CN104077975A - 发光二极管显示屏及封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种发光二极管显示屏及封装结构，不仅有效控制封装结构的成本，且由于两个发光二极管的封装设计，进一步提高了发光二极管间的间隙，使得发光二极管显示屏的分辨率得以提升。本发明实施例中提供的封装结构包括：一基板；二发光二极管，设置于基板上，用于产生光线；一封装材料，用于黏合二发光二极管于基板上。

Description

发光二极管显示屏及封装结构

技术领域

本发明涉及一种发光二极管显示屏及封装结构，尤其涉及一种发光二极管显示屏及其内部发光二极管的封装结构。

背景技术

随着科技的进步，市面上已发展出各式各样的显示屏产品，如液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)、电浆显示屏(Plasma Display Panel，PDP)及发光二极管显示屏(Light-Emitting Diode display，LED display)等。其中，发光二极管显示屏具有发光效率高、寿命长及低耗能等优点，已普遍应用于户外显示屏与大型户外拼接显示屏，同时，也存在于家用电视或计算机的显示屏。

发光二极管显示屏是由多颗个别封装的发光二极管所构成，红、绿、蓝三原色的发光二极管可封装为一方形封装结构，这些方形封装结构再以非常接近的距离焊接于印刷电路板上，并在协调驱动之下产生全彩画素。目前最常见的封装方式是透过表面黏着技术(Surface-Mount Technology，SMT)，以表面黏着型元件(Surface-Mount Device，SMD)形式进行封装。此外，发光二极管显示屏的分辨率则取决于每一方形封装结构之间的距离及方形封装结构的大小。

图1所示为现有的发光二极管显示屏的封装结构，封装结构10包含有三颗发光二极管D1～D3及一基板100。三颗发光二极管D1～D3包含三原色(红色、绿色、蓝色)发光二极管各一颗，以形成光谱上所有颜色。发光二极管D1～D3排列于基板100上，并透过一封装材料(未绘示)，以表面黏着型元件(Surface-Mount Device，SMD)结构封装在基板100上。此外，基板100上另包含有控制电路及元件，用于控制发光二极管D1～D3的亮度，以调整颜色的显示。图1中方形封装结构的基板100之大小受限于发光二极管D1～D3的大小、二发光二极管之间的距离及发光二极管D1、D3与基板100边界之间的距离，其最小可达到长宽大约为1毫米(millimeter)，如图1所示。其中，每一发光二极管D1～D3的宽度大约为0.21毫米，相邻发光二极管之间的距离大约为0.107毫米，发光二极管D1、D3与基板100边界之间的距离大约为0.078毫米。在封装结构10中，主要的成本来自于基板100的晶粒尺寸(die size)，因此，降低成本的首要工作即是降低基板100的晶粒尺寸。然而，在封装结构10中，基板100须封装三颗发光二极管D1～D3，因此，基板100的晶粒尺寸会受限于发光二极管D1～D3的尺寸、二发光二极管之间的距离及发光二极管D1、D3与基板100边界之间的距离。

为实现高分辨率的发光二极管显示屏，脚距密集化(fine pitch)为必然的趋势。脚距密集化代表每一方形封装结构(即每一画素)之间的距离更加接近或方形封装结构的尺寸缩小，以提升分辨率。然而，对于相同尺寸的发光二极管显示屏而言，如图1所示的现有技术，当方形封装结构之间的距离接近或方形封装结构的尺寸缩小时，须使用数量更多的方形封装结构，进而导致成本的上升。有鉴于此，实有必要发展一种封装结构，可提升发光二极管显示屏的分辨率，同时有效控制封装结构的成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管显示屏及封装结构，不仅有效控制封装结构的成本，且由于两个发光二极管的封装设计，进一步提高了发光二极管间的间隙，使得发光二极管显示屏的分辨率得以提升。

本发明实施例提供的一种封装结构，用于多个发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)，包括：

一基板；

二发光二极管，设置于所述基板上，用于产生光线；

一封装材料，用于黏合所述二发光二极管于所述基板上。

优选地，

所述封装结构为一表面黏着型元件(Surface Mount Device，SMD)的发光二极管封装结构。

优选地，

所述封装材料包含有一散光物质，用于混合所述二发光二极管所产生的光线，并加以散发。

优选地，

所述二发光二极管包括一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管当中的二者，且所述二发光二极管所产生的光线颜色包含红色、绿色及蓝色当中相对应的二者。

