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封裝集成三合一led顯示單元的制作方法

文檔序號(hào):2625865閱讀:166來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:封裝集成三合一led顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于LED顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種封裝集成三合一 LED顯示單元。
背景技術(shù)
目前室內(nèi)中高端顯示市場(chǎng)是以DLP背投顯示為主,但是DLP技術(shù)有著天然的缺陷,首先是根本無(wú)法消除顯示單元之間的I毫米拼縫,可以最少吞噬掉一個(gè)顯示像素。其次在色彩表現(xiàn)力方面也遜色于直接發(fā)光的LED顯示屏。尤為不足的是,由于DLP顯示單元之間的差異,造成了整個(gè)顯示屏的色彩和亮度的均勻性很難掌控,隨著產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)間的增加,單元之間差異也會(huì)越來(lái)越大,拼縫很難保持一致,并且會(huì)越來(lái)越明顯。而單元之間的色彩差異以及拼縫的調(diào)整,即使在后期進(jìn)行維護(hù)維修,都是一件比較困難的事情。室內(nèi)高密度LED顯示屏(LED像素點(diǎn)間距在2mm以下的為超高密度顯示屏)最大的競(jìng)爭(zhēng)力在于顯示屏完全無(wú)縫以及顯示色彩的自然真實(shí)。同時(shí),在后期維護(hù)方面,LED顯示屏目前已經(jīng)擁有了成熟的逐點(diǎn)校正技術(shù),使用一兩年以上的顯示屏可使用儀器進(jìn)行整屏的一次性校正,操作過(guò)程簡(jiǎn)單,效果也很好。因此,超高密度小間距LED顯示屏正在逐步替代DLP背投?,F(xiàn)階段,室內(nèi)超高密度小間距LED顯示屏多采用表貼封裝和“集成三合一”封裝形式,但是這些方式有一定的弊端1、LED表貼封裝相對(duì)封裝成本較高;2、“集成三合一”顯示模塊的線路板與驅(qū)動(dòng)電路板采用排針排母方式連接,驅(qū)動(dòng)IC焊接在驅(qū)動(dòng)電路板上,LED晶元固定在線路板上,厚度太大,同時(shí)封裝“集成三合一”模塊也有一定成本。為了發(fā)揮超高密度LED顯示屏的優(yōu)勢(shì),需要一種方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以降低封裝成本、有效減小燈板厚度的封
裝集成三合一 LED顯示單元。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的封裝集成三合一 LED顯示單元包括驅(qū)動(dòng)1C,電路板,LED晶元,面罩;所述LED晶元固定于電路板正面,兩者共同構(gòu)成LED顯示模塊;驅(qū)動(dòng)IC固定于電路板的背面,驅(qū)動(dòng)IC通過(guò)電路板直接與LED晶元連接;面罩罩在電路板與LED晶元構(gòu)成的LED顯示模塊上。本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中LED顯示模塊的線路板與驅(qū)動(dòng)電路板合成為一個(gè)電路板,在該電路板的一側(cè)放置LED晶元,另一側(cè)放置驅(qū)動(dòng)1C,驅(qū)動(dòng)IC通過(guò)電路板層內(nèi)走線直接與LED晶元相連,起到控制的作用。這樣設(shè)計(jì)有效減小了 LED顯示單元板的厚度。本發(fā)明不僅適用于超高密度LED顯示屏,也適用于其他點(diǎn)間距LED顯示屏。所述LED晶元采用固晶打線方法安裝在電路板上。該封裝集成三合一 LED顯示單元上的LED晶元采用固晶打線工藝安裝,在電路板上的LED晶元位置直接固晶、打線。這種直接固晶打線方式對(duì)比表貼封裝形式降低了封裝成本;對(duì)比“集成三合一”形式大大減小了燈板厚度。在固晶、打線后的電路板表面附有面罩,面罩上留有出光孔。所述電路板的固定有LED晶元的表面附有透明密封層。能夠保護(hù)LED晶元,避免距離非常近的燈絲間互相碾壓串動(dòng)。所述面罩靠近LED晶元的一側(cè)在相鄰LED晶元之間位置設(shè)置有突起,能夠起到防止串光的作用。