CN106898601A - 三角形组合的led线路板、三角形led器件及显示屏 - Google Patents

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Abstract

一种三角形组合的LED线路板，包括多个三角形的LED单元，每六个LED单元的顶点重叠，共同形成一个六边形的中心点，使每六个LED单元形成一个六边形的LED阵列；所述LED单元包括基板以及设置在基板上的焊盘，所述焊盘包括固晶焊盘；所述固晶焊盘有三个，其分别设置在三角形的LED单元的三个顶点处。本发明通过设置三角形的LED单元以形成三角形的LED器件，能够更密集地排列在PCB板上，形成LED器件间距小的LED显示屏，增强像素清晰度；同时LED线路板中，LED单元以六边形的紧密铺排设置，能提高材料利用率，且能在六边形的中心点处一次性对多个LED单元进行钻孔，最后能通过简单切割快速得到LED器件，有效提高了加工效率，降低生产成本。

Description

三角形组合的LED线路板、三角形LED器件及显示屏
技术领域
本发明涉及发光器件、线路板及显示屏，尤其涉及LED线路板、LED器件及显示屏。
背景技术
请参阅图1，其为现有技术中的LED显示屏的示意图，该LED显示屏包括多个片式LED器件01，每个LED器件01上设有三个LED芯片05，LED器件01间的点间距为D。该LED显示屏的出光性主要表现为点出光，其显示屏的像素清晰度主要受该点间距D的影响。随着LED显示屏的技术不断发展，对高密、小间距的显示屏提出了更高的要求，且对清晰度与出光一致性的关注度也会越来越高。LED显示屏的出光性主要表现为点出光，其显示屏的像素清晰度主要受点间距D的影响，其点间距太大，清晰度较低。在LED显示屏的总体面积有限(受到使用场合等限制)的情况下，如何缩小LED器件点间距D成为了重要的技术问题。另外，贴好LED器件后的显示屏出光为点出光，出光不一致，混光不均匀，影响显示效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了点间距小、像素清晰度高的LED线路板、LED器件和LED显示屏。
本发明所采用的技术方案是：
一种三角形组合的LED线路板，包括多个三角形的LED单元，每六个LED单元的顶点重叠，共同形成一个六边形的中心点，使每六个LED单元形成一个六边形的LED阵列；所述LED单元包括基板以及设置在基板上的焊盘，所述焊盘包括固晶焊盘；所述固晶焊盘有三个，其分别设置在三角形的LED单元的三个顶点处。
进一步地，所述LED单元的形状为正三角形。
进一步地，所述焊盘还包括公共焊盘；所述基板上设有多个通孔，所述通孔分别设置在所述LED单元的三角形顶点处，以及设置在所述公共焊盘上；所述基板的背面设有引脚，所述引脚对应所述通孔设置。
进一步地，还包括LED芯片、焊线和封装胶；每个所述LED芯片分别固定在所述固晶焊盘上；所述焊线分别将所述LED芯片和所述焊盘电连接；所述封装胶覆盖在所述基板上，包裹所述LED芯片和焊线。
一种三角形LED器件，其由上述的三角形组合的LED线路板切割而成，其特征在于：包括基板、焊盘和LED芯片；所述基板的形状为三角形，所述焊盘包括三个分别设置在所述基板的三个顶点处的固晶焊盘，所述LED芯片分别固定在所述固晶焊盘上。
进一步地，还包括焊线和封装胶，所述焊线分别将所述LED芯片和所述焊盘电连接；所述封装胶覆盖在所述基板上，包裹所述LED芯片和焊线。
进一步地，所述焊盘还包括公共焊盘；所述基板上设有多个通孔，所述通孔分别设置在所述基板的三个顶点处，以及设置在所述公共焊盘上；所述基板的背面设有引脚，所述引脚对应所述通孔设置。
进一步地，所述LED芯片包括红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各一个。
一种LED显示屏，包括多个LED器件，横向相邻的所述LED器件以正倒正倒的方式交替等距排列，所述LED器件为上述任一项所述的三角形LED器件。
进一步地，每个所述LED器件的LED芯片包括三个LED芯片，分别为红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片；每相邻两个或三个LED器件的LED芯片间都可以组成红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的RGB三角形点阵。
本发明通过设置三角形的LED单元以形成三角形的LED器件，能够更密集地排列在PCB板上，形成LED器件间距小的LED显示屏，增强像素清晰度；同时LED线路板中，LED单元以六边形的紧密铺排设置，能提高材料利用率，且能在六边形的中心点处一次性对多个LED单元进行钻孔，最后能通过简单切割快速得到LED器件，有效提高了加工效率，降低生产成本；进一步地，该LED芯片为RGB三色芯片，LED器件通过特定方式排列在LED显示屏上，能够实现相邻LED器件的混光效果，整个LED显示屏为面发光，使显示模组的出光更柔和。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是现有技术中的LED显示屏的示意图；
