是导电的，可以用于提供内部电连接。所述多个引脚234彼此隔开，用于与第一LED元件至第三LED元件的电连接，并且延伸至封装胶层的外部，以提供LED元件与外部电路之间的电连接。此外，所述多个引脚234中的至少一个引脚同时连接至第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件，以提供第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件彼此之间的电连接。

支架230可以以PCB制作工艺限定承载垫和引脚的形状。其中，支架230中的承载垫和多个引脚还可以包括附加的导电镀层以改善导电性，例如，由选自镍银、镍金、镍银金等金属的材料对承载垫231和多个引脚232形成的导电镀层。附加的导电镀层采用电镀或化学镀的方式形成镀层。

采用键合线235，将第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件的阴极电极分别连接至多个引脚234中的相应一个引脚，以及将第一至第三LED元件的阳极电极连接至多个引脚234中的一个公共引脚。

外部焊盘232用于与外部电路电连接。例如，可以将LED封装结构的外部焊盘232采用焊料固定在印刷电路板上，并且进一步经由印刷电路板连接至显示驱动电路。

所述显示驱动电路在工作中向LED封装结构中的第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件提供驱动信号，通过控制各个LED元件的亮度，从而产生期望颜色的发光及期望的亮度。将LED封装结构作为像素单元组成LED显示屏之后，该LED显示屏即可以在驱动电路的控制下显示图像内容。

在本实施例的一种实施方式中，图3c示出本实用新型第三实施例提供的LED封装结构的侧面剖视图，所述LED芯片220为LED倒装芯片，所述LED倒装芯片通过导电胶层与所述支架230电性连接。具体地，在所述支架230上设置导电胶层，在所述导电胶层上设置所述LED倒装芯片。LED倒装芯片的电极设置在出光面的背面，即所述LED倒装芯片的电极朝向所述支架230设置，因此，通过在所述支架230上设置所述导电胶层，将所述LED倒装芯片设置在所述导电胶层上，即可使所述LED倒装芯片上的电极与所述支架230电性连接。进一步的，该导电胶例如为但不限于银胶或锡膏中的一种。

在本实施例的另一种实施方式中，所述LED芯片220为LED倒装芯片，所述LED倒装芯片通过共晶焊接工艺与所述支架230电性连接。共晶焊线工艺不需要采用其它导电结构，只需要将所述LED倒装芯片的电极与所述支架230的电极直接焊接在一起即可，减少了物料的使用，节约了成本。

在上述实施例中，所述LED芯片220也可以是LED垂直芯片，所述LED垂直芯片朝向支架230的电极通过导电胶层与支架230电性连接，所述LED垂直芯片背向支架230的电极通过键合线235与支架230电性连接。

根据本实用新型实施例的LED封装结构，通过在模具上进行透镜设计，并通过模压注塑使封装胶层在产品表面形成具有一定曲率半径的透镜的形状，固化后的封装胶层复用为透镜，位于芯片的上方，能起到聚光效果从而提升灯珠亮度，降低功耗及成本。

进一步地，该透镜经过折射或反射后能实现LED的泛光、投光、聚光等配光形式，有效改善光斑，保证出光的均匀性，实现大视角的光型一致性，有效大视角偏色问题。

图4a示出根据本实用新型第四实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图。与第一实施例相比，第四实施例在制作支架230的过程中，相邻的支架230之间不复用导电孔，每个LED封装结构中的每个引脚234均具有一个独立的导电孔236，因此导电孔236为一个完整的导电孔。

第四实施例的其余部分与第一实施例相同，在此不再赘述。

图4b示出根据本实用新型第五实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图。与第二实施例相比，第五实施例中每个LED封装结构中的每个引脚234均具有一个独立的导电孔236。

第五实施例的其余部分与第二实施例相同，在此不再赘述。

图4c示出根据本实用新型第六实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图。与第三实施例相比，第六实施例中每个LED封装结构中的每个引脚234均具有一个独立的导电孔236。

第六实施例的其余部分与第三实施例相同，在此不再赘述。

本实用新型第一实施例至第六实施例提供的LED封装结构可以做到0.6mm*0.6mm以上尺寸，点间距可以做到P0.8以上，适用于户内显示屏。

根据本实用新型实施例一至六的LED封装结构，通过在模具上进行透镜设计，并通过模压注塑使封装胶层在产品表面形成具有一定曲率半径的透镜的形状，固化后的封装胶层复用为透镜，位于芯片的上方，能起到聚光效果从而提升灯珠亮度，降低功耗及成本。