所述透明密封層填充于電路板前表面與面罩之間的空隙。面罩與LED晶元間的空隙使用透明材料填充,它能夠保護(hù)、固定晶元的同時(shí)把面罩和電路板粘合在一起。所述面罩最外層為黑色,能提高對(duì)比度。所述面罩由隔離層和面罩外殼組成;面罩外殼由前面板和四周的側(cè)壁構(gòu)成;隔離層的內(nèi)側(cè)在相鄰LED晶兀之間設(shè)置有突起;隔離層和面罩外殼前面板上對(duì)應(yīng)于LED晶兀的位置設(shè)置有出光孔。電路板的前表面與隔離層的內(nèi)表面之間的空隙填充有透明密封層。所述透明密封層為樹脂膠層。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的LED顯示單元板左剖面示意圖。圖2是本發(fā)明的封裝集成三合一 LED顯示單元正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的封裝集成三合一 LED顯示單元實(shí)施例1的左剖面示意圖。圖4是本發(fā)明的封裝集成三合一 LED顯示單元實(shí)施例2的左剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示,為現(xiàn)有技術(shù)的LED顯示單元板。一塊完整的LED顯示單元板包含一塊驅(qū)動(dòng)電路板11和很多塊顯示模塊13。驅(qū)動(dòng)電路板11背面焊接有驅(qū)動(dòng)IC12,驅(qū)動(dòng)電路板11的正表面焊接有排母18 ;顯示模塊13主要由線路板14及其正表面附有的LED晶元16及面罩15組成。面罩15內(nèi)側(cè)在相鄰LED晶元16之間位置設(shè)置有突起,面罩15上對(duì)應(yīng)于LED晶元16的位置帶有發(fā)光孔17。線路板14的背面焊接有排針,驅(qū)動(dòng)電路板11通過(guò)排母18與線路板14背面的排針連接以達(dá)到控制及顯示的目的。通過(guò)這種連接方式可以看到其整體電路板厚度較大,并且封裝“集成三合一”顯示模塊13也有一定成本。本發(fā)明的封裝集成三合一 LED顯示單元解決了上述問(wèn)題。如圖2、3所示,本發(fā)明的封裝集成三合一 LED顯示單元包括電路板24、面罩22、LED晶元25、驅(qū)動(dòng)IC21。LED晶元25固定于電路板24的前表面,驅(qū)動(dòng)IC固定于電路板的背面,驅(qū)動(dòng)IC通過(guò)電路板直接與LED晶元連接,面罩22罩在電路板24的前面。所述面罩22為不透光材質(zhì),并設(shè)計(jì)有出光孔23。電路板24上面的mXn個(gè)LED晶元25與面罩22的mXn個(gè)出光孔23位置——對(duì)應(yīng)。驅(qū)動(dòng)IC21焊接在電路板24的背面。所述面罩22的內(nèi)表面上在相鄰LED晶元25之間可以設(shè)置有突起26,能夠保護(hù)LED晶元25,防止相鄰發(fā)光點(diǎn)互相串光。LED晶元25采用固晶打線的方式固定在電路板24上。首先使用全自動(dòng)固晶機(jī)把LED晶元固定在電路板上對(duì)應(yīng)位置;其次,使用全自動(dòng)焊接機(jī)把晶元和電路板上的引腳焊牢;這樣就形成了完整的LED發(fā)光單元。采用以上步驟,免除了對(duì)LED晶元的封裝環(huán)節(jié),節(jié)省了生產(chǎn)成本。在面罩22中注入樹脂膠,把帶有LED晶元25的電路板24壓入樹脂膠中,這樣面罩22和LED晶元25之間的空隙就被樹脂填充上,待樹脂膠烘干之后就形成了樹脂膠層。樹脂膠層能夠起到固定晶元同時(shí)粘合面罩22和電路板24為一體的作用。這里所述的m,η均為大于I的整數(shù),優(yōu)選m,η均為64。實(shí)施例1點(diǎn)間距為1. 875mm、分辨率為64X64的點(diǎn)陣排布封裝集成三合一 LED顯示單元如圖3所示,每個(gè)顯示單元板上分布有64X64個(gè)LED發(fā)光點(diǎn),發(fā)光點(diǎn)以點(diǎn)陣形式