优选地，

所述封装结构用于一发光二极管显示屏。

本发明实施例提供的一种发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)显示屏，包括：

一显示面板；

多个封装结构，设置于所述显示面板上，其中每一封装结构包含有：

一基板；

二发光二极管，设置于所述基板上，用于产生光线；

一封装材料，用于黏合所述二发光二极管于所述基板上。

优选地，

所述每一封装结构为一表面黏着型元件(Surface Mount Device，SMD)的发光二极管封装结构。

优选地，

所述封装材料包含一散光物质，用于混合该二发光二极管所产生的光线，并加以散发。

优选地，

所述二发光二极管包含一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管当中的二者，且所述二发光二极管所产生的光线颜色包含红色、绿色及蓝色当中相对应的二者。

优选地，

所述红色发光二极管、所述绿色发光二极管及所述蓝色发光二极管的其中之一的发光二极管，并未包含于所述一封装结构中，所述发光二极管另包含于与所述封装结构相邻的另一封装结构中。

优选地，

所述发光二极管的颜色以借色方式显示于所述封装结构相对应的其中之一画素。

优选地，

所述封装结构包括：

第一封装结构，其包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管；

第二封装结构，其包含有一蓝色发光二极管及一绿色发光二极管，且所述第一封装结构与所述第二封装结构在所述显示面板上以交错方式排列。

优选地，

所述封装结构还包括：

第三封装结构，其包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管；

第四封装结构，其包含有一蓝色发光二极管及一白色发光二极管，且所述第三封装结构与所述第四封装结构在所述显示面板上一方向交替排列。

优选地，

所述封装结构还包括：

第五封装结构，其包含有一蓝色发光二极管及一绿色发光二极管；

第六封装结构，其包含有一红色发光二极管及一白色发光二极管，且所述第五封装结构与所述第六封装结构在所述显示面板上一方向交替排列。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种发光二极管显示屏及封装结构，其中封装结构包括：一基板；二发光二极管，设置于基板上，用于产生光线；一封装材料，用于黏合二发光二极管于基板上。本实施例中，通过使用封装材料将两个发光二极管封装在一个基板上的设计，不仅有效控制封装结构的成本，且由于两个发光二极管的封装设计，进一步提高了发光二极管间的间隙，使得发光二极管显示屏的分辨率得以提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的发光二极管显示屏的封装结构的结构示意图；

图2(a)为本发明实施例中提供的一种封装结构的俯视的结构示意图；

图2(b)为本发明实施例中提供的一种封装结构的侧视的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏的另一个实施例的结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种发光二极管显示屏及封装结构，不仅有效控制封装结构的成本，且由于两个发光二极管的封装设计，进一步提高了发光二极管间的间隙，使得发光二极管显示屏的分辨率得以提升。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，本发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏及封装结构的一个实施例包括：

如图2(a)和图2(b)所示，封装结构20包含一基板200、仅二发光二极管D4、D5及一封装材料202，至于其它可能的组成元件或模块，如电路元件、接点(pad)、焊线(bonding wire)、导线架(lead frame)等，可视系统需求而增加或减少，故在不影响本实施例之说明下，此处便不再进行赘述。需要说明的是，基板200可用于承载发光二极管D4、D5及相关控制电路及元件，其可用于控制发光二极管D4及D5的亮度，以调整颜色的显示。发光二极管D4及D5设置于基板200上，可用于产生光线，可以理解的是，发光二极管产生光线的原理为本技术领域的公知技术，此处便不再赘述。封装材料202可黏合发光二极管D4及D5于基板200上。一般来说，封装结构20是采用表面黏着型元件(Surface Mount Device，SMD)的封装结构，而封装材料202可包含一散光物质，用于混合发光二极管D4及D5所产生的光线，并加以散发。

可以理解的是，比较图1的现有封装结构和图2(a)的本发明的封装结构，封装结构20与封装结构10的主要差异在于，封装结构10包含三颗发光二极管D1～D3，而封装结构20仅包含二颗发光二极管D4及D5。简单来说，由于公知技术中，基板100的尺寸受限于发光二极管D1～D3的尺寸、二发光二极管之间的距离及发光二极管D1、D3与基板100边界之间的距离，其下限只能达到长宽约1毫米。相较之下，本发明实施例提供的封装结构仅包含二颗发光二极管D4及D5，藉由省略了其中一颗发光二极管，本发明可达到缩减基板200晶粒尺寸的目的，进而降低封装结构20的成本。同时，在相同的限制条件之下，例如每一发光二极管D4及D5的宽度大约为0.21毫米，二发光二极管之间的距离大约为0.107毫米，发光二极管D4、D5与基板200边界之间的距离大约为0.078毫米，基板200的长宽可下降至约0.683毫米，使得基板200的晶粒尺寸可下降至基板100的一半以下，此处具体不做限定。

