应用TOP封装的LED封装模组和显示屏的制作方法

本申请涉及led显示技术领域，特别是涉及应用top封装的led封装模组和显示屏。

背景技术：

led显示屏具有显示色域广、亮度高、可视角大、功耗低、寿命长等优点，在商场、机场、火车站等公共场所的内外墙体显示等领域具有广阔的市场。为满足人们对显示产品更高的性能要求，目前led显示屏正向高分辨率方向发展，这就要求led单元具有更小的尺寸和间距。

目前，led显示屏多采用独立的led封装形式，即代表一像素的多个led芯片封装为一个独立的led封装单元，这种封装方式的多个led封装单元组成显示屏后，显示屏的引线框架或者焊盘数量过多，使得制造难度提升，封装成本变高。

技术实现要素：

本申请主要解决的技术问题是提供应用top封装的led封装模组和显示屏，能够有效减少引线框架的数量。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种应用top封装的led封装模组包括多个led单元，封装于一体。其中，每个led单元包括多个led芯片、固晶框架和多个非固晶框架，固晶框架和多个非固晶框架相互间隔设置，多个led芯片固定于一个固晶框架；每个led芯片包括第一电极和第二电极；每个led芯片的第一电极电性连接同一个固晶框架，每个led芯片的第二电极对应电性连接一个非固晶框架，至少两个led单元的固晶框架为同一固晶框架。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种显示屏，包括上述本申请提供的应用top封装的led封装模组。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：通过将多个led单元封装于一体，至少两个led单元的固晶框架为同一固晶框架，使得该至少两个led单元的led芯片固定于同一个固晶框架，且led芯片的第一电极均连接至该同一个固晶框架，相对于led单元单独封装而言，有效减少固晶框架等引线框架的数量，简化结构，多个led单元封装于一体使得封装模组的体积增大，从而降低焊接难度和制造难度，提高led封装模组的机械强度。

附图说明

图1是本申请led封装模组实施例的第一引线结构示意图；

图2是本申请led封装模组实施例的led芯片布局示意图；

图3是本申请led封装模组实施例的第二引线结构示意图；

图4是本申请led封装模组实施例的第三引线结构示意图；

图5是本申请led封装模组实施例的第三引线结构另一示意图；

图6是本申请led封装模组实施例的第四引线结构示意图；

图7是本申请led封装模组实施例的第四引线结构另一示意图；

图8是本申请led封装模组实施例的一俯视结构示意图；

图9是图8中a-a截面结构示意图；

图10是本申请led封装模组实施例的另一俯视结构示意图；

图11是图10中b-b截面的一种结构示意图；

图12是图10中b-b截面的另一种结构示意图；

图13是本申请显示屏实施例的结构示意图。

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，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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在没有做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。

参阅图1至图7，本申请led封装模组实施例，包括多个led单元10。当led封装模组组装于一显示屏中时，每个led单元10成为显示屏的一个像素。进而，在显示屏中的每个led封装模组包括多个像素。同时，每个像素可以包括多个子像素。该多个led单元10封装于一体，从而形成本实施例的led封装模组。对于led封装模组的发光方式而言，本实施例可以利用top封装技术进行封装，以使得本实施例的led封装模组实现顶部出光。对于具体的芯片封装方式而言，本实施例的led封装模组可以利用qfn封装技术和/或plcc封装技术对led芯片进行封装，当然还可以是其他封装技术进行封装，或者可以同时综合利用多个封装技术对led封装模组进行封装。

如图1所示，每个led单元10包括多个led芯片11、固晶框架12和多个非固晶框架13。led芯片11在通电后能够进行发光。每个led单元10中的多个led芯片11可以是同类型的led芯片，也可以是不同类型的led芯片，例如可以是红光led芯片、绿光led芯片、蓝光led芯片等中的一种或者多种。当然，每个led单元10中的led芯片11的其他参数，例如功率、大小等可以相同也可以不同。不同led单元10的led芯片11可以相同，也可以不同。

