Led顯示板及led顯示器的製作方法

2023-06-03 07:26:11

專利名稱：Led顯示板及led顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED顯示板及LED顯示器。
背景技術：
現有的LED顯示裝置包括一個電路板1 (PCB)的基板和設置在該基板的兩個外 層上的元器件，其中一個外層是由LED燈作為單獨的封裝形式通過焊接的方式連接到 PCB板材上，另一個外層由恆流驅動晶片和各種數據信號的接插件焊接於電路板1 (PCB) 上同時這兩個外層再通過電路板1 (PCB)中間層的電路連接而實現內部連接和與外圍電路 的連接來實現顯示功能的。圖1是根據相關技術的LED顯示板的結構示意圖；圖2是根據相關技術的LED 顯示板中的驅動晶片的結構示意圖；圖3是根據相關技術的LED顯示板中的LED燈的結 構示意圖。如圖1和圖2所示，現有技術中LED顯示裝置基本是以單個的驅動晶片2的驅動 晶片管芯21通過驅動晶片管腳引線22連接在驅動晶片焊腳6上，然後再通過驅動晶片焊 腳6焊接在電路板1上實現的。由於焊接工藝的要求，驅動晶片2的PCB封裝焊盤要求 做大，否則無法完成良好的焊接，而目前的PCB加工工藝，也不可能做到很小的精度。 這樣就限制了高密度、小間距的LED顯示裝置的實現。如圖1和圖3所示，現有技術中使用在LED燈中的LED封裝技術大都是在分立 器件封裝技術基礎上發展與演變而來的，LED燈3上的LED燈芯31的晶體可以通過LED 焊腳7焊接在電路板1上。由於該設計方式使得LED燈的外形封裝較大，且無法製作出 更小尺寸的LED燈封裝，使得在LED單獨封裝的情況下無法實現在電路板1上的單位面 積上安裝更多的LED燈，限制了 LED顯示裝置小間距的實現。同時，由於目前的技術是以個體元件焊接在電子線路板表面，這樣線路板局部 受熱不同，造成線路板變形，而且採用焊接技術會造成如翹曲，漏焊、連焊等不良問題。目前針對相關技術的將LED燈和驅動晶片需要通過焊腳焊接在電路板上，導致 無法實現高集成度的LED顯示裝置、製作成本高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容
針對相關技術的將LED燈和驅動晶片需要通過焊腳焊接在電路板上，導致無法 實現高集成度的LED顯示裝置、製作成本高的問題，目前尚未提出有效的問題而提出本 發明，為此，本發明的主要目的在於提供一種LED顯示板及LED顯示器，以解決上述問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種LED顯示板，該LED 顯示板包括電路板；一個或多個驅動晶片，將每個驅動晶片的驅動晶片管芯直接裝載在電路板的第一外表面之上或內嵌在電路板中，用於處理接收到的數據信號；一個或多 個LED燈，將每個LED燈的LED燈芯直接裝載在電路板的第二外表面之上，用於接收 並顯示處理後的數據信號。進一步地，驅動晶片包括驅動晶片管芯，外置在電路板的第一外表面之上； 一個或多個驅動晶片管腳引線，每個驅動晶片管腳引線的第一端與驅動晶片管芯連接， 第二端直接與電路板連接以使得驅動晶片管芯直接裝載在第一外表面之上。進一步地，每個驅動晶片管腳引線的第二端通過金屬連接與電路板內部的電路 接點連接。進一步地，驅動晶片包括驅動晶片管芯，內嵌在電路板中；一個或多個驅動 晶片管腳引線，每個驅動晶片管腳引線的第一端與驅動晶片管芯連接，第二端與電路板 內部的電路接點連接。進一步地，LED燈包括LED燈芯，外置在電路板的第二外表面之上；一個或 多個LED燈芯管腳引線，每個LED燈芯管腳引線的第一端與LED燈芯連接，第二端直 接與電路板連接以使得LED燈芯直接裝載在第二外表面之上。進一步地，每個LED燈芯管腳引線的第二端通過金屬連接與電路板內部的電路 接點連接。進一步地，一個或多個LED燈按照預定間距分布在電路板的第二外表面之上。進一步地，預定間距小於等於2mm。進一步地，LED顯示板還包括接插件，接插件的第一端連接在電路板的第一 外表面之上，第二端與外部設備連接以接收數據信號，數據信號包括圖像數據信號和圖 像控制信號。進一步地，LED顯示板還包括驅動晶片封裝裝置，裝載在電路板的第一外表 面之上，用於封裝驅動晶片；LED燈封裝裝置，裝載在電路板的第二外表面之上，用於 封裝LED燈。