另一方面，由于基板200的尺寸的长宽大幅下降，在两个相邻的封装结构之间的间距不变的情况下，前述的两个相邻的封装结构的中心点之间的距离也可大幅降低。换句话说，前述的两个相邻的封装结构所对应到的画素彼此更加接近，使得发光二极管显示屏的分辨率随之而提升。

当图1中的基板100包含了三原色(红、绿、蓝)的发光二极管各一颗，可形成光谱上所有颜色；相较之下，图2中的基板200仅包含二颗发光二极管，因此直观而言，单一封装结构20可能无法显示光谱上所有颜色。在此情形下，本发明实施例中，另利用借色的方式，由相邻的封装结构补足单一封装结构20所缺少的颜色。

如图2(a)和图2(b)所示，详细来说，由于每一发光二极管显示屏皆包含多个封装结构20，以矩阵形式排列于显示屏面板上，以形成个别画素。此外，每一封装结构20与相邻的封装结构十分接近，因此，在每一封装结构20中，缺少的颜色可藉由相邻的封装结构提供，以显示于封装结构20所对应的画素中。需要说明的是，封装结构20所包含的二发光二极管D4及D5可包含一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管当中二者，且发光二极管D4及D5所产生的光线颜色包含三原色(红色、绿色及蓝色)当中相对应的二者。而在此红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管中，会有一种颜色的发光二极管未包含于封装结构20之内，此颜色的发光二极管应包含于与封装结构20相邻之封装结构的二发光二极管中。举例来说，封装结构20可配置于一发光二极管显示屏上，并相邻于一封装结构22。若封装结构20中包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管时，封装结构22的二发光二极管应至少包含一蓝色发光二极管，以补足封装结构20中所缺少的颜色，并透过借色的方式显示蓝色于封装结构20所对应的画素。因此，在发光二极管显示屏上的封装结构需进行适当的配置，以顺利进行借色。

请参阅图3，发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏的一个实施例包括：

发光二极管显示屏30上配置有多个封装结构P1_11～P1_nm。封装结构P1_11～P1_nm是以矩阵方式排列，其中每一封装结构仅包含二颗发光二极管，且每一封装结构分别对应于一画素。根据所包含的发光二极管颜色的不同，封装结构P1_11～P1_nm可区分为第一封装结构及第二封装结构两种，其中，第一封装结构包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管，第二封装结构包含有一蓝色发光二极管及一绿色发光二极管，且第一封装结构与第二封装结构在发光二极管显示屏30上以交错方式排列。换句话说，对每一第一封装结构而言，其上下左右相邻的封装结构皆为第二封装结构；对每一第二封装结构而言，其上下左右相邻的封装结构皆为第一封装结构。

需要说明的是，在前述的配置之下，发光二极管显示屏30上的画素即可透过借色来进行显示。以第一封装结构P1_11为例，封装结构P1_11仅包含红色发光二极管及绿色发光二极管，因此仅能显示红色、绿色或其混成的颜色，由于与封装结构P1_11相邻的封装结构P1_12及封装结构P1_21皆为第二封装结构，因此封装结构P1_11所对应的画素中缺少的蓝色可由封装结构P1_12或封装结构P1_21以借色方式补足。以第二封装结构P1_12为例，封装结构P1_12仅包含蓝色发光二极管及绿色发光二极管，因此仅能显示蓝色、绿色或其混成的颜色，由于与封装结构P1_12相邻的封装结构P1_11、封装结构P1_13及封装结构P1_22皆为第一封装结构，因此封装结构P1_12所对应的画素中缺少的红色可由封装结构P1_11、封装结构P1_13或封装结构P1_22以借色方式补足。

根据上述实施例，第一封装结构及第二封装结构皆包含有绿色发光二极管。较佳地，由于人眼对亮度最敏感，因此每一封装结构都应能够直接显示与亮度最直接相关的绿色，以避免降低显示画质。然而，由于白色发光二极管所散发的白色光同时包含红色、绿色及蓝色光谱，在另一实施例中，绿色发光二极管也可由白色发光二极管所取代。