排布,每個(gè)出光孔23的中心與其上下左右相鄰出光孔中心之間距離為1.875mm。封裝集成三合一 LED顯示單元包括電路板24、面罩22、LED晶元25、驅(qū)動(dòng)IC21。所述面罩22由前面板和四周的側(cè)壁構(gòu)成,罩在電路板24上。面罩22為不透光材質(zhì),并設(shè)置有出光孔23。面罩22的前面板內(nèi)側(cè)在相鄰LED晶元25之間設(shè)置有突起26,能夠防止相鄰發(fā)光點(diǎn)互相串光。在電路板24的前表面與面罩22內(nèi)表面之間有透明密封層27,透明密封層27可以附著于電路板24的前表面,也可以填充于電路板24前表面與面罩22內(nèi)表面之間的空隙中。透明密封層27為樹脂膠層,能夠保護(hù)LED晶元25,避免距離非常近的燈絲間互相碾壓串動(dòng)。電路板24上面的64X64個(gè)LED晶元25與面罩22的64X64個(gè)出光孔23位置一一對(duì)應(yīng)。驅(qū)動(dòng)IC21焊接在電路板24的背面。LED晶元25采用固晶打線的方式固定在電路板24上。首先使用全自動(dòng)固晶機(jī)把LED晶元25固定在電路板24上對(duì)應(yīng)位置;其次,使用全自動(dòng)焊接機(jī)把LED晶元25和電路板24上的引腳焊牢;這樣就形成了完整的LED發(fā)光點(diǎn)。在面罩22中注入樹脂膠,把帶有LED晶元25的電路板24壓入樹脂膠中,這樣面罩22和LED晶元25間的空隙就被樹脂填充上形成樹脂膠層,待樹脂膠烘干之后就形成了封裝集成三合一 LED顯示單元。樹脂膠層能夠起到固定晶元同時(shí)粘合面罩22和電路板24為一體的作用。本實(shí)施例中面罩22是一體結(jié)構(gòu),采用不透光塑料材質(zhì),突起26起到防止相鄰LED發(fā)光點(diǎn)互相串光的作用。面罩22上分布有出光孔23,且電路板24上面的64X64個(gè)LED晶元25與面罩22上的64X64個(gè)出光孔23位置——對(duì)應(yīng)。面罩22最外層顏色為黑色,能提高LED顯示單元板對(duì)比度。這種一體面罩有一定的缺點(diǎn)首先塑料材質(zhì)的平整度不高;其次,塑料面罩四周側(cè)壁較厚,占用一定空間,要求電路板設(shè)計(jì)時(shí)尺寸要小一些,這樣就給設(shè)計(jì)布線帶來(lái)一定困難。實(shí)施例2點(diǎn)間距為2. 5mm、分辨率為64X64的點(diǎn)陣排布封裝集成三合一 LED顯示單元每個(gè)單兀板上分布有64X64個(gè)LED發(fā)光點(diǎn),發(fā)光點(diǎn)以點(diǎn)陣形式排布,每個(gè)出光孔23的中心與其上下左右相鄰出光孔中心之間距離為2. 5mm。封裝集成三合一 LED顯示單元包括電路板24、面罩、LED晶元25、驅(qū)動(dòng)IC21。所述面罩由隔離層31和面罩外殼30組成。隔離層31為不透光材質(zhì)。隔離層31的內(nèi)側(cè)在相鄰LED晶元25之間設(shè)置有突起26,能夠防止相鄰發(fā)光點(diǎn)互相串光。隔離層31上對(duì)應(yīng)于LED晶元25的位置設(shè)置有出光孔28。在電路板24的前表面與隔離層31的內(nèi)表面之間填充有透明密封層27,該透明密封層27為樹脂膠層,能夠保護(hù)LED晶元25,避免距離非常近的燈絲間互相碾壓串動(dòng)。面罩外殼30由前面板和四周的側(cè)壁構(gòu)成,電路板24上面的64X 64個(gè)LED晶元25與面罩外殼30前面板的64X64個(gè)出光孔29位置——對(duì)應(yīng)。驅(qū)動(dòng)IC21焊接在電路板24的背面。LED晶元25采用固晶打線的方式固定在電路板24上。首先使用全自動(dòng)固晶機(jī)把LED晶元25固定在電路板24上對(duì)應(yīng)位置;其次,使用全自動(dòng)焊接機(jī)把LED晶元24和電路板24上的引腳焊牢;這樣就形成了完整的LED發(fā)光點(diǎn)。隔離層31中注入樹脂膠,把帶有LED晶元25的電路板24壓入樹脂膠中,這樣隔離層31和LED晶元25間的空隙就被樹脂填充上形成樹脂膠層,待樹脂膠烘干之后就形成了封裝集成三合一 LED顯示單元。樹脂膠層能夠起到固定LED晶元25同時(shí)粘合隔離層31和電路板24為一體的作用。本實(shí)施例面罩的隔離層31和面罩外殼30是分離的,注入樹脂前首先把隔離層31置于面罩外殼30中。面罩外殼30采用鋁質(zhì)材料,輕巧、平整度好、耐熱。隔離層31采用不透光塑料材質(zhì)能夠避免相鄰LED發(fā)光點(diǎn)互相串光。隔離層31和面罩外殼30上與LED晶元25對(duì)應(yīng)的位置分別分布有出光孔28和29。面罩外殼30顏色為黑色,能提高LED顯示單元板對(duì)比度。