每个led芯片11包括第一电极(未标注)和第二电极(未标注)。第一电极和第二电极例如是正负极。第一电极例如是正极，则第二电极是负极。在本实施例中，不同的led芯片11的第一电极和第二电极对应的正负极，可以是相同的，也可以是不同的。对于相同的情况而言，例如led封装模组所有led芯片11的第一电极均是正极，第二电极均是负极。对于不同的情况而言，例如在一个led单元10中，一个led芯片11的第一电极为正极，第二电极为负极，另一个led芯片11的第一电极可以为负极，第二电极可以为正极。关于led芯片11的第一电极和第二电极中正负极的设置方式，可以根据led模组在具体设计过程中的需要进行调整和确定。

固晶框架12和非固晶框架13，可以作为引线框架，用于分别与led芯片11的第一电极和第二电极进行电性连接。每个led单元10的多个非固晶框架13之间相互间隔设置，固晶框架12和非固晶框架13之间相互间隔设置。

固晶框架12和非固晶框架13可以是一体结构。如图1所示，固晶框架12和非固晶框架13可以是一体结构的支架40的组成部分。作为一种示例，在一整块金属基材上进行相应的处理，例如进行冲压处理，形成固晶框架12和非固晶框架13，然后还可以进行注塑，从而将固晶框架12和非固晶框架13进行间隔和绝缘等处理，当然还可以进行电镀等方面的处理，从而可以形成一体结构的支架40。作为另一种示例，在一块绝缘基材上进行贴片处理，固晶框架12和非固晶框架13贴于绝缘基材上且间隔设置，如此固晶框架12、非固晶框架13以及绝缘基材可以形成一体结构的支架40。每个led单元10可以各自具有一个一体结构的支架40，包括该单元所有的固晶框架12和非固晶框架13。整个led封装模组也可以具有一个一体结构的支架40，包括所有led单元10的固晶框架12和非固晶框架13。

在本实施例中，led封装模组的每个固晶框架12的至少一表面暴露于led封装模组的侧面和/或底面。每个非固晶框架13的至少一表面暴露于led封装模组的侧面和/或底面。如此的封装结构，便于后续对led封装模组的焊接或者与其他部件连接。如图1所示，每个固晶框架12和每个非固晶框架13各自一侧边的表面都位于支架40的边缘，在led芯片11与支架40封装后，每个固晶框架12和每个非固晶框架13各自位于支架40边缘的至少一表面可以暴露于led封装模组侧面和/底面，可以便于后续将引线焊接于固晶框架12和非固晶框架13暴露于led封装模组侧面和/或底面的表面，实现led芯片11的驱动。

在本实施例中，每个led单元10的多个led芯片11固定于同一个固晶框架12。例如每个led单元10的固晶框架12的数量可以为一个，则该led单元10的所有led芯片11均固定于固晶框架12上。在一些实施方式中，每个led单元10可以包括两个或两个以上的固晶框架12但该led单元10的所有led芯片11均固定于同一个固晶框架12上。

每个led芯片11可以通过导电胶或者固晶胶固定于固晶框架12上。对于导电胶固定方式而言，相应的led芯片11的第一电极可以通过导电胶直接与固晶框架12电性连接，也即垂直电极结构。对于固晶胶的方式而言，相应的led芯片11通过固晶胶固定于固晶框架12，第一电极和第二电极各自通过引线分别与固晶框架12和非固晶框架13电性连接。如图1所示，每个led单元10中的至少一个led芯片11的第一电极可以为垂直电极结构，也即该第一电极通过导电胶固定于固晶框架12上，同时能够通过该导电胶与固晶框架12电性连接。

作为一个示例，每个led单元10的多个led芯片11包括至少一个红色led芯片、至少一个绿色led芯片和至少一个蓝色led芯片。

可选的是，该多个led芯片11中的至少一个红色led芯片通过导电胶固定于固晶框架12，且对应的第一电极通过导电胶电性连接该固晶框架12。该多个led芯片11中的其余led芯片通过固晶胶固定于固晶框架12，且对应第一电极通过引线电性连接该固晶框架12。