请参阅图4，本发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏的另一个实施例包括：

发光二极管显示屏40上配置有多个封装结构P2_11～P2_nm。封装结构P2_11～P2_nm是以矩阵方式排列，其中每一封装结构仅包含二颗发光二极管，且每一封装结构分别对应于一画素。根据所包含的发光二极管颜色的不同，封装结构P2_11～P2_nm可区分为第三封装结构及第四封装结构两种，其中，第三封装结构包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管，第四封装结构包含有一蓝色发光二极管及一白色发光二极管，且第三封装结构与第四封装结构在发光二极管显示屏40上的水平方向交替排列。换句话说，对每一第三封装结构而言，其左右相邻的封装结构皆为第四封装结构，而上下相邻的封装结构则皆为第三封装结构；对每一第四封装结构而言，其左右相邻的封装结构皆为第三封装结构，而上下相邻的封装结构则皆为第四封装结构。

需要说明的是，在前述的配置之下，发光二极管显示屏40上的画素即可透过借色来进行显示。以第三封装结构P2_11为例，封装结构P2_11仅包含红色发光二极管及绿色发光二极管，因此仅能显示红色、绿色或其混成的颜色，由于与封装结构P2_11相邻的封装结构P2_12为第四封装结构，因此封装结构P2_11所对应的画素中缺少的蓝色可由封装结构P2_12以借色方式补足。以第四封装结构P2_12为例，封装结构P2_12仅包含蓝色发光二极管及白色发光二极管，因此仅能显示蓝色、白色或以蓝色为主的混成颜色，由于与封装结构P2_12相邻的封装结构P2_11及封装结构P2_13皆为第三封装结构，因此封装结构P2_12所对应的画素中红色及绿色不足的部分可由封装结构P2_11或封装结构P2_13以借色方式补足。

在另一实施例中，亦可将蓝色发光二极管及红色发光二极管互相调换。

请参阅图5，本发明实施例中提供的一种发光二极管显示屏的另一个实施例包括：

发光二极管显示屏50上配置有多个封装结构P3_11～P3_nm。封装结构P3_11～P3_nm是以矩阵方式排列，其中每一封装结构仅包含二颗发光二极管，且每一封装结构分别对应于一画素。根据所包含的发光二极管颜色的不同，封装结构P3_11～P3_nm可区分为第五封装结构及第六封装结构两种，其中，第五封装结构包含有一蓝色发光二极管及一绿色发光二极管，第六封装结构包含有一红色发光二极管及一白色发光二极管，且第五封装结构与第六封装结构在发光二极管显示屏50上的水平方向交替排列。换句话说，对每一第五封装结构而言，其左右相邻的封装结构皆为第六封装结构，而上下相邻的封装结构则皆为第五封装结构；对每一第六封装结构而言，其左右相邻的封装结构皆为第五封装结构，而上下相邻的封装结构则皆为第六封装结构。

需要说明的是，在前述的配置之下，发光二极管显示屏50上的画素即可透过借色来进行显示。以第五封装结构P3_11为例，封装结构P3_11仅包含蓝色发光二极管及绿色发光二极管，因此仅能显示蓝色、绿色或其混成的颜色，由于与封装结构P3_11相邻的封装结构P3_12为第六封装结构，因此封装结构P3_11所对应的画素中缺少的红色可由封装结构P3_12以借色方式补足。以第六封装结构P3_12为例，封装结构P3_12仅包含红色发光二极管及白色发光二极管，因此仅能显示红色、白色或以红色为主的混成颜色，由于与封装结构P3_12相邻的封装结构P3_11及封装结构P3_13皆为第五封装结构，因此封装结构P3_12所对应的画素中蓝色及绿色不足的部分可由封装结构P3_11或封装结构P3_13以借色方式补足。