进一步地，该透镜经过折射或反射后能实现LED的泛光、投光、聚光等配光形式，有效改善光斑，保证出光的均匀性，实现大视角的光型一致性，有效大视角偏色问题。

图6示出根据本实用新型第七实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图。与第一实施例相比，LED芯片220为倒装芯片，以倒装的方式安装在支架230上。LED芯片220的电极采用金锡合金、或者锡球植球技术形成，提高焊接的可靠度。由于倒装芯片的锡膏焊接推力远大于正装芯片采用的焊球的推力，有效提升LED封装结构的耐候性能。

进一步的，采用倒装芯片，只需要一台共晶设备或回流焊接设备，可以节约大量的焊线设备，以及物料成本，提升产品的竞争力；并且倒装芯片的发光面积更大，能有效提升亮度。

在本实施例中，所述支架230包括PCB基板231，PCB基板231为环氧玻璃布层压板(FR-4)或树脂基板(BT)，颜色优选为白色、黑色或者灰色，PCB基板231可以和封装胶层210更好的粘合在一起，避免出现缝隙。并且灯珠的外部焊盘232在支架230背面，可以降低防水胶灌胶高度，减轻模组重量和胶水成本。

封装胶层210的材料为环氧树脂、硅树脂等户外胶水材料。这些胶水材料与支架的PCB基板材料可以形成良好的粘接强度，改善LED封装结构的密封性。

LED芯片220包括第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件中的至少两个，第一LED元件、第二LED元件、第三LED元件分别为红、绿、蓝三色之一的发光元件。具体的，LED芯片220可以是红、绿、蓝三种芯片的单色、双色或者三色组合，以实际产品的功能需求设计，在此不作限定。故本实用新型提供的LED封装结构可以覆盖多种显示屏(全彩、双色、单色屏)用的LED封装结构设计。

第七实施例的其余部分与第一实施例相同，在此不再赘述。

图7示出根据本实用新型第八实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图。与第七实施例相比，所述LED封装结构还包括包围承载垫、LED芯片及多个引脚并注塑成型的碗杯233，所述碗杯233围绕LED芯片220。本实施例采用注塑的方式在支架230上形成碗杯233。

所述碗杯233的材料为环氧树脂，与PCB基板237的材料相同，两者可以形成良好的结合。碗杯233围绕LED芯片220，颜色优选为白色、黑色或者灰色，可以改善聚光，提升亮度。

第八实施例的其余部分与第七实施例相同，在此不再赘述。

图8示出根据本实用新型第九实施例提供的LED封装结构的侧面剖视结构图。与第八实施例相比，所述支架230和所述碗杯233采用环氧树脂材料，一体注塑成型，工艺更加简单。碗杯233可以改善聚光，提升亮度。第九实施例的其余部分与第八实施例相同，在此不再赘述。

本实用新型第七实施例至第九实施例提供的LED封装结构可以做到1.4mm*1.4mm以上尺寸，点间距可以做到P2以上，适用于户外显示屏。

根据本实用新型实施例七至九的LED封装结构，通过在模具上进行透镜设计，并通过模压注塑使封装胶层在产品表面形成具有一定曲率半径的透镜的形状，固化后的封装胶层复用为透镜，位于芯片的上方，能起到聚光效果从而提升灯珠亮度，降低功耗及成本。

进一步地，该透镜经过折射或反射后能实现LED的泛光、投光、聚光等配光形式，有效改善光斑，保证出光的均匀性，实现大视角的光型一致性，有效大视角偏色问题。

进一步地，采用与封装胶层材料相同的PCB基板，PCB基板与封装胶层形成良好的粘合，或者在PCB基板上形成与封装胶层材料相同的碗杯，PCB基板通过碗杯与封装胶层形成良好的粘合，从而改善户外LED封装结构的密封性和耐候性，延长屏幕使用寿命，降低成本。

为了更好的理解本实用新型，请参阅图9a～图9d，本申请实施例一提供的LED封装结构的制作方法，包括如下步骤：

固晶步骤：准备一块适合大小的电路板作为整板支架530，该电路板可以是但不限于金属板(铜基板，铁基板等)，陶瓷板或印刷电路板，本实施例中优选为印刷电路板PCB。在所述整板支架530的表面上阵列设置LED芯片220，形成结构的剖面如图9a所示。

焊线步骤：将LED芯片和所述整板支架530电性连接。根据产品需求采用正装、倒装芯片或垂直芯片，并用合适的工艺对固定好的LED芯片220进行焊线，正装芯片采用常规的固晶焊线(如键合线)工艺方案；倒装芯片采用锡膏焊接或共晶焊接的工艺方案；垂直采用锡膏焊接和固晶焊线(如键合线)的工艺方案。将所述整板支架530焊接在印刷电路板PCB上导电后，或者直接导电后，LED芯片能够发光，形成结构的剖面如图9b所示。