為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種LED顯示器，該LED 顯示器包括上述任意一種LED顯示板。通過本發明，採用電路板；一個或多個驅動晶片，將每個驅動晶片的驅動晶片 管芯直接裝載在電路板的第一外表面之上或內嵌在電路板中，用於處理接收到的數據信 號；一個或多個LED燈，將每個LED燈的LED燈芯直接裝載在電路板的第二外表面之 上，用於接收並顯示處理後的數據信號，解決了相關技術的LED燈和驅動晶片需要通過 焊腳焊接在電路板上，導致無法實現高集成度的LED顯示裝置、製作成本高的問題，進 而節省了電子線路的空間，實現了更高解析度、更高集成度的LED顯示裝置的效果。同 時，有效減少了電路板變形的機率，也減少了焊接帶來的不良影響。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本 發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖 中圖1是根據相關技術的LED顯示板的結構示意圖2是根據相關技術的LED顯示板中的驅動晶片的結構示意圖；圖3是根據相關技術的LED顯示板中的LED燈的結構示意圖；圖4是根據本發明實施例一的LED顯示板的結構示意圖；圖5是根據本發明實施例二的LED顯示板的結構示意圖；圖6是根據本發明實施例一或二的LED顯示板中的驅動晶片的結構示意圖；圖7是根據本發明實施例三的LED顯示板的結構示意圖；以及圖8是根據本發明實施例一或三的LED顯示板中的LED燈的結構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以 相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖4是根據本發明實施例一的LED顯示板的結構示意圖。如圖4所示，該LED 顯示板包括電路板1; 一個或多個驅動晶片2，將每個驅動晶片2的驅動晶片管芯21直 接裝載在電路板1的第一外表面之上或內嵌在電路板1中，用於處理接收到的數據信號； 一個或多個LED燈3，將每個LED燈3的LED燈芯31直接裝載在電路板1的第二外表 面之上，用於接收並顯示處理後的數據信號。本發明的上述實施例中實現在PCB電路板1第一外表面上直接連接每個驅動芯 片2的驅動晶片管芯21，而不需要通過其它介質將驅動晶片管芯21連接在該第一外表面 之上，或者直接將該驅動晶片2內置在電路板1中，同時也可以在電路板1的第二外表面 上直接安裝每個LED燈3的燈芯，而不需要通過其它介質將LED燈芯31連接在該第二 外表面之上。通過上述實現方式，由於節省了部分元件，使得電路板1上可以高密度的 集成更多的驅動晶片2和LED燈3，提高了電路板1的使用效率，即實現了更高解析度、 更高集成度的LED顯示裝置。由於本發明代替了傳統的現有技術中，使用焊接技術將驅動晶片2的驅動晶片 管芯21和/或LED燈3的LED燈芯31連接在電路板1上，因此，避免了由於焊接導致 的翹曲、漏焊、連焊等問題，也避免了電路板1由於焊接技術導致的變形問題，使整個 電路板1作為器件熱量的散熱面。本發明實施例一中使用的驅動晶片2可以包括驅動晶片管芯21，外置在電路 板1的第一外表面之上；一個或多個驅動晶片管腳引線22，每個驅動晶片管腳引線22的 第一端與驅動晶片管芯21連接，第二端直接與電路板1連接以使得驅動晶片管芯21直接 裝載在第一外表面之上。優選的，每個驅動晶片管腳引線22的第二端通過金屬連接與 電路板1內部的電路接點連接，其中，該金屬連接可以是金絲焊連接或高溫壓制。該實 施例中採用金屬連接技術使得驅動晶片管芯21與電路板1連接，該實施例減少了電路板 1的厚度，提高了工藝的精確度，且由於連接點小，有效節省了電路板1的空間，同時避 免了驅動晶片管芯21的管腳引線被引出管腳，有效減少了由於引出管腳電容、電感效應 而造成的信號完整性問題。本發明實施例一中使用的驅動晶片2也可以是包括驅動晶片管芯21，內嵌在 電路板1中；一個或多個驅動晶片管腳引線22，每個驅動晶片管腳引線22的第一端與驅 動晶片管芯21連接，第二端與電路板1內部的電路接點連接。