一种LED封装器件及显示面板的制作方法

本实用新型实施例涉及LED显示技术，尤其涉及一种LED封装器件及显示面板。

背景技术：

LED显示屏由于具有高灰度、可视角度大、功耗小以及可定制的屏幕形状等优势，被广泛应用于工业、交通、商业广告、信息发布等各个领域。

无论是户内还是户外，LED显示屏都朝着小间距、高分辨率和高可靠性发展。如今，户内小间距LED显示屏已迈入像素间距P1.0时代，而户外小间距LED显示屏才刚刚进入像素间距P3.0时代，导致户外LED显示屏的分辨率较低。现有技术中，户外LED封装器件大多采用分立式顶面发光PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier，带引线的塑料芯片载体)结构。图1是现有技术的分立式顶面发光PLCC结构的LED封装器件的正面布线图，图2是图1中LED封装器件的背面布线图，图3是图1中LED封装器件沿A-A’方向的剖面图，参考图1、图2和图3，该LED封装器件包括绝缘框架、金属支架和三个不同发光颜色的LED发光芯片。金属支架内嵌在绝缘框架中，绝缘框架包括基座部分11和形成反射杯的杯状部分12，基座部分11和杯状部分12为一体注塑成型。金属支架包括位于基座部分11正面的部分，该部分在反射杯底部露出的部分形成焊盘，位于绝缘框架10背面的引脚，位于绝缘框架10侧壁，用于连接焊盘与引脚的连接部分。如此，形成四个焊盘21、22、23和24和四个引脚25、26、27和28，三个LED芯片分别固定在第一固晶焊盘21、第二固晶焊盘22和第三固晶焊盘23上，三个LED芯片的阳极连接到共阳极焊盘24上，三个LED芯片的阴极分别连接至各自的阴极焊盘。封装胶30填充与反射杯内。

以上可知，现有技术的分立式顶面发光PLCC结构的LED封装器件在在小尺寸制造时，一方面由于绝缘框架和金属支架的制备工艺难度高，另外一方面，分立式器件中封装胶体积小，导致封装胶与绝缘框架的结合力偏弱，密封性能不好，防水性能较弱，可靠性远达不到户外使用要求。因此户外小间距发展较为缓慢。

技术实现要素：

本实用新型提供一种LED封装器件及显示面板，目的在于减小LED封装器件的尺寸，提高LED封装器件的密封性能，进而提高LED显示面板在户外使用时的分辨率和可靠性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种LED封装器件，包括：

基板，以及形成在基板正面上，由n行、m列像素单元组成的像素单元阵列，n和m均为大于或等于2的正整数；每个像素单元包括三个具有不同发光颜色的LED发光芯片；

压合板，压合板上对应像素单元设置贯穿压合板的出光通道，基板与压合板通过压合胶粘接，像素单元位于出光通道内，出光通道形成第一反射杯，第一反射杯的杯口高于LED发光芯片的上表面；

封装胶，封装胶填充于第一反射杯内，并覆盖LED发光芯片。

可选的，m＝2，n＝2。

可选的，压合板包括形成在压合板边缘的突起部分，突起部分形成第二反射杯，第二反射杯的杯口高于第一反射杯的杯口；封装胶填充于第一反射杯和第二反射杯内，并覆盖LED发光芯片。

可选的，基板的正面形成有若干焊盘和/或金属走线，基板的背面形成有若干引脚和/或金属走线，焊盘通过金属过孔与位于基板背面对应的引脚电连接，或通过金属过孔和位于基板正面和/或背面的金属走线与位于基板背面对应的引脚电连接。

可选的，位于基板正面边缘的焊盘和/或金属走线不与压合板接触。

可选的，出光通道的侧壁沿出光方向的剖面线为直线段或曲线段。

可选的，出光通道的出光口为方形、圆形或椭圆形。

可选的，出光通道靠近基板的一端设置向外凹陷的槽。

可选的，压合板和/或基板设置为深色。

可选的，相邻像素单元之间的间距小于或等于3.0mm。

可选的，基板的厚度为0.2mm～2.0mm，第一反射杯的杯口到基板正面的高度为0.15mm～1.2mm。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种LED显示面板，包括本实用新型第一方面任意所述的LED封装器件。