可选的是，该多个led芯片11中的至少一个蓝色led芯片通过导电胶固定于固晶框架12，且对应的第一电极通过导电胶电性连接该固晶框架12。该多个led芯片11中的其余led芯片通过固晶胶固定于固晶框架12，且对应的第一电极通过引线电性连接该固晶框架12。

可选的是，该多个led芯片11中的至少一个绿色led芯片通过导电胶固定于固晶框架12，且对应的第一电极通过导电胶电性连接该固晶框架12。该多个led芯片11中的其余led芯片通过固晶胶固定于固晶框架，且对应的第一电极通过引线电性连接该固晶框架12。

通过设置至少一个led芯片11通过导电胶固定和电性连接固晶框架12，能够有效提升led芯片11的发光效率和提高亮度，减少led封装模组的热阻，同时配合其余led芯片通过固晶胶固定于固晶框架12，能够降低led封装模组的封装难度。

如图2所示，每个led单元10的多个led芯片11包括一个红色led芯片11a、一个绿色led芯片11b和一个蓝色led芯片11c，多个led芯片11可以呈三角型或直线型排列于固晶框架12。不同led单元10的led芯片排列方式可以相同也可以不同。

关于led芯片11和固晶框架12以及非固晶框架13之间的连接关系，本实施例可以提供如下多个实施方式。

如图1所示，本实施例提供的第一个实施方式描述如下：

每个led单元10的多个led芯片11固定于同一个固晶框架12。每个led芯片11的第一电极电性连接同一个固晶框架12。每个led芯片11的第二电极对应电性连接不同的非固晶框架13。

如图1所示，led单元10之间可以相互间隔设置。例如一个led封装模组可以包括四个led单元10，该四个led单元10之间可以呈阵列设置。每个led单元10可以包括三个led芯片11、一个固晶框架12和三个非固晶框架13。三个led芯片11间隔固定于该固晶框架12的一侧面。每个led芯片11的第一电极电性连接该固晶框架12。每个led芯片11的第二电极电性分别连接不同的非固晶框架13。四个固晶框架12之间呈阵列式设置，每个led单元10的三个非固晶框架13可以邻近其固晶框架12的一侧边且沿该一侧边的方向间隔排列，即三个非固晶框架13与固晶框架12的一侧边相对设置。

在本实施方式中，led单元10之间可以不共用固晶框架12和任何一个非固晶框架13。

通过将每个led单元10的多个led芯片11固定于一个固晶框架12，且每个led芯片11的第一电极电性连接该固晶框架12，以使得多个led芯片11共用一个固晶框架12，相对于现有技术中每个led芯片11都对应一个固晶框架12和一个非固晶框架13而言，能够有效地减少固晶框架12的数量，如果led封装模组以引脚的形式封装，可以有效地减少引脚的数量，而且多个led芯片11固定于一个固晶框架12，每个led芯片11对应电性连接一个非固晶框架13，在提高结构稳定性的同时还能够有效提高led芯片11的电学稳定性，此外将多个led单元10封装于一体能够使得led封装模组的体积增大，从而降低焊接难度和制造难度，提高led封装模组的机械强度。

如图3至图7所示，本实施例提供的第二个实施方式描述如下：

每个led单元10的多个led芯片11固定于该led单元10的同一个固晶框架12。每个led芯片11的第一电极电性连接该一个固晶框架12。每个led芯片11的第二电极对应电性连接不同的非固晶框架13。如图3和图4所示，在本实施方式中，至少两个led单元10的固晶框架12为同一固晶框架12。也即，至少两个led单元10共用同一个固晶框架12，该至少两个led单元10的led芯片11的第一电极均连接到同一个固晶框架12。

如图3和图4所示，例如led封装模组包括四个led单元10，每个led单元10包括三个led芯片11、一个固晶框架12和三个非固晶框架13。三个led芯片11间隔固定于该固晶框架12的一侧面。每个led芯片11的第一电极电性连接该固晶框架12。每个led芯片11的第二电极电性连接不同的非固晶框架13。其中的两个led单元10共用一个固晶框架12，相对于每个led单元10都对应一个独立的固晶框架12而言，本实施方式中的固晶框架12的数量将会减少一个。也即，如图1所示的四个led单元10都各自对应一个独立的固晶框架12，led封装模组包括四个独立固晶框架12，由于两个led单元10共用同一个固晶框架12，那么该led封装模组中固晶框架12的数量实际上是三个。

