CN102024389B - Led显示板及led显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED显示板及LED显示器。其中，该LED显示板包括：电路板(1)；以及一个或多个LED灯(3)，将每个LED灯(3)的LED灯芯(31)直接装载在电路板的第一外表面之上，用于接收并显示处理后的数据信号。通过本发明，能够实现更高分辨率、更高集成度的LED显示装置。同时，有效减少了电路板变形的机率，也减少了焊接带来的不良影响。

Description

LED显示板及LED显示器

技术领域

本发明涉及一种LED显示板及LED显示器。

背景技术

现有的LED显示装置包括一个电路板1(PCB)的基板和设置在该基板的两个外层上的元器件，其中一个外层是由LED灯作为单独的封装形式通过焊接的方式连接到PCB板材上，另一个外层由恒流驱动芯片和各种数据信号的接插件焊接于电路板1(PCB)上同时这两个外层再通过电路板1(PCB)中间层的电路连接而实现内部连接和与外围电路的连接来实现显示功能的。

图1是根据相关技术的LED显示板的结构示意图；图2是根据相关技术的LED显示板中的驱动芯片的结构示意图；图3是根据相关技术的LED显示板中的LED灯的结构示意图。

如图1和图2所示，现有技术中LED显示装置基本是以单个的驱动芯片2的驱动芯片管芯21通过驱动芯片管脚引线22连接在驱动芯片焊脚6上，然后再通过驱动芯片焊脚6焊接在电路板1上实现的。由于焊接工艺的要求，驱动芯片2的PCB封装焊盘要求做大，否则无法完成良好的焊接，而目前的PCB加工工艺，也不可能做到很小的精度。这样就限制了高密度、小间距的LED显示装置的实现。

如图1和图3所示，现有技术中使用在LED灯中的LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，LED灯3上的LED灯芯31的晶体可以通过LED焊脚7焊接在电路板1上。由于该设计方式使得LED灯的外形封装较大，且无法制作出更小尺寸的LED灯封装，使得在LED单独封装的情况下无法实现在电路板1上的单位面积上安装更多的LED灯，限制了LED显示装置小间距的实现。

同时，由于目前的技术是以个体元件焊接在电子线路板表面，这样线路板局部受热不同，造成线路板变形，而且采用焊接技术会造成如翘曲，漏焊、连焊等不良问题。

目前针对相关技术的LED灯需要通过焊脚焊接在电路板上，导致无法实现高集成度的LED显示装置、制作成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术的LED灯需要通过焊脚焊接在电路板上，导致无法实现高集成度的LED显示装置、制作成本高的问题，目前尚未提出有效的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种LED显示板及LED显示器，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种LED显示板，该LED显示板包括：电路板；一个或多个LED灯，将每个LED灯的LED灯芯直接装载在电路板的第一外表面之上，用于接收并显示处理后的数据信号。

进一步地，LED灯包括：LED灯芯，外置在电路板的第一外表面之上；一个或多个LED灯芯管脚引线，每个LED灯芯管脚引线的第一端与LED灯芯连接，第二端直接与电路板连接以使得LED灯芯直接装载在第一外表面之上。

进一步地，每个LED灯芯管脚引线的第二端通过金属连接与电路板连接。

进一步地，一个或多个LED灯按照预定间距分布在电路板的第一外表面之上。

进一步地，预定间距小于等于2mm。

进一步地，LED显示板还包括：一个或多个驱动芯片，连接在电路板的第二外表面之上，用于处理数据信号并发送处理后的数据信号至LED灯。

进一步地，驱动芯片焊接在电路板的第二外表面之上。

进一步地，LED显示板还包括：接插件，接插件的第一端连接在电路板的第二外表面之上，第二端连接外部设备以接收数据信号，数据信号包括图像数据信号和图像控制信号。

进一步地，LED显示板还包括：LED灯封装装置，装载在电路板的第一外表面之上，用于封装LED灯。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种LED显示器，该LED显示器包括：上述任意一种LED显示板。

通过本发明，采用电路板；以及一个或多个LED灯，将每个LED灯的LED灯芯直接装载在电路板的第一外表面之上，用于接收并显示处理后的数据信号，解决了相关技术的LED灯和驱动芯片需要通过焊脚焊接在电路板上，导致无法实现高集成度的LED显示装置、制作成本高的问题，进而节省了电子线路的空间，实现了更高分辨率、更高集成度的LED显示装置的效果。同时，有效减少了电路板变形的机率，也减少了焊接带来的不良影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的LED显示板的结构示意图；