本实用新型实施例提供的LED封装器件，基板和压合板可在制作的过程中分开加工，将压合板直接压合在基板正面，工艺简单，便于实现小尺寸的LED封装器件，进而缩小像素单元间的间距，提高显示面板的分辨率；同时，一个LED封装器件中，封装胶的体积增大，封装胶与基板结合更牢固，提高了密封性能，进而提高了显示面板户外使用时的可靠性。

附图说明

图1是现有技术的分立式顶面发光PLCC结构的LED封装器件的正面布线图；

图2是图1中LED封装器件的背面布线图；

图3是图1中LED封装器件沿A-A’方向的剖面图；

图4是本实用新型实施例一提供的一种LED封装器件的正面布线图；

图5是本实用新型实施例一提供一种的LED封装器件沿图1中B-B’方向的剖面图；

图6是本实用新型实施例一提供的又一种的LED封装器件沿图4中B-B’方向的剖面图；

图7是图4中LED封装器件的背面布线图；

图8是本实用新型实施例一提供的一种LED封装器件的俯视图；

图9是本实用新型实施例一提供的又一种LED封装器件的俯视图；

图10是图7中LED封装器件沿C-C’方向的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种LED封装器件，图4是本实用新型实施例一提供的一种LED封装器件的正面布线图，图5是本实用新型实施例一提供一种的LED封装器件沿图1中B-B’方向的剖面图，如图4和图5所示，该LED封装器件包括基板100、压合板200、封装胶300以及形成在基板100正面上，由n行、m列像素单元组成的像素单元阵列，n和m均为大于或等于2的正整数。

每个像素单元包括三个具有不同发光颜色的LED发光芯片，分别为第一LED发光芯片401、第二LED发光芯片402和第三LED发光芯片403。示例性的，在本实施例及后续的实施例中，以m和n均等于2，对本实用新型的方案进行说明，该LED封装器件包括四个阵列排布的像素单元，每个像素单元包括一个红色、一个绿色和一个蓝色LED发光芯片。

压合板200上对应像素单元的位置设置贯穿压合板200的出光通道，基板100与压合板200通过压合胶粘接并压合，出光通道形成第一反射杯，像素单元位于出光通道形成的反射杯底部，第一反射杯的杯口高于LED发光芯片的上表面。如此，相邻的像素单元之间通过压合板隔离开来，避免相邻的像素单元之间发生串光现象。封装胶300填充于第一反射杯内，并覆盖LED发光芯片。可选的，封装胶300的上表面水平，且与压合板200的上表面齐平。

本实用新型实施例提供的LED封装器件，基板和压合板可在制作的过程中分开加工，将压合板直接压合在基板正面，工艺简单，便于实现小尺寸的LED封装器件，进而缩小像素单元间的间距，提高显示面板的分辨率；此外，通过将n×m个像素单元一起封装，增大了单个封装器件的体积，在制造显示面板时，方便焊接操作；同时，一个LED封装器件中，封装胶的体积增大，封装胶与基板结合更牢固，提高了密封性能，进而提高了显示面板户外使用时的可靠性。

参考图5所示的LED封装器件，封装胶是通过注胶机逐个注入第一反射杯内的，在LED封装器件体积较大时，第一反射杯的杯口也较大，此时，注胶操作相对较方便，通过四次注胶操作，完成LED封装器件的注胶过程。但是，随着LED封装器件的尺寸越做越小，第一反射杯的杯口也越来越小，在注胶时操作将非常不方便。因此，本实用新型实施例提供了又一种LED封装器件，图6是本实用新型实施例一提供的又一种的LED封装器件沿图4中B-B’方向的剖面图，如图6所示，可选的，压合板200包括形成在压合板200边缘的突起部分210，突起部分210在压合板200表面边缘围成一闭合区域，形成第二反射杯，第二反射杯的杯口高于第一反射杯的杯口。封装胶300填充于第一反射杯和第二反射杯内，并覆盖LED发光芯片。如此，第二反射杯的杯口远大于第一反射杯的杯口，方便注胶操作；同时，由于第二反射杯的杯口高于第一反射杯的杯口，在注胶时，第一反射杯注满后，胶水会溢出并流向相邻的第一反射杯，并最终填满第一反射杯和第二反射杯。因此，只需通过一次注胶操作，即可完成LED封装器件的注胶过程，提高封装效率。

