專利名稱：高密度全彩led顯示點(diǎn)陣模塊的制作方法
高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊。背景技術(shù)：
隨著LED顯示屏作為新一代顯示載體日益深入人們的工作和生活，其應(yīng)用越來越廣泛。LED顯示屏強(qiáng)大的戶外適應(yīng)性，使得其成為戶外動(dòng)態(tài)顯示設(shè)備的王者。但是，在戶內(nèi)大屏幕應(yīng)用方面，卻不然。長期以來戶內(nèi)大屏幕市場，譬如電影院、會(huì)議室，控制室和舞臺(tái)背景是投影機(jī)、平板液晶和PDP的三分天下的形式。原因有二，首先LED顯示屏的像素不能夠做到足夠?。黄浯问荓ED芯片本身的價(jià)格居高不下，一般顯示屏廠家只停留在LED燈珠上的應(yīng)用，沒有涉及將封裝技術(shù)與LED顯示技術(shù)結(jié)合起來的應(yīng)用嘗試。傳統(tǒng)的方法是將LED芯片安裝在支架上以構(gòu)成離散式的LED燈珠，再將這些LED燈珠安裝在印刷電路板(PCB)上形成發(fā)光的像素點(diǎn)。目前市面上最小封裝的全彩LED表貼燈珠尺寸是:1.6mm(長)*1.6mm(寬)，可以做到2.8mm的像素間距的全彩顯示模塊的應(yīng)用。這種小像素間距的LED顯示模塊的產(chǎn)生，已經(jīng)吹響了 LED顯示屏向戶內(nèi)傳統(tǒng)大屏幕設(shè)備發(fā)起挑戰(zhàn)的號角。采用1.6mm(長)*1.6mm(寬)的表貼LED燈珠設(shè)計(jì)的顯示模塊，在裝配時(shí)要求非常精準(zhǔn)，燈珠在貼片機(jī)上貼好后，后焊維修，幾乎不可能。特別是現(xiàn)在戶內(nèi)3D顯示的迅猛發(fā)展，實(shí)際上對顯示的有效像素點(diǎn)距提出了更苛刻的要求。如果需要繼續(xù)減少LED顯示模塊的像素點(diǎn)的間距，采用封裝好的燈珠來裝配的這種設(shè)計(jì)方法，已經(jīng)遇到技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服上述不足，提供一種LED像素點(diǎn)點(diǎn)距較小的高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊。 本發(fā)明的目的是這樣是實(shí)現(xiàn)的:它包括LED基板、矩陣分布于LED基板上的紅、藍(lán)、綠三種顏色的LED芯片及驅(qū)動(dòng)電路，其改進(jìn)在于:所述LED基板由上至下包括至少三個(gè)銅箔層，相鄰兩銅箔層之間設(shè)置填充間質(zhì)，最上方的銅箔層及填充間質(zhì)上設(shè)置有若干排列呈矩陣的LED芯片容置槽，每個(gè)LED芯片容置槽內(nèi)設(shè)置有對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)光三種顏色的LED芯片的LED芯片焊盤，LED芯片焊盤兩側(cè)分別設(shè)置有為對應(yīng)LED芯片供電的正、負(fù)供電焊盤；所述LED芯片焊盤及正負(fù)供電焊盤成型于由上至下的第二銅箔層上，所述紅、黃、綠三種顏色的LED芯片焊接于對應(yīng)LED芯片焊盤上，三種顏色LED芯片的正負(fù)引腳分別與對應(yīng)的正、負(fù)供電焊盤電性連接；所述驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于除第二銅箔層之外的其他銅箔層上，于所述LED基板上對應(yīng)于所述正、負(fù)供電焊盤的位置設(shè)置有過孔，所述正、負(fù)供電焊盤通過穿過過孔的連接線電性連接于驅(qū)動(dòng)電路的電源總線上；所述LED芯片容納槽中LED芯片上方填充有封裝膠體；上述結(jié)構(gòu)中，所述正、負(fù)供電焊盤包括第一正供電焊盤、第二正供電焊盤、第一負(fù)供電焊盤、第二負(fù)供電焊盤及第三負(fù)供電焊盤，其中，第一正供電焊盤電性連接于藍(lán)、綠色LED芯片的正引腳，第二正供電焊盤電性連接于紅色LED芯片的正引腳，所述第一負(fù)供電焊盤、第二負(fù)供電焊盤、第三負(fù)供電焊盤分別與紅、綠、藍(lán)光三種顏色LED芯片的負(fù)引腳對應(yīng)連接；所述電源總線包括第一電壓總線、第二電壓總線，第一電流驅(qū)動(dòng)總線、第二電流驅(qū)動(dòng)總線及第三電流驅(qū)動(dòng)總線，所述第一正供電焊盤電性連接于第一電壓總線，第二正供電焊盤電性連接于第二電壓總線，所述第一電流驅(qū)動(dòng)總線、第二電流驅(qū)動(dòng)總線及第三電流驅(qū)動(dòng)總線分別與第一負(fù)供電焊盤、第二負(fù)供電焊盤、第三負(fù)供電焊盤對應(yīng)連接；上述結(jié)構(gòu)中，相鄰兩LED芯片容納槽之間的間距為2.4mm ；上述結(jié)構(gòu)中，所述LED基板包括四個(gè)銅箔層，最底部的銅箔層上設(shè)置有與電源總線連接于的緊密連接器；上述結(jié)構(gòu)中，所述驅(qū)動(dòng)電路采用16分之一掃驅(qū)動(dòng)方式；上述結(jié)構(gòu)中，所述封裝膠體為環(huán)氧樹脂。相比于傳統(tǒng)的LED顯示模塊，本發(fā)明有益效果在于:其一、本發(fā)明將LED芯片直接封裝在包括四層銅箔層的LED基板(FR4印制電路板)上，同時(shí)，于LED基板上設(shè)置過孔，LED芯片與驅(qū)動(dòng)電路之間的線路連接通過穿過過孔的連接線連接，如此，像素間距可以做到小于2.4毫米，有效地減小了像素的間距，增加了 LED顯示模塊的顯示密度；其二、 LED芯片采用不同的不同的電源總線進(jìn)行供電，具體的，紅光LED芯片與藍(lán)綠光LED芯片分別采用第一電壓總線、第二電壓總線進(jìn)行供電的拓?fù)?，減少了不必要的電能浪費(fèi)，改善了 LED顯示模塊熱能管理，利于LED芯片長期穩(wěn)定工作。

圖1為本發(fā)明高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊的平面結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明中單個(gè)像素點(diǎn)的平面結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明中LED基板剖面4為本發(fā)明中各LED芯片的電路連接圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:參照圖1至圖4所示，本發(fā)明揭示了一種高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，它包括LED基板I (印制電路板)、矩陣分布于LED基板I上的紅、藍(lán)、綠光三種顏色的LED芯片(圖中未示出)及驅(qū)動(dòng)電路(圖中未示出)，所述LED基板I由上至下包括至少三個(gè)銅箔層，相鄰兩銅箔層之間設(shè)置填充間質(zhì)6，最上方的銅箔層2及填充間質(zhì)6上設(shè)置有若干排列呈矩陣的LED芯片容置槽11，即在LED基板I上開設(shè)若干LED芯片容納槽101，用于將LED芯片直接封裝于LED基板I上，每個(gè)LED芯片容置槽101內(nèi)設(shè)置有焊接紅、綠、藍(lán)光三種顏色的LED芯片焊盤31、32、33，LED芯片焊盤31、32、33兩側(cè)分別設(shè)置有為對應(yīng)LED芯片供電的正、負(fù)供電焊盤，可對所述各焊盤進(jìn)行表面的鍍金等工藝處理；所述LED芯片焊盤31、32、33及正負(fù)供電焊盤成型于由上至下的第二銅箔層3上，即第二銅箔層3為固晶層，其他銅箔層為走線層，所述紅、黃、綠光三種顏色的LED芯片焊接于對應(yīng)LED芯片焊盤31、32、33上，三種顏色LED芯片的正負(fù)引腳分別與對應(yīng)的正、負(fù)供電焊盤電性連接；所述驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于除第二銅箔層3之外的其他銅箔層(走線層)上，于所述LED基板I上對應(yīng)于所述正、負(fù)供電焊盤的位置設(shè)置有過孔(圖中未示出)，所述正、負(fù)供電焊盤通過穿過過孔的連接線電性連接于驅(qū)動(dòng)電路的電源總線上；所述LED芯片容納槽101中LED芯片上方填充有封裝膠體(圖中未示出)，該封裝膠體可采用環(huán)氧樹脂等，將三種顏色的LED芯片封裝于LED基板I上；較佳的，所述LED基板I包括四個(gè)銅箔層2、3、4、5，最底部的銅箔層5上設(shè)置有與電源總線連接于的緊密連接器(圖中未示出)，便于正、負(fù)供電焊盤與電源總線的連接。