在第一种实施方式的基础上，通过将多个led单元10封装于一体，至少两个led单元10的固晶框架12为同一固晶框架12，使得该至少两个led单元10的led芯片11固定于同一个固晶框架12，且led芯片11的第一电极均连接至该同一个固晶框架12，相对于第一种实施方式而言，减少了至少一个固晶框架12，如此能够进一步有效减少固晶框架12的数量，如果led封装模组以引脚的形式封装，可以进一步有效地减少引脚的数量。

在本实施方式中，led封装模组的多个led单元10可以阵列设置。

如图3所示，沿行方向间隔设置的led单元10的固晶框架12可以为同一个固晶框架12。也即，位于同一行上的间隔设置的至少两个led单元10共用同一个固晶框架12。如图3所示出的示例，从行方向来看，第一行包括两个led单元10，第二行也包括两个led单元10。第一行的两个led单元10之间可以共用一个固晶框架12，第二行的两个led单元10之间也可以共用一个固晶框架12，那么led封装模组的固晶框架12数量为二。当然，也可以只有第一行或者第二行的led单元10之间共用同一个固晶框架12。

如图4所示，沿列方向间隔设置的led单元10的固晶框架12可以为同一个固晶框架12。也即，位于同一列上的间隔设置的至少两个led单元10共用同一个固晶框架12。如图4所示出的示例，从列方向来看，第一列包括两个led单元10，第二列也包括两个led单元10。第一列的两个led单元10之间共用一个固晶框架12，第二列的两个led单元10之间也可以共用一个固晶框架12。当然，也可以只有第一列或者第二列的led单元10之间共用同一个固晶框架12。

通过设置沿行方向或者沿列方向上间隔设置的led单元10的固晶框架12为同一个固晶框架12，有利于不同led单元10共用固晶框架12，也有利于非固晶框架13的排列和设置，从而能够便于led芯片11的安装和封装，而且还能够有效减少固晶框架12的数量。

如图6所示，led封装模组中全部的led单元10的固晶框架12可以为同一个固晶框架12。也即led封装模组中全部的led单元10共用同一个固晶框架12。通过设置全部的led单元10的固晶框架12为同一个固晶框架12，能够进一步减少固晶框架12的数量，提高多个led单元10封装于一体的强度，提高机械性能。

对于至少两个led单元10的固晶框架12为同一个固晶框架12而言，由于该被共用的固晶框架12承载了至少两个led单元10的所有led芯片11，面积较大，会使得该固晶框架12在整个led封装模组的侧面和/或底面暴露的面积较大，可能会对led封装模组的后续焊接过程和可靠性产生影响，如图5和图7所示，本实施方式进一步对被共用的固晶框架12的形状进行改进如下：

例如对于每个led单元10而言，多个非固晶框架13可以与固晶框架12的一侧相对设置，当然多个非固晶框架13还可以排列于固晶框架12的至少两侧。被至少两个led单元10共用的同一个固晶框架12的至少一侧与多个非固晶框架13相对设置，该同一个固晶框架12用于暴露在led封装模组侧面和/或底面的其他侧可以具有至少一个表面，例如至少两个表面，两个表面之间内凹形成有至少一个缺口120，比如4个缺口120。该用于暴露在led封装模组的侧面和/或底面的其他侧不与非固晶框架13相对设置。

如图7所示，对于全部led单元的固晶框架12为同一个固晶框架12而言，该固晶框架12暴露于led封装模组的侧面和/或底面的一侧可以具有至少两个表面，两个表面之间可以形成有至少一个缺口120。具体地，led封装模组例如包括呈阵列设置的四个led单元10，该四个led单元10的固晶框架12为同一个固晶框架12，每个led单元10包括间隔设置的三个led芯片11。其中两个led单元10的六个非固晶框架13沿该固晶框架12的一侧间隔排列。另外两个led单元10的六个非固晶框架13沿该固晶框架12相背的另一侧间隔排列。连接于一侧和另一侧之间的至少一其他侧具有至少两个表面，两个表面之间内凹可以形成至少一个缺口120。该连接于一侧和另一侧之间的其他侧可以不与非固晶框架13相对设置，以可以暴露于led封装模组的侧面和/或底面，以便于将led封装模组与其他部件(例如电路板等)进行焊接等，或者该其他侧可以暴露以便于制作引脚等。