可选的，基板100的正面形成有若干焊盘和/或金属走线，基板100的背面形成有若干引脚和/或金属走线，焊盘通过金属过孔与位于基板100背面对应的引脚电连接，或通过金属过孔和位于基板100正面和/或背面的金属走线与位于基板100背面对应的引脚电连接。图7是图4中LED封装器件的背面布线图，示例性的，参考图4和图7，该LED封装器件包括阵列排布的4个像素单元，每个像素单元包括一个固晶焊盘110、一个共阴极焊盘120、一个第一阳极焊盘、一个第二阳极焊盘140和一个第三阳极焊盘。每个像素单元中LED发光芯片的排布相同，由上至下依次是第一LED发光芯片401、第二LED发光芯片402和第三LED发光芯片403。每列像素单元中，每个像素单元的固晶焊盘110、共阴极焊盘120和第二阳极焊盘140的排布和位置相同，所不同的是第一阳极焊盘和第三阳极焊盘的排布和位置。在本实施例及后续的实施例中，相同的部分沿用相同的标号，在此特做说明。

在本实施例中，第三LED发光芯片403为单电极芯片，具有一个阳极和一个阴极，阳极和阴极分别位于LED发光芯片上下两侧，且阳极位于第三LED发光芯片403的上面，阴极所在侧与固晶焊盘110接触。第三LED发光芯片403的阴极通过导电胶固定在固晶焊盘110上，第一LED发光芯片401和第二LED发光芯片402通过绝缘胶固定在固晶焊盘110上，其中导电胶可以是导电银胶。

固晶焊盘110用于固定第一LED发光芯片401、第二LED发光芯片402和第三LED发光芯片403；第一LED发光芯片401、第二LED发光芯片402和第三LED发光芯片403的阴极连接在共阴极焊盘120上，第一LED发光芯片401、第二LED发光芯片402和第三LED发光芯片403的阳极分别连接在第一阳极焊盘、第二阳极焊盘和第三阳极焊盘上。

同一行像素单元中，两个像素单元的固晶焊盘110和共阴极焊盘120为同一金属焊盘的不同部分，该金属焊盘通过金属过孔直接与该行像素单元对应的共阴极引脚N1或N2连接。需要说明的是，每行像素单元中，两个像素单元的共阴极焊盘120也可以是通过金属走线连接的两个金属焊盘，在金属走线的特定位置通过金属过孔与该行像素单元对应的共阴极引脚连接。

在同一列像素单元中：

位于第一行像素单元的第一阳极焊盘131通过金属过孔直接与第一阳极焊盘131和132对应的第一阳极引脚P1连接；位于第二行的像素单元的第一阳极焊盘132通过金属过孔延伸至基板100的背面，并通过位于基板100背面的第一背面金属走线161与第一阳极焊盘131和132对应的阳极引脚P1连接；

两个第二阳极焊盘140为同一金属焊盘的不同部分，该金属焊盘通过金属过孔直接与第二阳极焊盘140对应的阳极引脚P2连接；

位于第二行像素单元的第三阳极焊盘152通过金属过孔直接与第三阳极焊盘151和152对应的阳极引脚P3连接，位于第一行像素单元的第三阳极焊盘151与位于基板100正面的第一正面金属走线162的一端连接，第一正面金属走线162的另一端通过金属过孔延伸至基板100的背面，并通过位于基板100背面的第二背面金属走线163与第三阳极焊盘151和152对应的阳极引脚P3连接。

