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1. WO2020108501 - MATRICE DE LED ET ÉCRAN D'AFFICHAGE À LED

Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

附图

1   2   3   4   5  

说明书

发明名称 : LED阵列及LED显示屏

技术领域

[0001]
本公开涉及显示领域,尤其涉及一种LED阵列及具有该LED阵列的LED显示屏。

背景技术

[0002]
LED作为一种半导体发光器件,由于其具有能耗低、亮度高、发热量小、寿命长等优势,目前已广泛应用于照明、背光和显示领域。
[0003]
而由LED构成的LED显示屏目前在户外显示、监控、广告等领域大规模应用,且对小间距LED显示屏的需求越来越高。目前主流的显示屏采用正装LED阵列作为发光单元,每颗LED包含红绿蓝三颗芯片,芯片采用打金线形式进行电气连接,该种形式由于金线的存在使LED颗粒较大,难以缩小LED之间的间距。另一种形式采用倒装芯片的方式,将芯片直接以COB的方式贴在PCB板上,该种方式可以大大缩小发光单元之间的间距,但由于发光芯片尺寸小,存在SMT贴片精度和贴片良率低的问题。
[0004]
发明内容
[0005]
鉴于上述现有技术的不足之处,本公开为解决现有技术缺陷和不足,提出了一种LED阵列,可有效提升贴片精度和贴片良率。
[0006]
一种LED阵列,包括PCB板以及装配在所述PCB板上的若干发光单元,每一发光单元包括一支架以及三个LED芯片,三个所述LED芯片采用倒装的方式封装在所述支架内,所述支架采用正装的方式装配在所述PCB板上,支架内的LED芯片通过所述支架与所述PCB板电性连接。
[0007]
其中,所述发光单元内的三个LED芯片分别为红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。
[0008]
其中,所述蓝光芯片主波长在450-470nm,所述绿光芯片主波长在530-550nm,所述红光芯片主波长在610-630nm。
[0009]
其中,所述LED芯片采用固晶机倒装在所述支架内。
[0010]
其中,所述发光单元的三个LED芯片呈“品”字形排布,并且共用阳极;所述支架底部对应三个LED芯片的阴极以及共用的阳极设置有四个焊点,所述支架通过四个所述焊点使支架内的LED芯片与所述PCB板电性连接。
[0011]
其中,所述共用阳极设置在支架的空位处。
[0012]
其中,所述发光单元的三个LED芯片呈直线排布,并且共用阳极;所述支架底部对应三个LED芯片的阴极以及共用的阳极设置有四个焊点,所述支架通过四个所述焊点使支架内的LED芯片与所述PCB板电性连接。
[0013]
其中,所述发光单元还包括封装层,所述封装层形成在所述支架上,并覆盖所述LED芯片。
[0014]
其中,所述封装层采用封装硅胶制成,或者采用环氧树脂材质的封装胶制成。
[0015]
其中,所述支架为一矩形平板,所述LED芯片间隔设置在所述支架的表面。
[0016]
其中,所述支架为一碗状结构的支架,包括内凹的收容槽,所述LED芯片间隔设置在所述收容槽内。
[0017]
其中,所述LED阵列还包括保护膜,所述保护膜形成在所述PCB板上方,并覆盖所述发光单元。
[0018]
其中,所述保护膜采用硅胶制备,或者采用环氧树脂的胶水制备。
[0019]
其中,在覆形成所述保护膜时,对整个LED阵列进行点胶或涂胶或模压胶的操作。
[0020]
本公开还提供了一种LED显示屏,其具有上述的LED阵列。
[0021]
与现有技术相比较,本公开的LED阵列及LED显示屏,其预先将LED芯片倒装封装到支架上后,支架再采用正装的方式装配在PCB板上。也就是说,本公开的LED阵列,较直接将所有LED芯片倒装在PCB板上的方式,其将倒装LED芯片的制程前移,从而降低LED芯片在贴片时的精度要求,有效提高贴片的精度和良率。

附图说明

[0022]
图1是本公开实施例一种LED阵列的正视图及侧视图。
[0023]
图2是图1所示LED阵列的发光单元的结构示意图。
[0024]
图3是图1所示LED阵列的另一实施例的发光单元的结构示意图。
[0025]
图4是图1所示LED阵列的发光单元中LED芯片的排列示意图。
[0026]
图5是图1所示LED阵列的发光单元中LED芯片的另一实施例的排列示意图。