這種將驅動晶片管芯21內嵌在電路板1中，使得電路板1的厚度減少，同時節省了電路板1表面的空間。優選的，本發明上述實施例一中的LED燈3可以包括LED燈芯31，外置在電 路板1的第二外表面之上；一個或多個LED燈芯管腳引線32，每個LED燈芯管腳引線 32的第一端與LED燈芯31連接，第二端直接與電路板1連接以使得LED燈芯31直接裝 載在第二外表面之上。優選的，每個LED燈芯管腳引線32的第二端通過金屬連接與電 路板1內部的電路接點連接，其中，該金屬連接可以是金絲焊連接或高溫壓制。該實施 例使得每個LED燈3之間的距離縮小，實現電路板1上可以排布更多的LED燈3，提高 了設備的像素和解析度。在該實施例一中的一個或多個LED燈3可以按照預定間距分布在電路板1的第 二外表面之上。優選的，該預定間距為小於等於2mm的範圍內。本發明上述實施例的LED顯示板還可以包括接插件4，該接插件4的第一端 連接在電路板1的第一外表面之上，第二端與外部設備連接以接收數據信號，數據信號 包括圖像數據信號和圖像控制信號。如圖4所示，LED顯示板還可以包括驅動晶片封裝裝置，裝載在電路板1的 第一外表面之上，用於封裝驅動晶片2; LED燈3封裝裝置，裝載在電路板1的第二外表 面之上，用於封裝LED燈3。圖5是根據本發明實施例二的LED顯示板的結構示意圖；圖6是根據本發明實 施例一或二的LED顯示板中的驅動晶片2的結構示意圖。如圖5所示，該LED顯示板可以包括電路板1;以及一個或多個驅動晶片2， 將每個驅動晶片2的驅動晶片管芯21直接裝載在電路板1的第一外表面之上或內嵌在電 路板1中，用於處理接收到的數據信號。本方案實現驅動晶片管芯21通過半導體集成技術直接封裝在電子線路板表面或 嵌入到電子線路板中。以實現更小間距，更高密度的LED顯示裝置設計。這種直接把 驅動晶片2的半導體管芯，直接做在電子線路板上，不僅減少了單個封裝後的器件佔用 的空間，而且也省去了焊接用封裝焊盤所佔用的空間，這樣就可以更加有效的設計利用 空間，更好的實現小間距、高密度的LED顯示裝置。如圖5所示的LED顯示板還可以包括一個或多個LED顆粒單元，每個LED 顆粒單元連接在電路板1的第二外表面之上，用於接收並顯示驅動晶片2處理後的數據信 號。每個LED顆粒單元各自可以包括LED晶體；LED焊腳，該LED焊腳的第一端與 LED晶體連接，第二端連接在電路板1的第二外表面之上。上述實施例二的關鍵點是驅動晶片2以電子線路板為基底直接嵌入電路板1或封 裝於電路板1的表面，實現驅動晶片2與電路板1集成在一起，減少了 LED顯示板的厚 度，得以獲取高密度，小間距的顯示裝置，以此方法實現的led顯示裝置更加節省電子線 路板的實際空間，可以做到更小間距，更高解析度、更高集成度的led顯示裝置。由於減 少了焊接步驟，就有效的減少了焊接造成的不良問題。如翹曲，漏焊、連焊等問題，也 不必考慮由於目前焊接技術限制，是否可以實現的問題。如圖5所示的LED顯示板還可以包括驅動晶片2封裝裝置，用於封裝實施例 二的驅動晶片2，起到保護作用。另外的，本發明實施例的LED顯示板(也可以稱為LED顯示面板)更利於電路板1的散熱功能，燈芯和驅動晶片2直接嵌入或封裝在線路板上，使得各個元器件產生的 熱量以整個線路板為散熱面，這樣線路板局部受熱大致相同，避免了電路線路板變形。如圖6所示，本發明實施例一和二中使用的驅動晶片2可以包括驅動晶片管芯 21，外置在電路板1的第一外表面之上；一個或多個驅動晶片管腳引線22，每個驅動芯 片管腳引線22的第一端與驅動晶片管芯21連接，第二端直接與電路板1連接以使得驅動 晶片管芯21直接裝載在第一外表面之上。優選的，每個驅動晶片管腳引線22的第二端 通過金屬連接與電路板1內部的電路接點連接，其中，該金屬連接可以是金絲焊連接或 高溫壓制。該實施例中採用金屬連接技術使得驅動晶片管芯21與電路板1連接，該實施 例減少了電路板1的厚度，提高了工藝的精確度，且由於連接點小，有效節省了電路板1 的空間，同時避免了驅動晶片管芯21的管腳引線被引出管腳，有效減少了由於引出管腳 電容、電感效應而造成的信號完整性問題。如圖6所示，本發明實施例一和二中使用的驅動晶片2也可以是包括驅動晶片 管芯21，內嵌在電路板1中；一個或多個驅動晶片管腳引線22，每個驅動晶片管腳引線 22的第一端與驅動晶片管芯21連接，第二端與電路板1內部的電路接點連接。