必须说明的是，本发明提供了一种仅包含二颗发光二极管的封装结构以及此封装结构所构成的发光二极管显示屏，以达成降低成本及提高分辨率的目的，并透过借色方式进行显示。本领域技术人员可据以进行修饰或变化，此处具体不做限定。举例来说，发光二极管显示屏40及50中的白色发光二极管亦可由黄色发光二极管取代，这是因为黄色光能刺激人眼中的红色光和绿色光受体，因此可产生绿色光的效果。此外，虽然发光二极管显示屏30、40及50中每一封装结构的二发光二极管皆以左右排列方式配置于封装结构中，但在其它实施例中，二发光二极管也可以上下排列方式配置于封装结构中，或可根据系统需求，以任意角度或方向进行配置，此处具体不做限定。由于封装结构中的封装材料会先混合二发光二极管所产生的光线再加以散发，因此，不论二发光二极管以何种方式排列，其光线都会先在封装材料内部进行混合，不会影响显示的结果。另一方面，在发光二极管显示屏30、40及50中，封装结构是以规律的矩阵形式进行排列，但在其它实施例中，封装结构也可采用错位方式排列或旋转排列的方向，抑或使用其它排列手段来符合系统需求(如显示均匀性的需求)。只要发光二极管显示屏中一封装结构仅包含二颗发光二极管，并采用借色的方式进行显示，无论其以何种方式进行排列或配置，皆可包含在本发明的范畴。

在公知技术中，每一封装结构皆包含有三颗分别可显示三原色(红色、绿色、蓝色)之发光二极管，对于相同尺寸的发光二极管显示屏而言，当封装结构之间的距离接近或封装结构的尺寸缩小时，须使用数量更多的封装结构，进而导致成本的上升。相较之下，本发明的每一封装结构仅包含二颗发光二极管，并透过借色方式由相邻封装结构产生的光线来补足每一封装结构所缺少的颜色，可有效降低封装结构中基板的晶粒尺寸，进而达到降低成本的效果。

本发明实施例提供的一种发光二极管显示屏及封装结构，其中封装结构包括：一基板200；二发光二极管D4及D5，设置于基板200上，用于产生光线；一封装材料202，用于黏合二发光二极管D4及D5于基板上。本实施例中，通过使用封装材料202将两个发光二极管D4及D5封装在一个基板200上的设计，不仅有效控制封装结构的成本，且由于两个发光二极管D4及D5的封装设计，进一步提高了发光二极管间的间隙，使得发光二极管显示屏的分辨率得以提升。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种封装结构，用于多个发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)，其特征在于，包括：

一基板；

仅二发光二极管，设置于所述基板上，用于产生光线；

一封装材料，用于黏合所述二发光二极管于所述基板上。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构为一表面黏着型元件(Surface Mount Device，SMD)的发光二极管封装结构。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装材料包含有一散光物质，用于混合所述二发光二极管所产生的光线，并加以散发。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述二发光二极管包括一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管当中的二者，且所述二发光二极管所产生的光线颜色包含红色、绿色及蓝色当中相对应的二者。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构用于一发光二极管显示屏。

6.一种发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)显示屏，其特征在于，包括：

一显示面板；

多个封装结构，设置于所述显示面板上，其中，每一封装结构包含有：

一基板；

仅二发光二极管，设置于所述基板上，用于产生光线；

一封装材料，用于黏合所述二发光二极管于所述基板上。

7.根据权利要求6所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述每一封装结构为一表面黏着型元件(Surface Mount Device，SMD)的发光二极管封装结构。

8.根据权利要求6所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述封装材料包含一散光物质，用于混合该二发光二极管所产生的光线，并加以散发。

9.根据权利要求6所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述二发光二极管包含一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管当中的二者，且所述二发光二极管所产生的光线颜色包含红色、绿色及蓝色当中相对应的二者。

10.根据权利要求9所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述红色发光二极管、所述绿色发光二极管及所述蓝色发光二极管的其中之一的发光二极管，并未包含于所述一封装结构中，所述发光二极管另包含于与所述封装结构相邻的另一封装结构中。

11.根据权利要求10所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述发光二极管的颜色以借色方式显示于所述封装结构相对应的其中之一画素。

12.根据权利要求6所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述封装结构包括：

第一封装结构，其包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管；

第二封装结构，其包含有一蓝色发光二极管及一绿色发光二极管，且所述第一封装结构与所述第二封装结构在所述显示面板上以交错方式排列。

13.根据权利要求6所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述封装结构还包括：

第三封装结构，其包含有一红色发光二极管及一绿色发光二极管；

第四封装结构，其包含有一蓝色发光二极管及一白色发光二极管，且所述第三封装结构与所述第四封装结构在所述显示面板上一方向交替排列。

14.根据权利要求6所述的发光二极管显示屏，其特征在于，所述封装结构还包括：

第五封装结构，其包含有一蓝色发光二极管及一绿色发光二极管；

第六封装结构，其包含有一红色发光二极管及一白色发光二极管，且所述第五封装结构与所述第六封装结构在所述显示面板上一方向交替排列。