具体实施方式

[0027]
下面将结合本公开实施方式中的附图,对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式是本公开的一部分实施方式,而不是全部实施方式。基于本公开中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式,都应属于本公开保护的范围。
[0028]
在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,或者一体地连接;可以是机械连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0029]
此外,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语,其不仅是指独立的工序,在与其它工序无法明确区别时,只要能实现所述工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外,本说明书中用“~”表示的数值范围是指将“~”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中,结构相似或相同的单元用相同的标号表示。
[0030]
本公开实施例提供了一种LED阵列,其预先将LED芯片倒装封装到支架上后,支架再采用正装的方式装配在PCB板上。也就是说,本公开的LED阵列,较直接将所有LED芯片倒装在PCB板上的方式,其将倒装LED芯片的制程前移,从而降低LED芯片在贴片时的精度要求,有效提高贴片的精度和良率。
[0031]
请参阅图1及图2,图1是本公开实施例一种LED阵列的正视图及侧视图,图2是图1所示LED阵列的发光单元的结构示意图。在本公开实施例中,该LED阵列100包括PCB板10以及装配在所述PCB板10上的若干发光单元30,其中,每一发光单元30包括一支架31以及三个LED芯片33,三个所述LED芯片33采用倒装的方式封装在所述支架31上,所述支架31再采用正装的方式装配在所述PCB板10上,支架31上的LED芯片33通过所述支架31与PCB板10电性 连接。
[0032]
本公开的LED阵列100,其预先将LED芯片33倒装封装到支架31上后,支架31再采用正装的方式装配在PCB板10上。也就是说,本公开的LED阵列100,较直接将所有LED芯片倒装在PCB板10上的方式,其将倒装LED芯片的制程前移,从而降低LED芯片在贴片时的精度要求,有效提高贴片的精度和良率。
[0033]
在本公开一实施方式中,每一所述发光单元30内的三个LED芯片33分别为红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。其中,蓝光芯片主波长在450-470nm,绿光芯片主波长在530-550nm,红光芯片主波长在610-630nm。通过将红光芯片、绿光芯片与蓝光芯片封装成一个发光单元30,使得所述发光单元30能根据需要发出单色光,或者发出由红光和/或绿光和/或蓝光混光后形成的其它颜色的光,以满足LED显示屏的颜色显示需求。
[0034]
在本公开一实施方式中,所述LED芯片33采用固晶机以倒装的形式安装在所述支架31内。本实施例利用固晶机的高精度定位能力,使得LED芯片33倒装在支架31内时,能获得较高的精度,提升量产良率。
[0035]
实施例1
[0036]
在本公开一实施方式中,请一并参阅图4,图4是图1所示LED阵列的发光单元中LED芯片的排列示意图。所述发光单元30的三个LED芯片33呈“品”字形排布,并且三个LED芯片33共用阳极(图未示),所述共用阳极设置在支架31的空位处;所述支架31底部对应三个LED芯片33的阴极以及共用的阳极设置有四个焊点(图未示)。所述支架31安装在所述PCB板10上时,支架31上的焊点和PCB板10上的触点电连接,从而将支架31内的LED芯片33和PCB板10建立电连接。在本实施方式中,通过将三个LED芯片33的阳极共用,可减少支架31上的焊点的数量,对应可简化通过支架31实现LED芯片33与PCB板10电路连接时的布线与复杂程度。
[0037]
实施例2
[0038]
在本公开另一实施方式中,请一并参阅图5,图5是图1所示LED阵列的发光单元中LED芯片的另一实施例的排列示意图。所述发光单元30的三个LED芯片33呈直线排布,并且三个LED芯片33共用阳极(图未示);所述支架31 底部对应三个LED芯片33的阴极(图未示)以及共用的阳极设置有四个焊点(图未示)。所述支架31安装在所述PCB板10上时,支架31上的焊点和PCB板10上的触点电连接,从而将支架31内的LED芯片33和PCB板10建立电连接。同样的,在本实施方式中,通过将三个LED芯片33的阳极共用,可减少支架31上的焊点的数量,对应可简化通过支架31上的焊点实现LED芯片33与PCB板10之间电路连接的布线与复杂程度。
[0039]
请再次参阅图2,在本公开一实施方式中,所述发光单元30还包括封装层35,所述封装层35形成在所述支架31上,并覆盖所述LED芯片33。在本实施方式中,所述封装层35采用封装硅胶制成,在其它实施方式中,也可以采用环氧树脂等其他材质的封装胶制成,并且在本公开中,不对所述封装层35的材质做具体限定。
[0040]
请再次参阅图2,在本公开一实施方式中,所述支架31为一矩形平板,所述LED芯片33间隔设置在所述支架31的表面,封装层35形成在所述平板状的支架31上,并覆盖所述LED芯片33。平板状的支架31可提供整个平面来安装所述LED芯片33,因此,在相同的LED芯片33间距要求下,可将支架31的尺寸做的更小,从而缩小将该LED阵列100应用到LED显示屏时的显示间距。
[0041]
当所述支架31为平板状的结构时,所述LED阵列的制备工艺如下:整块支架—固晶LED芯片—点封装胶—烘烤—切割。即,采用一整块的支架,并通过固晶机将不同颜色的LED芯片33依次倒装在所述整块的支架上后,再涂布封装胶并烘烤固化而形成所述封装层35,再将所述整块的支架切割成多个支架,使得每个支架上封装有3个不同颜色的LED芯片,即可获得多个所述发光单元30。
[0042]
在本公开另一实施方式中,请一并参阅图3,图3是图1所示LED阵列的另一实施例的发光单元的结构示意图。所述支架31为一碗状结构的支架,包括内凹的收容槽(图未标),所述LED芯片33间隔设置在所述收容槽内,封装层35形成在所述平板装的支架31上、填充所述收容槽,从而覆盖所述收容槽中的LED芯片33。虽然,碗状结构的支架能提供安装LED芯片33的平面变小,然而,碗状结构的设计,可有效防止该支架31内的LED芯片33和相邻的支架31内的LED芯片33产生混光,即可防止相邻发光单元30之间产生混光。
[0043]
当所述支架31为碗状的结构设计时,所述LED阵列的制备工艺如下:整块 支架—切割—固晶LED芯片—点封装胶—烘烤。即,由于所述支架是碗状的设计(即整块支架上设置有多个内凹的收容槽),所以将所述整块的支架切割成多个具有碗状结构的支架后,通过固晶机将不同颜色的LED芯片33依次倒装在所述碗状的支架上后,再涂布封装胶并烘烤固化形成所述封装层35,此时每个支架内封装有三个不同颜色的LED芯片,即形成了所述发光单元30。
[0044]
请再次参阅图1,在发明一实施方式中,所述LED阵列100还包括保护膜50,所述保护膜50形成在所述PCB板10上方,并覆盖所述发光单元30。在本实施方式中,所述保护膜50优选采用硅胶制备,在本公开其它实施方式中,也可以采用环氧树脂胶等其他胶水制备,在此,不对所述保护膜50的材料做具体限定。在本实施方式中,将所有发光单元30打件到PCB板10上后,对其进行覆膜操作,以实现对所述发光单元30的保护。并且覆膜操作时,优选对每个或多个发光LED单元进行分别点胶;在其它实施方式中,覆膜操作时,也可以对整个LED阵列100进行点胶或涂胶或模压胶的操作。
[0045]
本公开还提供一种LED显示屏,其具有上述的LED阵列。
[0046]
本公开的LED阵列及LED显示屏,其预先将LED芯片33倒装封装到支架31上后,支架31再采用正装的方式装配在PCB板10上。也就是说,本公开的LED阵列100,较直接将所有LED芯片倒装在PCB板10上的方式,其将倒装LED芯片的制程前移,从而降低LED芯片在贴片时的精度要求,有效提高贴片的精度和良率。
[0047]
应当理解的是,以上所述仅为本公开的较佳实施例而已,并不足以限制本公开的技术方案,对本领域普通技术人员来说,在本公开的精神和原则之内,可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进,而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案,都应属于本公开所附权利要求的保护范围。