這種將驅 動晶片管芯21內嵌在電路板1中，使得電路板1的厚度減少，同時節省了電路板1表面 的空間。上述實施例二實現了如下效果有效的解決LED顯示裝置的驅動晶片2的散熱 問題；有效節省了 PCB空間，使更高密度、更小間距的LED顯示裝置得以實現；省去了 焊接工藝，有效避免了由焊接造成的不良問題；由於驅動晶片2直接封裝於線路板上， 避免了引出管腳，因此有效的減小了由引出管腳電容、電感效應，造成的信號完整性問 題；同時，可以有效地減小led顯示裝置的體積，重量，LED顯示裝置輕薄、靈便。圖7是根據本發明實施例三的LED顯示板的結構示意圖；以及圖8是根據本發 明實施例一或三的LED顯示板中的LED燈3的結構示意圖。 如圖7所示，該實施例三中的LED顯示板包括電路板1 ； 一個或多個LED燈 3，將每個所述LED燈3的LED燈芯31直接裝載在所述電路板1的第二外表面之上，用 於接收並顯示處理後的數據信號。上述實施例三的關鍵點是LED燈3的LED燈芯31的晶片以電子線路板為基底 直接封裝於電路板1的表面，實現LED燈3的LED燈芯31與電路板1集成在一起，以 獲取LED高密度，小間距的顯示裝置，以此方法實現的led顯示裝置更加節省電子線路板 的實際空間，可以做到更小間距，更高解析度、更高集成度的led顯示裝置。由於減少了 焊接步驟，就有效的減少了焊接造成的不良問題。如翹曲，漏焊、連焊等問題，也不必 考慮由於目前焊接技術限制，是否可以實現的問題。如圖7所示的實施例三中的LED顯示板還可以包括一個或多個驅動晶片2， 連接(例如焊接)在電路板1的第一外表面之上，用於處理數據信號並發送處理後的數據 信號至LED燈3。該顯示板還可以包括LED燈封裝裝置，裝載在電路板1的第二外表面之上， 用於封裝LED燈3。如圖8所示，本發明上述實施例一和三中的LED燈3可以包括LED燈芯31， 外置在電路板1的第二外表面之上；一個或多個LED燈芯管腳引線32，每個LED燈芯管腳引線32的第一端與LED燈芯31連接，第二端直接與電路板1連接以使得LED燈芯31 直接裝載在第二外表面之上。優選的，每個LED燈芯管腳引線32的第二端通過金屬連接 與電路板1內部的電路接點連接，其中，該金屬連接可以是金絲焊連接或高溫壓制。該 實施例使得每個LED燈3之間的距離縮小，實現電路板1上可以排布更多的LED燈3， 提高了設備的像素和解析度。在該實施例一和三中的一個或多個LED燈3可以按照預定間距分布在電路板1 的第二外表面之上。優選的，該預定間距為小於等於2mm的範圍內。該實施例中的此小間距(小於2mm)LED顯示裝置實現了一種包含LED燈芯31 的電子電路整體封裝裝置與焊接到此種裝置上的驅動晶片2和接插件4共同組合而成，其 中包含LED燈芯31的電子電路裝置是由電路板1 (PCB)和排布在上面的LED燈芯31電 路板1通過製作整體封裝合成的。如圖8所示，本發明上述實施例一和三中的LED顯示板實現設計小間距LED顯 示裝置，將包含LED燈芯31的電子電路裝置的裝載在電路板1 (PCB)上，該電路板1的 兩個外層面中的一個層面上可以按照矩陣的方式等間距(小於2mm)排列多個LED燈芯 31，並且在另一個外層面上，可以焊接恆流驅動晶片2和各種數據信號的接插件4。LED 小間距顯示裝置的圖像顯示功能實現是由外界供電電源、圖像數據信號、圖像控制信號 通過電路板1上的接插件4與此裝置的電路進行連接，通過此裝置上的驅動晶片2對數據 的分析和處理功能來分時輸到封裝在電路板I(PCB)上的LED燈芯31上，使得LED燈芯 31發光從而實現圖像顯示。上述實施例三實現了如下效果將矩陣陣列式的LED燈芯31和電路板1進行統 一封裝的形式；實現LED顯示裝置的像素為小間距(小於2mm) ； LED顯示板的散熱更 快；LED顯示裝置更薄；LED燈3不需要進行逐個封裝。本發明還提供了一種LED顯示器，該LED顯示器包括上述實施例中的任一種的 LED顯示板。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果實現製作超小間距 (例如2mm以下間距)像素的顯示裝置，以及更小尺寸的間距的顯示裝置；使得LED顯 示板散熱更快；減少了 LED顯示裝置的厚度。