本实施例提供的LED封装器件，通过将n×m个像素单元一起封装，方便焊接操作，提高了密封性能；此外，通过上述电路结构形成LED封装器件的n+3m个引脚，单个封装器件中，引脚数量增多，与PCB板接触的焊点增多，进而提高焊点的牢固性；同时引脚位于基板背面且向内收，侧壁无引脚露出，在形成显示面板过程中时，灌胶的量减少，降低LED显示面板的成本。

现有技术的分立式顶面发光PLCC结构的LED封装器件中，金属支架内嵌在绝缘框架中，由于绝缘框架和金属支架为不同的材料(塑料和金属)，二者热膨胀系数相差较大，当户外温度变化较大时，绝缘框架和金属支架会相互剥离，进而导致器件的密封性能下降，导致该类器件的防水性和耐气候性较差。针对该问题，本实施例的LED封装器件中，位于基板100正面边缘的焊盘和/或金属走线不与压合板200接触。继续参考图4、图5和图6，基板100正面边缘上，压合板200直接压合在基板100的绝缘部分上，不与基板100正面边缘的焊盘131、140和152接触，增大基板100与压合板200的接触面积，由于两者材料相同或相近(都为塑料)，热膨胀系数接近，进而增强器件的防水性和耐气候性。

可选的，出光通道的侧壁沿出光方向的剖面线为直线段或曲线段。优选的，为了增大封装胶300与基板100的接触面积，同时满足良好的聚光效果，出光通道的侧壁沿出光方向的剖面线为直线段，即出光通道的侧壁垂直于基板100的正面，如图5和图6所示。

可选的，出光通道的出光口为方形、圆形或椭圆形。图8是本实用新型实施例一提供的一种LED封装器件的俯视图，图9是本实用新型实施例一提供的又一种LED封装器件的俯视图，图10是图7中LED封装器件沿C-C’方向的剖面图，参考图8、图9和图10。图8中出光通道的出光口为方形，出光通道的侧壁垂直于基板100的正面，那么，在该实施例中，第二反射杯的侧壁与第一反射杯靠近LED封装器件边缘的侧壁重合，其剖面图如图10所示。图9中出光通道的出光口为圆形，其相应位置的剖面图可以参考图6，其中，出光口的形状也可以是椭圆形或者具有4个角为弧形的方形，在此不再赘述。

可选的，出光通道靠近基板100的一端设置向外凹陷的槽(图中未示出)，可以增加封装胶300与基板100的结合面积，提高基板100与封装胶300的结合强度，增强LED器件的气密性。

可选的，压合板和/或基板设置为深色。在其中一实施例中，基板100和压合板200都为黑色，或者第一反射杯内壁、第二反射杯的内壁及底部涂有黑色油墨，增强LED封装器件的对比度，使得LED封装器件的显示效果更好。

可选的，相邻像素单元之间的间距小于或等于3.0mm。基板100的厚度为0.2mm～2.0mm，第一反射杯的杯口到基板100正面的高度为0.15mm～1.2mm。

金属过孔内填充有第一绝缘材料，第一绝缘材料包括树脂(PCB行业常用的一种乙烯基酯树脂)或绿油，第一绝缘材料的不超出基板100的上下表面，这样填充的好处在于在后面器件封装的时候，加强第一封装胶300与基板100的结合力，提高密封性能。

继续参考图7，基板100的背面设有第二绝缘材料170，第二绝缘材料170覆盖位于基板100背面的背面金属走线，第二绝缘材料170包括白油、树脂或绿油等，起到绝缘和保护作用。

基板100背面设置有识别标记180，用于识别引脚的极性，本实施例中，识别标记180是基板200本身，识别标记180的表面未被第二绝缘材料170覆盖，且识别标记180的外围覆盖有第二绝缘材料170，由于基板100与第二绝缘材料170的颜色不同从而形成了识别标记180。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种LED显示面板，包括本实用新型实施例一中任意所述的LED封装器件。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。