图2是根据相关技术的LED显示板中的驱动芯片的结构示意图；

图3是根据相关技术的LED显示板中的LED灯的结构示意图；

图4是根据本发明实施例一的LED显示板的结构示意图；

图5是根据本发明实施例二的LED显示板的结构示意图；

图6是根据本发明实施例一或二的LED显示板中的驱动芯片的结构示意图；

图7是根据本发明实施例三的LED显示板的结构示意图；以及

图8是根据本发明实施例一或三的LED显示板中的LED灯的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图4是根据本发明实施例一的LED显示板的结构示意图。如图4所示，该LED显示板包括：电路板1；一个或多个驱动芯片2，将每个驱动芯片2的驱动芯片管芯21直接装载在电路板1的第二外表面之上或内嵌在电路板1中，用于处理接收到的数据信号；一个或多个LED灯3，将每个LED灯3的LED灯芯31直接装载在电路板1的第一外表面之上，用于接收并显示处理后的数据信号。

本发明的上述实施例中实现在PCB电路板1第二外表面上直接连接每个驱动芯片2的驱动芯片管芯21，而不需要通过其它介质将驱动芯片管芯21连接在该第二外表面之上，或者直接将该驱动芯片2内置在电路板1中，同时也可以在电路板1的第一外表面上直接安装每个LED灯3的灯芯，而不需要通过其它介质将LED灯芯31连接在该第一外表面之上。通过上述实现方式，由于节省了部分元件，使得电路板1上可以高密度的集成更多的驱动芯片2和LED灯3，提高了电路板1的使用效率，即实现了更高分辨率、更高集成度的LED显示装置。

由于本发明代替了传统的现有技术中，使用焊接技术将驱动芯片2的驱动芯片管芯21和/或LED灯3的LED灯芯31连接在电路板1上，因此，避免了由于焊接导致的翘曲、漏焊、连焊等问题，也避免了电路板1由于焊接技术导致的变形问题，使整个电路板1作为器件热量的散热面。

本发明实施例一中使用的驱动芯片2可以包括：驱动芯片管芯21，外置在电路板1的第二外表面之上；一个或多个驱动芯片管脚引线22，每个驱动芯片管脚引线22的第一端与驱动芯片管芯21连接，第二端直接与电路板1连接以使得驱动芯片管芯21直接装载在第二外表面之上。优选的，每个驱动芯片管脚引线22的第二端通过金属连接与电路板1内部的电路接点连接，其中，该金属连接可以是金丝焊连接或高温压制。该实施例中采用金属连接技术使得驱动芯片管芯21与电路板1直接连接，该实施例减少了电路板1的厚度，提高了工艺的精确度，且由于连接点小，有效节省了电路板1的空间，同时避免了驱动芯片管芯21的管脚引线被引出管脚，有效减少了由于引出管脚电容、电感效应而造成的信号完整性问题。

本发明实施例一中使用的驱动芯片2也可以是包括：驱动芯片管芯21，内嵌在电路板1中；一个或多个驱动芯片管脚引线22，每个驱动芯片管脚引线22的第一端与驱动芯片管芯21连接，第二端与电路板1内部的电路接点连接。这种将驱动芯片管芯21内嵌在电路板1中，使得电路板1的厚度减少，同时节省了电路板1表面的空间。

优选的，本发明上述实施例一中的LED灯3可以包括：LED灯芯31，外置在电路板1的第一外表面之上；一个或多个LED灯芯管脚引线32，每个LED灯芯管脚引线32的第一端与LED灯芯31连接，第二端直接与电路板1连接以使得LED灯芯31直接装载在第一外表面之上。优选的，每个LED灯芯管脚引线32的第二端通过金属连接与电路板1内部的电路接点连接，其中，该金属连接可以是金丝焊连接或高温压制。该实施例使得每个LED灯3之间的距离缩小，实现电路板1上可以排布更多的LED灯3，提高了设备的像素和分辨率。

在该实施例一中的一个或多个LED灯3可以按照预定间距分布在电路板1的第一外表面之上。优选的，该预定间距为小于等于2mm的范围内。

本发明上述实施例的LED显示板还可以包括：接插件4，该接插件4的第一端连接在电路板1的第二外表面之上，第二端与外部设备连接以接收数据信号，数据信号包括图像数据信号和图像控制信号。

如图4所示，LED显示板还可以包括：驱动芯片封装装置，装载在电路板1的第二外表面之上，用于封装驱动芯片2；LED灯3封装装置，装载在电路板1的第一外表面之上，用于封装LED灯3。

图5是根据本发明实施例二的LED显示板的结构示意图；图6是根据本发明实施例一或二的LED显示板中的驱动芯片2的结构示意图。

如图5所示，该LED显示板可以包括：电路板1；以及一个或多个驱动芯片2，将每个驱动芯片2的驱动芯片管芯21直接装载在电路板1的第二外表面之上或内嵌在电路板1中，用于处理接收到的数据信号。