通过在至少两个led单元10共用的固晶框架12用于暴露在led封装模组侧面和/或底面的至少两个表面之间形成有至少一个缺口120，能够减少该固晶框架12在led封装模组侧面的暴露面积，从而减小对焊接过程和可靠性的影响，提高led封装模组的结构稳定性，而且由于缺口120的存在，被共用的固晶框架12在被封装时与封装材料的接触面为非平面，从而能够增大固晶框架12与封装材料的接触面积，同时形成“凹凸咬合”结构，使得固晶框架12封装后更稳固，不易发生松动和移位，能够提高整个led封装模组的强度。

在本实施例中，对于多个led单元10封装为一体而言，各led单元10之间的光线可能会相互串扰，产生颜色不均匀的问题。参阅图8至图12，为了改善这些问题，本实施例的led单元10进一步包括形成有凹槽140的壳体14。多个led单元10的壳体14可以是一体成型结构也可以是各自独立的结构，而且出光方向一致。本实施例的led封装模组可以采用top封装方式，即可以通过壳体14的作用进行顶部出光。

壳体14形成凹槽140的一侧为出光侧，相背的一侧为非出光侧。固晶框架12和多个非固晶框架13可以设置于壳体14的非出光侧。固晶框架12和非固晶框架13相应的位置可以裸露于凹槽140以便于安装led芯片11。凹槽140的至少部分表面配置为反射面141a，例如为镜面反射或者漫反射。具体地，凹槽140的至少部分表面涂覆有反射材料或者设置有反射部件，用于将多个led芯片11发射的光线反射出凹槽140外。通过设置形成凹槽140的壳体14用于反射每个led单元10各自的光线，可以改善或者避免各led单元10之间的光线串扰问题，提高光线的均匀度。

如图9所示，壳体14的凹槽140的表面可以呈抛物面型、椭球面型、球面型或者其他形状。壳体14的出光侧因为凹槽140的存在而形成有开口，即出光口。壳体14位于相邻凹槽140之间的出光侧表面可以设置为黑色吸收面，可以吸收外界照射到出光侧表面的光线或者led芯片11所发射的光被反射回出光侧表面的光线，进一步改善光线串扰问题，从而提高led封装模组在组装到显示屏时进行显示的对比度，提升显示效果。

由于每个led单元10均设置壳体14以反射光线，会使得相邻凹槽140之间的间距较大，led单元10的像素占比较低，led单元10之间产生割裂感，可能会导致显示效果的颗粒感明显，进而影响到组装到显示屏时的显示效果。为了改善这一问题，如图10和图11所示，本实施例的led封装模组还进一步包括匀光膜20。匀光膜20盖设于壳体14的出光侧，以覆盖多个led单元10的凹槽140。

匀光膜20可以为硅胶、环氧树脂或其他材料，匀光膜20中还可添加二氧化钛、氧化铝、氧化硅等散射颗粒，也可以添加黑色吸光颗粒，如石墨或有机染料等。

通过设置匀光膜20覆盖多个led单元10的出光侧，能够将原先各led单元10的集中出光调整为分散出光，从而均匀整个led封装模组的出光，有效改善led封装模组在组装到显示屏进行显示时的颗粒感。而且，匀光膜20由于其分散光线的作用，能够扩大每个led单元10的发光面积，进而提高各led单元10的发光面积与出光侧表面的面积的比值，从而提高led封装模组的像素占比，有效提升显示效果。此外，匀光膜20也能够进一步均匀每个led单元10内的各led芯片11之间的光线，如此能够有效提升led封装模组在组装到显示屏时的显示效果。当然，还可以通过设置合适厚度的匀光膜20既能够进一步提高led封装模组的像素占比，又能够进一步改善各led单元10之间的光线串扰问题。