注塑步骤：在上述步骤形成结构上形成封装胶层210，其中，封装胶层210覆盖LED芯片220。例如通过设计注塑模具，将支架放入模具中，采用注塑的方式，将透明材质的高分子聚合物注入该模具中，其固化后形成封装胶层210，且所述封装胶层210远离所述整板支架530的第一表面形成具有一定曲率半径的弧面，使所述封装胶层210可复用为透镜，形成结构的剖面如图9c所示。透镜使发出的光经过折射或反射后改变LED封装结构的配光形式，起到聚光效果从而提升LED封装结构亮度，降低功耗及成本。

在一优选地实施方案中，在完成上述的结构后还可以执行切割步骤：根据设计需求将整版产品进行切割分离，形成多个所述LED封装结构200，形成结构的剖面如图9d所示。

本实用新型提供的LED封装结构，在模具上进行透镜设计，并通过模压注塑使封装胶层在产品表面形成具有一定曲率半径的透镜的形状，固化后的封装胶层复用为透镜，位于LED芯片的上方，能起到聚光效果从而提高了可视角度内的发光亮度，极大降低了LED封装结构的耗能，同时也简化了LED封装结构生产工艺，降低了生产成本。而对于不同性能要求的显示设备，可使用符合相应点间距要求的LED封装结构制作成LED模组，提高了LED模组的亮度、视角和可靠性等，延长LED模组使用寿命，降低成本。

另一方面本实用新型还提供了一种LED显示屏，其包括：多个如上述实施例中所述的LED模组。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (24)

1.一种LED封装结构，其特征在于，包括：

支架；

多个LED芯片，设置在所述支架表面，与所述支架电性连接；

封装胶层，覆盖所述支架并允许光线透出；

其中，所述封装胶层包括位于所述LED芯片上方的凸起部，所述凸起部为所述LED芯片的透镜。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述透镜与所述封装胶层为一体结构。

3.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述透镜的第一表面的高度从中心向四周逐渐递减。

4.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述透镜的第一表面的截面形状为：一段弧线、多段圆弧拼接曲线、多段直线与圆弧的拼接曲线中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述透镜的俯视形状包括弧形拼接图形、圆角矩形、矩形、圆形中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装胶层的第二表面分别与所述支架表面和所述LED芯片表面共形。

7.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片包括第一LED元件、第二LED元件和第三LED元件中的至少两个。

8.根据权利要求7所述的LED封装结构，其特征在于，所述第一LED元件、所述第二LED元件和所述第三LED元件分别发出红色光、绿色光和蓝色光中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的LED封装结构，其特征在于，所述第一LED元件、所述第二LED元件和所述第三LED元件各自的出光侧为被所述封装胶层覆盖的一侧。

10.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，还包括包覆所述支架并注塑成型的碗杯，所述碗杯围绕所述LED芯片。

11.根据权利要求10所述的LED封装结构，其特征在于，所述支架和所述碗杯一体成型。

12.根据权利要求10或11所述的LED封装结构，其特征在于，所述碗杯的材料为环氧树脂。

13.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述支架为双层线路板，所述支架包括PCB基板以及位于PCB基板上的多个引脚和多个外部焊盘，所述多个引脚位于所述PCB基板的第一表面，所述多个外部焊盘位于所述PCB基板的第二表面，所述多个引脚分别通过所述第一表面与第二表面之间的导电孔与所述多个外部焊盘实现电连接。

14.根据权利要求13所述的LED封装结构，其特征在于，所述PCB基板为环氧玻璃布层压板或树脂基板。

15.根据权利要求13所述的LED封装结构，其特征在于，每个所述引脚具有一个导电孔。

16.根据权利要求13所述的LED封装结构，其特征在于，每个所述引脚具有1/4个导电孔。

17.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装胶层包括透明胶层、荧光胶层中的至少一种。

18.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装胶层还包括黑色素胶层。

19.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片为LED倒装芯片，所述LED倒装芯片通过导电胶层与所述支架电性连接。

20.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片为LED倒装芯片，所述LED倒装芯片朝向所述支架的表面设置有金属电极，所述金属电极设置在所述支架上，并与所述支架电性连接。

21.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片为LED正装芯片，所述LED正装芯片通过键合线与所述支架电性连接。

22.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片为LED垂直芯片，所述LED垂直芯片朝向所述支架的电极通过导电胶层与所述支架电性连接，所述LED垂直芯片背向所述支架的电极通过键合线与所述支架电性连接。

23.一种LED模组，其特征在于，包括阵列排布在印刷电路板上的多个如权利要求1-22中任一项所述的LED封装结构。

24.一种LED显示屏，其特征在于，包括：多个如权利要求23所述的LED模组。

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