本方案实现驱动芯片管芯21通过半导体集成技术直接封装在电子线路板表面或嵌入到电子线路板中。以实现更小间距，更高密度的LED显示装置设计。这种直接把驱动芯片2的半导体管芯，直接做在电子线路板上，不仅减少了单个封装后的器件占用的空间，而且也省去了焊接用封装焊盘所占用的空间，这样就可以更加有效的设计利用空间，更好的实现小间距、高密度的LED显示装置。

如图5所示的LED显示板还可以包括：一个或多个LED颗粒单元，每个LED颗粒单元连接在电路板1的第一外表面之上，用于接收并显示驱动芯片2处理后的数据信号。每个LED颗粒单元各自可以包括：LED晶体；LED焊脚，该LED焊脚的第一端与LED晶体连接，第二端连接在电路板1的第一外表面之上。

上述实施例二的关键点是驱动芯片2以电子线路板为基底直接嵌入电路板1或封装于电路板1的表面，实现驱动芯片2与电路板1集成在一起，减少了LED显示板的厚度，得以获取高密度，小间距的显示装置，以此方法实现的led显示装置更加节省电子线路板的实际空间，可以做到更小间距，更高分辨率、更高集成度的led显示装置。由于减少了焊接步骤，就有效的减少了焊接造成的不良问题。如翘曲，漏焊、连焊等问题，也不必考虑由于目前焊接技术限制，是否可以实现的问题。

如图5所示的LED显示板还可以包括：驱动芯片2封装装置，用于封装实施例二的驱动芯片2，起到保护作用。

另外的，本发明实施例的LED显示板(也可以称为LED显示面板)更利于电路板1的散热功能，灯芯和驱动芯片2直接嵌入或封装在线路板上，使得各个元器件产生的热量以整个线路板为散热面，这样线路板局部受热大致相同，避免了电路线路板变形。

如图6所示，本发明实施例一和二中使用的驱动芯片2可以包括：驱动芯片管芯21，外置在电路板1的第二外表面之上；一个或多个驱动芯片管脚引线22，每个驱动芯片管脚引线22的第一端与驱动芯片管芯21连接，第二端直接与电路板1连接以使得驱动芯片管芯21直接装载在第二外表面之上。优选的，每个驱动芯片管脚引线22的第二端通过金属连接与电路板1内部的电路接点连接，其中，该金属连接可以是金丝焊连接或高温压制。该实施例中采用金属连接技术使得驱动芯片管芯21与电路板1连接，该实施例减少了电路板1的厚度，提高了工艺的精确度，且由于连接点小，有效节省了电路板1的空间，同时避免了驱动芯片管芯21的管脚引线被引出管脚，有效减少了由于引出管脚电容、电感效应而造成的信号完整性问题。

如图6所示，本发明实施例一和二中使用的驱动芯片2也可以是包括：驱动芯片管芯21，内嵌在电路板1中；一个或多个驱动芯片管脚引线22，每个驱动芯片管脚引线22的第一端与驱动芯片管芯21连接，第二端与电路板1内部的电路接点连接。这种将驱动芯片管芯21内嵌在电路板1中，使得电路板1的厚度减少，同时节省了电路板1表面的空间。

上述实施例二实现了如下效果：有效的解决LED显示装置的驱动芯片2的散热问题；有效节省了PCB空间，使更高密度、更小间距的LED显示装置得以实现；省去了焊接工艺，有效避免了由焊接造成的不良问题；由于驱动芯片2直接封装于线路板上，避免了引出管脚，因此有效的减小了由引出管脚电容、电感效应，造成的信号完整性问题；同时，可以有效地减小led显示装置的体积，重量，LED显示装置轻薄、灵便。

图7是根据本发明实施例三的LED显示板的结构示意图；以及图8是根据本发明实施例一或三的LED显示板中的LED灯3的结构示意图。

如图7所示，该实施例三中的LED显示板包括：电路板1；一个或多个LED灯3，将每个所述LED灯3的LED灯芯31直接装载在所述电路板1的第一外表面之上，用于接收并显示处理后的数据信号。

上述实施例三的关键点是LED灯3的LED灯芯31的芯片以电子线路板为基底直接封装于电路板1的表面，实现LED灯3的LED灯芯31与电路板1集成在一起，以获取LED高密度，小间距的显示装置，以此方法实现的led显示装置更加节省电子线路板的实际空间，可以做到更小间距，更高分辨率、更高集成度的led显示装置。由于减少了焊接步骤，就有效的减少了焊接造成的不良问题。如翘曲，漏焊、连焊等问题，也不必考虑由于目前焊接技术限制，是否可以实现的问题。