這種分離式面罩相對(duì)于一體面罩來(lái)說(shuō)具有平整度好、四周壁薄的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式,LED晶元還可以采用其他方式固定在電路板上,面罩還可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他結(jié)構(gòu)形式。因此。凡是將現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)電路板與LED顯示模塊中的線路板合成為一塊電路板,驅(qū)動(dòng)IC通過(guò)電路板直接與LED晶元連接的,都在本發(fā)明意圖保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種封裝集成三合一 LED顯示單元,包括驅(qū)動(dòng)IC (21),LED晶元(25),面罩;其特征在于還包括電路板(24);所述LED晶元(25)固定于電路板(24)正面,兩者共同構(gòu)成LED顯示模塊;驅(qū)動(dòng)IC (21)固定于電路板(24)的背面,驅(qū)動(dòng)IC (21)通過(guò)電路板(24)直接與LED晶元(25)連接;面罩罩在電路板(24)與LED晶元(25)構(gòu)成的LED顯示模塊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述LED晶元采用固晶打線方法安裝在電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述電路板(24)的固定有LED晶元(25)的表面附有透明密封層(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述面罩靠近LED晶元(25)的一側(cè)在相鄰LED晶元之間位置設(shè)置有突起(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述透明密封層(27)填充于電路板(24)前表面與面罩之間的空隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述面罩由隔離層(31)和面罩外殼(30)組成;面罩外殼(30)由前面板和四周的側(cè)壁構(gòu)成;隔離層(31)的內(nèi)側(cè)在相鄰LED晶元之間設(shè)置有突起(26);隔離層(31)和面罩外殼(30)前面板上對(duì)應(yīng)于LED晶元(25)的位置設(shè)置有出光孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述面罩外殼30采用鋁質(zhì)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于電路板(24)的前表面與隔離層(31)的內(nèi)表面之間的空隙填充有透明密封層(27)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝集成三合一LED顯示單元,其特征在于所述透明密封層(27)為樹脂膠層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種封裝集成三合一LED顯示單元,包括驅(qū)動(dòng)IC,電路板,LED晶元,面罩;所述LED晶元采用直接固晶打線方式固定于電路板正面,兩者共同構(gòu)成LED顯示模塊;驅(qū)動(dòng)IC固定于電路板的背面,驅(qū)動(dòng)IC通過(guò)電路板直接與LED晶元連接;面罩罩在電路板與LED晶元構(gòu)成的LED顯示模塊上。本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中LED顯示模塊的線路板與驅(qū)動(dòng)電路板合成為一個(gè)電路板,驅(qū)動(dòng)IC通過(guò)電路板直接與LED晶元連接,有效減小了LED顯示單元板的厚度。
文檔編號(hào)G09F9/33GK103021288SQ20121053581
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者王瑞光 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春希達(dá)電子技術(shù)有限公司
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