权利要求书

[权利要求 1]
一种LED阵列,包括PCB板以及装配在所述PCB板上的若干发光单元,其特征在于:每一发光单元包括一支架以及三个LED芯片,三个所述LED芯片采用倒装的方式封装在所述支架内,所述支架采用正装的方式装配在所述PCB板上,支架内的LED芯片通过所述支架与所述PCB板电性连接。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的LED阵列,其特征在于,所述发光单元内的三个LED芯片分别为红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的LED阵列,其特征在于,所述蓝光芯片主波长在450-470nm,所述绿光芯片主波长在530-550nm,所述红光芯片主波长在610-630nm。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的LED阵列,其特征在于:所述LED芯片采用固晶机倒装在所述支架内。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的LED阵列,其特征在于,所述发光单元内的三个LED芯片呈“品”字形排布,并且共用阳极;所述支架底部对应三个LED芯片的阴极以及共用的阳极设置有四个焊点,所述支架通过四个所述焊点使支架内的LED芯片与所述PCB板电性连接。
[权利要求 6]
根据权利要求5所述的LED阵列,其特征在于,所述共用阳极设置在支架的空位处。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的LED阵列,其特征在于,所述发光单元的三个LED芯片呈直线排布,并且共用阳极;所述支架底部对应三个LED芯片的阴极以及共用的阳极设置有四个焊点,所述支架通过四个所述焊点使支架内的LED芯片与所述PCB板电性连接。
[权利要求 8]
根据权利要求1所述的LED阵列,其特征在于,所述发光单元还包括封装层,所述封装层形成在所述支架上,并覆盖所述LED芯片。
[权利要求 9]
根据权利要求8所述的LED阵列,其特征在于,所述封装层采用封装硅胶制成,或者采用环氧树脂材质的封装胶制成。
[权利要求 10]
根据权利要求1-9任意一项所述的LED阵列,其特征在于,所述支架为一矩形平板,所述LED芯片间隔设置在所述支架的表面。
[权利要求 11]
根据权利要求1-9任意一项所述的LED阵列,其特征在于,所述支架为一碗状结构的支架,包括内凹的收容槽,所述LED芯片间隔设置在所述收容 槽内。
[权利要求 12]
根据权利要求1-9任意一项所述的LED阵列,其特征在于,所述LED阵列还包括保护膜,所述保护膜形成在所述PCB板上方,并覆盖所述发光单元。
[权利要求 13]
根据权利要求12所述的LED阵列,其特征在于,所述保护膜采用硅胶制备,或者采用环氧树脂的胶水制备。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的LED阵列,其特征在于,在覆形成所述保护膜时,对整个LED阵列进行点胶或涂胶或模压胶的操作。
[权利要求 15]
一种LED显示屏,其特征在于,包括上述权利要求1-14任意一项所述的LED阵列。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]