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的 技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的 任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種LED顯示板，其特徵在於，包括 電路板(1)；一個或多個驅動晶片(2)，將每個所述驅動晶片(2)的驅動晶片管芯(21)直接裝載在 所述電路板(1)的第一外表面之上或內嵌在所述電路板(1)中，用於處理接收到的數據信 號；一個或多個LED燈(3)，將每個所述LED燈(3)的LED燈芯(31)直接裝載在所述 電路板(1)的第二外表面之上，用於接收並顯示處理後的所述數據信號。
2.根據權利要求1所述的LED顯示板，其特徵在於，所述驅動晶片(2)包括 所述驅動晶片管芯(21)，外置在所述電路板(1)的所述第一外表面之上；一個或多個驅動晶片管腳引線(22)，每個所述驅動晶片管腳引線(22)的第一端與所 述驅動晶片管芯(21)連接，第二端直接與所述電路板(1)連接以使得所述驅動晶片管芯(21)直接裝載在所述第一外表面之上。
3.根據權利要求2所述的LED顯示板，其特徵在於，每個所述驅動晶片管腳引線(22)的第二端通過金屬連接與所述電路板(1)內部的電路接點連接。
4.根據權利要求1所述的LED顯示板，其特徵在於，所述驅動晶片(2)包括 所述驅動晶片管芯(21)，內嵌在所述電路板(1)中；一個或多個驅動晶片管腳引線(22)，每個所述驅動晶片管腳引線(22)的第一端與所 述驅動晶片管芯(21)連接，第二端與所述電路板(1)內部的電路接點連接。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的LED顯示板，其特徵在於，所述LED燈(3)包括所述LED燈芯(31)，外置在所述電路板(1)的所述第二外表面之上； 一個或多個LED燈芯管腳引線(32)，每個所述LED燈芯管腳引線(32)的第一端與 所述LED燈芯(31)連接，第二端直接與所述電路板(1)連接以使得所述LED燈芯直接 裝載在所述第二外表面之上。
6.根據權利要求5所述的LED顯示板，其特徵在於，每個所述LED燈芯管腳引線 (32)的第二端通過金屬連接與所述電路板(1)內部的電路接點連接。
7.根據權利要求6所述的LED顯示板，其特徵在於，一個或多個所述LED燈(3)按 照預定間距分布在所述電路板(1)的所述第二外表面之上。
8.根據權利要求7所述的LED顯示板，其特徵在於，所述預定間距小於等於2_。
9.根據權利要求8所述的LED顯示板，其特徵在於，所述LED顯示板還包括接 插件(4)，所述接插件(4)的第一端連接在所述電路板(1)的所述第一外表面之上，第二 端與外部設備連接以接收所述數據信號，所述數據信號包括圖像數據信號和圖像控制信 號。
10.根據權利要求1所述的LED顯示板，其特徵在於，所述LED顯示板還包括 驅動晶片封裝裝置，裝載在所述電路板(1)的所述第一外表面之上，用於封裝所述驅動晶片；LED燈封裝裝置，裝載在所述電路板(1)的所述第二外表面之上，用於封裝所述 LED 燈。
11.一種LED顯示器，其特徵在於，包括權利要求1-10中任一項所述的LED顯示板。
全文摘要
本發明公開了一種LED顯示板及LED顯示器。其中，該LED顯示板包括電路板(1)；一個或多個驅動晶片(2)，將每個驅動晶片(2)的驅動晶片管芯(21)直接裝載在電路板(1)的第一外表面之上或內嵌在電路板(1)中，用於處理接收到的數據信號；一個或多個LED燈(3)，將每個LED燈(3)的LED燈芯(31)直接裝載在電路板(1)的第二外表面之上，用於接收並顯示處理後的數據信號。通過本發明，能夠實現了更高解析度、更高集成度的LED顯示裝置。同時，有效減少了電路板變形的機率，也減少了焊接帶來的不良影響。
文檔編號H01L33/48GK102013219SQ20101061335
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者劉志勇, 劉曉東 申請人:利亞德光電股份有限公司