同時(shí)，考慮到LED顯示點(diǎn)陣的高密度顯示，可將驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)為16分之一掃的信號驅(qū)動(dòng)方式。參照圖2、圖3所示，本實(shí)施例中，紅光與藍(lán)、綠光LED芯片分別采用不同的電源總線進(jìn)行供電的拓?fù)?，即藍(lán)綠光LED芯片供電共用一路電源總線，紅光LED芯片供電采用另一路電源總線。具體的，正、負(fù)供電焊盤包括第一正供電焊盤34、第二正供電焊盤35、第一負(fù)供電焊盤36、第二負(fù)供電焊盤37及第三負(fù)供電焊盤38，其中，第一正供電焊盤34電性連接于藍(lán)、綠色LED芯片的正引腳，第二正供電焊盤35電性連接于紅色LED芯片的正引腳，所述第一負(fù)供電焊盤36與紅光LED芯片的負(fù)引腳電性連接、第二負(fù)供電焊盤37與綠光LED芯片的負(fù)引腳電性連接，第三負(fù)供電焊盤38與藍(lán)光LED芯片的負(fù)引腳電性連接。參照圖4所示，為本發(fā)明LED芯片的電路原理圖，本實(shí)施例采用的32*16的顯示模塊的應(yīng)用，圖中B、G、R分別代表藍(lán)、綠、紅光三種顏色的LED芯片，V(R)n是給第η行的紅光LED芯片供電的電壓總線，V(BG)n是給第η行的藍(lán)、綠光LED芯片燈供電的電壓總線；I (B)m，I (G)m, I (R)m是顯示模塊的電流驅(qū)動(dòng)總線，其中I (B)m是藍(lán)光LED芯片的電流驅(qū)動(dòng)總線，I (G)m是綠光LED芯片的電流驅(qū)動(dòng)總線，I (R)m是紅光LED芯片的電流驅(qū)動(dòng)總線；n的取值是從I到32，m的取值也是根據(jù)具體的掃描電路方式來定的，其m的取值是從I到36。具體的，電源總線包括第一電壓總線7、第二電壓總線8，第一電流驅(qū)動(dòng)總線9、第二電流驅(qū)動(dòng)總線10及第三電流驅(qū)動(dòng)總線11，所述第一正供電焊盤34電性連接于第一電壓總線7，第二正供電焊盤35電性連接于第二電壓總線8，所述第一電流驅(qū)動(dòng)總線9與第一負(fù)供電焊盤36電性連接，第二電流驅(qū)動(dòng)總線10與第二負(fù)供電焊盤37電性連接，第三電流驅(qū)動(dòng)總線11與第三負(fù)供電焊盤38電性連接，如此，實(shí)現(xiàn)各正、負(fù)供電焊盤與驅(qū)動(dòng)電路的電性連接，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)各LED芯片。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，LED基板I上相鄰兩LED容納槽101之間的間距可減小至
2.4mm,即縮小LED顯示屏的像素間距。由于本發(fā)明將LED芯片直接封裝在包括四層銅箔層的LED基板I (FR4印制電路板)上，同時(shí)，于LED基板I上設(shè)置過孔，LED芯片與驅(qū)動(dòng)電路之間的線路連接通過穿過過孔的連接線連接，如此，像素間距可以做到小于2.4毫米，有效地減小了像素的間距，增加了 LED顯示模塊的顯示密度；此外，LED芯片采用不同的不同的電源總線進(jìn)行供電，具體的，紅光LED芯片與藍(lán)、綠光LED芯片分別采用第一電壓總線7、第二電壓總線8進(jìn)行供電的拓?fù)?，減少了不必要的電能浪費(fèi)，改善了 LED顯示模塊熱能管理，利于LED芯片長期穩(wěn)定工作。