由于led芯片11在发光过程中产生热量，光从凹槽140的出光口射出时会对匀光膜20造成热效应，例如产生热应力，可能会对led封装模组的可靠性产生影响。继续如图10和图11所示，为了改善这一问题，本实施例在匀光膜20上开设有缝隙201。

具体地，匀光膜20在两相邻的凹槽140之间形成缝隙201，缝隙201沿凹槽的周边延伸。例如四个led单元10呈阵列设置，那么缝隙201在相邻的凹槽140之间延伸，可以呈线出“十”字型。

通过在匀光膜20上设置缝隙201，缝隙201沿凹槽140周边延伸，能够改善匀光膜20由于热应力引起的led模组可靠性问题，缓解热应力，避免热应力造成匀光膜20出现移位或者损坏的情形，有效保护led封装模组。

壳体14的结构可以具有多种情况。如图9和图11所示，第一种情况：凹槽140可以贯通壳体14的出光侧和非出光侧，固晶框架12和非固晶框架13设置于壳体14的非出光侧，多个led芯片11固定于固晶框架12上时，位于凹槽140内，且led芯片14所发射的光线能够从出光侧射出。例如led封装模组包括一体结构的支架40，该支架40可以包括所有固晶框架12和所有非固晶框架13，该支架40设置于led封装模组的多个壳体14的非出光侧，每个壳体14分别对应每个led单元10。如图11所示，支架40的至少一侧可以延伸至壳体14的外边缘，如此固晶框架12和非固晶框架13各自的至少一表面可以暴露于led封装模组的侧面。此种情况可以是qfn封装型或者类似的封装型。

对于此种情况，本实施例利用固晶框架12对led芯片11进行固定处理，且进行相应的电性连接后可以利用封装材料层30包覆支架40设置led芯片11的一侧、支架40背向led芯片11的另一侧，从而使得支架14的至少一侧边的表面暴露于led封装模组的两侧。如此，能够有效地led芯片11进行封装和保护，改善现有技术中出现漏光而产生光线串扰问题。

如图12所示，第二种情况：壳体14包括侧壁141和底壁142。侧壁141和底壁142围设成凹槽140。固晶框架12和非固晶框架13设置于底壁142朝向凹槽140的一侧。led封装模组的支架40包括整个led封装模组的全部固晶框架12和全部非固晶框架13。支架40包括至少一个弯折段401。弯折段401自凹槽140内延伸至底壁142背向凹槽140的一侧，且弯折包覆壳体14的部分底壁142。例如底壁142和侧壁141的连接处形成有空隙，便于弯折段401经该空隙从凹槽140内延伸出凹槽140外，再弯折到底壁142背对侧壁141一侧，进而包覆部分底壁142。固晶框架12和非固晶框架13各自的至少一表面能够暴露于封装模组的侧面和底面。此种情况可以是plcc封装型或者类似封装型。

对于此种情况，本实施例利用固晶框架12对led芯片11进行固定处理，且进行相应的电性连接后可以利用封装材料层30包覆支架40设置led芯片11的一侧、支架40背向led芯片11的另一侧，从而使得弯折段401的侧面和底面可以暴露于led封装模组的表面。如此，能够有效地led芯片11进行封装和保护，改善现有技术中出现漏光而产生光线串扰问题。

如图13所示，本申请显示屏实施例提出一种显示屏3，包括多个上述led封装模组1和驱动电路2，驱动电路2用于驱动多个led封装模组1进行显示。例如驱动电路2可以通过主动或者被动方式驱动led封装模组1进行显示。驱动电路2可以采用现有的驱动电路2进行驱动。

综上所述，本申请led封装模组实施例和本申请显示屏实施例所提出的led封装模组能够有效地减少引线框架的数量，简化结构，而且集多个led单元于一体能够有效增大led封装模组的体积，从而降低焊接难度和制造难度，提高应用top封装的led封装模组的机械强度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。