如图7所示的实施例三中的LED显示板还可以包括：一个或多个驱动芯片2，连接(例如焊接)在电路板1的第二外表面之上，用于处理数据信号并发送处理后的数据信号至LED灯3。

该显示板还可以包括：LED灯封装装置，装载在电路板1的第一外表面之上，用于封装LED灯3。

如图8所示，本发明上述实施例一和三中的LED灯3可以包括：LED灯芯31，外置在电路板1的第一外表面之上；一个或多个LED灯芯管脚引线32，每个LED灯芯管脚引线32的第一端与LED灯芯31连接，第二端直接与电路板1连接以使得LED灯芯31直接装载在第一外表面之上。优选的，每个LED灯芯管脚引线32的第二端通过金属连接与电路板1内部的电路接点连接，其中，该金属连接可以是金丝焊连接或高温压制。该实施例使得每个LED灯3之间的距离缩小，实现电路板1上可以排布更多的LED灯3，提高了设备的像素和分辨率。

在该实施例一和三中的一个或多个LED灯3可以按照预定间距分布在电路板1的第一外表面之上。优选的，该预定间距为小于等于2mm的范围内。

该实施例中的此小间距(小于2mm)LED显示装置实现了一种包含LED灯芯31的电子电路整体封装装置与焊接到此种装置上的驱动芯片2和接插件4共同组合而成，其中包含LED灯芯31的电子电路装置是由电路板1(PCB)和排布在上面的LED灯芯31电路板1通过制作整体封装合成的。

如图8所示，本发明上述实施例一和三中的LED显示板实现设计小间距LED显示装置，将包含LED灯芯31的电子电路装置的装载在电路板1(PCB)上，该电路板1的两个外层面中的一个层面上可以按照矩阵的方式等间距(小于2mm)排列多个LED灯芯31，并且在另一个外层面上，可以焊接恒流驱动芯片2和各种数据信号的接插件4。LED小间距显示装置的图像显示功能实现是由外界供电电源、图像数据信号、图像控制信号通过电路板1上的接插件4与此装置的电路进行连接，通过此装置上的驱动芯片2对数据的分析和处理功能来分时输到封装在电路板1(PCB)上的LED灯芯31上，使得LED灯芯31发光从而实现图像显示。

上述实施例三实现了如下效果：将矩阵阵列式的LED灯芯31和电路板1进行统一封装的形式；实现LED显示装置的像素为小间距(小于2mm)；LED显示板的散热更快；LED显示装置更薄；LED灯3不需要进行逐个封装。

本发明还提供了一种LED显示器，该LED显示器包括上述实施例中的任一种的LED显示板。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：实现制作超小间距(例如2mm以下间距)像素的显示装置，以及更小尺寸的间距的显示装置；使得LED显示板散热更快；减少了LED显示装置的厚度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种LED显示板，其特征在于，包括：

电路板(1)；

一个或多个LED灯(3)，将每个与所述LED灯(3)的LED灯芯(31)连接的LED灯芯管脚引线通过金属连接直接装载在所述电路板的第一外表面之上，用于接收并显示处理后的数据信号，所述金属连接包括金丝焊连接或高温压制；

一个或多个驱动芯片(2)，将每个所述驱动芯片(2)的驱动芯片管芯(21)内嵌在所述电路板(1)中，用于处理接收到的数据信号；

其中，所述驱动芯片(2)包括：所述驱动芯片管芯(21)，内嵌在所述电路板(1)中；一个或多个驱动芯片管脚引线(22)，每个所述驱动芯片管脚引线(22)的第一端与所述驱动芯片管芯(21)连接，第二端与所述电路板(1)内部的电路接点连接；

一个或多个LED灯(3)，每个所述LED灯(3)按照预定间距分布在所述电路板(1)的第一外表面之上，用于接收并显示所述驱动芯片(2)处理后的所述数据信号，所述预定间距小于2mm；

接插件(4)，所述接插件(4)的第一端连接在所述电路板(1)的第二外表面之上，第二端连接外部设备以接收所述数据信号，所述数据信号包括图像数据信号和图像控制信号；

驱动芯片封装装置，用于封装所述驱动芯片(2)；

LED灯封装装置，装载在所述电路板的所述第一外表面之上，用于封装所述LED灯；

其中，所述LED灯(3)包括：所述LED灯芯(31)，外置在所述电路板(1)的所述第一外表面之上；一个或多个LED灯芯管脚引线，每个所述LED灯芯管脚引线的第一端与所述LED灯芯(31)连接，第二端直接与所述电路板(1)连接以使得所述LED灯芯(31)直接装载在所述第一外表面之上。

2.一种LED显示器，其特征在于，包括：权利要求1所述的LED显示板。