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，它包括LED基板、矩陣分布于LED基板上的紅、藍(lán)、綠三種顏色的LED芯片及驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述LED基板由上至下包括至少三個(gè)銅箔層，相鄰兩銅箔層之間設(shè)置填充間質(zhì)，最上方的銅箔層及填充間質(zhì)上設(shè)置有若干排列呈矩陣的LED芯片容置槽，每個(gè)LED芯片容置槽內(nèi)設(shè)置有對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)光三種顏色的LED芯片的LED芯片焊盤，LED芯片焊盤兩側(cè)分別設(shè)置有為對應(yīng)LED芯片供電的正、負(fù)供電焊盤；所述LED芯片焊盤及正負(fù)供電焊盤成型于由上至下的第二銅箔層上，所述紅、黃、綠三種顏色的LED芯片焊接于對應(yīng)LED芯片焊盤上，三種顏色LED芯片的正負(fù)引腳分別與對應(yīng)的正、負(fù)供電焊盤電性連接； 所述驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于除第二銅箔層之外的其他銅箔層上，于所述LED基板上對應(yīng)于所述正、負(fù)供電焊盤的位置設(shè)置有過孔，所述正、負(fù)供電焊盤通過穿過過孔的連接線電性連接于驅(qū)動(dòng)電路的電源總線上；所述LED芯片容納槽中LED芯片上方填充有封裝膠體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，其特征在于:所述正、負(fù)供電焊盤包括第一正供電焊盤、第二正供電焊盤、第一負(fù)供電焊盤、第二負(fù)供電焊盤及第三負(fù)供電焊盤，其中，第一正供電焊盤電性連接于藍(lán)、綠色LED芯片的正引腳，第二正供電焊盤電性連接于紅色LED芯片的正引腳，所述第一負(fù)供電焊盤、第二負(fù)供電焊盤、第三負(fù)供電焊盤分別與紅、綠、藍(lán)光三種顏色LED芯片的負(fù)引腳對應(yīng)連接；所述電源總線包括第一電壓總線、第二電壓總線，第一電流驅(qū)動(dòng)總線、第二電流驅(qū)動(dòng)總線及第三電流驅(qū)動(dòng)總線，所述第一正供電焊盤電性連接于第一電壓總線，第二正供電焊盤電性連接于第二電壓總線，所述第一電流驅(qū)動(dòng)總線、第二電流驅(qū)動(dòng)總線及第三電流驅(qū)動(dòng)總線分別與第一負(fù)供電焊盤、第二負(fù)供電焊盤、第三負(fù)供電焊盤對應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，其特征在于:相鄰兩LED芯片容納槽之間的間距為2.4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，其特征在于:所述LED基板包括四個(gè)銅箔層，最底部的銅箔層上設(shè)置有與電源總線連接于的緊密連接器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電路米用16分之一掃驅(qū)動(dòng)方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，其特征在于:所述封裝膠體為環(huán)氧樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高密度全彩LED顯示點(diǎn)陣模塊，它包括LED基板、矩陣分布于LED基板上的紅、藍(lán)、綠三種顏色的LED芯片及驅(qū)動(dòng)電路，其改進(jìn)在于所述LED基板包括至少三個(gè)銅箔層，相鄰兩銅箔層之間設(shè)置填充間質(zhì)，最上方的銅箔層及填充間質(zhì)上設(shè)置有若干排列呈矩陣的LED芯片容置槽，每個(gè)LED芯片容置槽內(nèi)設(shè)置有LED芯片焊盤及正、負(fù)供電焊盤；紅、黃、綠三種顏色的LED芯片焊接于對應(yīng)LED芯片焊盤上，三種顏色LED芯片的正負(fù)引腳分別與對應(yīng)的正、負(fù)供電焊盤電性連接，正、負(fù)供電焊盤與驅(qū)動(dòng)電路連接；其有益效果在于本發(fā)明將LED芯片直接封裝在包括四層銅箔層的LED基板(FR4印制電路板)上，有效地減小了像素的間距，增加了LED顯示模塊的顯示密度。
文檔編號G09G3/32GK103177662SQ20111043305
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者任興業(yè) 申請人:四川柏獅光電技術(shù)有限公司