图2是本发明的LED线路板的示意图，其中，图2A是尚未固定LED芯片、焊线和封装胶的LED线路板的正面示意图，图2B是已固定LED芯片、焊线和封装胶的LED线路板的正面示意图，图2C是LED线路板的背面示意图；
图3是本发明的LED器件的示意图，其中，图3A是正面示意图，图3B是背面示意图；
图4是本发明的LED显示屏(实施例一)的示意图，其中，图4A是正面示意图，图4B是与图1中的现有技术进行比较的LED显示屏示意图；
图5是本发明的LED显示屏(实施例一)的RGB三角形点阵排列方式，图5A-F是六种不同的可选排列方式；
图6是本发明的LED显示屏(实施例二)的RGB三角形点阵排列方式的另外一种排列方式图。
具体实施方式
本发明提供一种三角形组合的LED线路板，该LED线路板上设有多个三角形的LED单元，可对该LED线路板按照LED单元进行切割，每个切割下来的LED单元即形成一个三角形LED器件，将多个三角形LED器件等距排列后，则可形成LED显示屏。
LED线路板
请参阅图2，其为本发明的LED线路板的示意图。该LED线路板包括多个形状为三角形的LED单元，每六个LED单元的顶点重叠，共同形成一个六边形的中心点，使每六个LED单元形成一个六边形的LED阵列。优选LED单元的形状为正三角形，六个正三角形LED单元的顶点重叠，使每六个正三角形的LED单元形成一个正六边形的LED阵列。多个正六边形的LED阵列可在LED线路板的平面上沿任意方向延伸，其数量根据所要生产的LED器件的数量决定，图2中仅为LED线路板的一小部分的示例。该LED线路板是LED器件加工的一中间过程的产物，其上设有可形成LED器件的LED单元，但LED线路板的形状不一定为单个六边形或多个六边形平铺所形成的形状，其可以是长方形面板，便于加工，而上述六边形的LED阵列的铺排方式也是最高密度的铺排方式，能够有效提高材料利用效率，同时可将三角形LED器件一次切割成型，减少工序。
该LED线路板的每个该LED单元包括基板、焊盘、引脚、LED芯片50、焊线和封装胶，请参阅图2，其中图2A是尚未固定LED芯片、焊线和封装胶的LED线路板的正面示意图，图2B是已固定LED芯片50、焊线和封装胶的LED线路板的正面示意图，图2C是LED线路板的背面示意图。
该基板为绝缘面板，具体由塑料等绝缘材料制成。该焊盘为金属焊盘，其设置在该基板上，包括三个固晶焊盘31和一个公共焊盘32，每个焊盘间留有绝缘河道，使焊盘间电绝缘。该基板对应每个焊盘均设有一个导电孔21，导电孔21内或导电孔21的内壁上设有导电物质，例如通孔内壁上镀有铜，使每个焊盘能通过该通孔与基板背面电连通。该基板背面上设有四个引脚，该引脚是金属引脚，包括三个芯片引脚41和一个公共引脚42，每个引脚之间电绝缘，并与导电孔21的位置对应，使每个焊盘能与对应的引脚电连通。该三个固晶焊盘31分别设置在三角形LED单元的三个顶点附近，并覆盖该顶点，与固晶焊盘31对应的通孔设置在该三个顶点处，同时也是六边形LED阵列的中心点处，因此钻孔时只需一次性在六边形的中心点处进行。每个固晶焊盘31分别通过其对应通孔与基板背面的三个芯片引脚41电连接。该公共焊盘32大致位于LED单元的中部，与每个固晶焊盘31均形成相邻关系，便于以后的焊线。基板上对应公共焊盘32处也设有一个通孔，该通孔与基板背面的引脚连通，使公共焊盘32与公共引脚42电连接。
每个LED单元设有三个LED芯片50，每个LED芯片50分别固定在每个固晶焊盘31上。优选三个LED芯片分别为红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片，进一步地，红光LED芯片为垂直结构芯片，绿光LED芯片和蓝光LED均为水平结构芯片。该红光LED芯片的一电极直接与固晶焊盘31电连接，另一电极通过焊线与公共焊盘32电连接，该蓝光LED芯片和绿光LED芯片的两电极分别通过焊线与固晶焊盘31和公共焊盘32电连接。该封装胶通过灌封的方式均匀覆盖在基板上，将LED芯片50、焊线和焊盘均密封包裹。该封装胶可以是透明或哑光的环氧树脂或硅树脂。
在其他实施方式中，该LED单元和LED器件的形状可以是其他形状的三角形，而非正三角形，其所形成的六边形LED阵列也可以非正六边形。公共焊盘32的位置可以不设置在LED单元的中部。也可以将公共焊盘拆分为两个或三个的焊线焊盘，每个焊线焊盘可用于与一个或两个LED芯片的电连接，与每个焊盘对应的通孔和引脚也相应改动。该LED单元上的LED芯片也可以不是RGB三色芯片，而是其他颜色的LED芯片或RGB三色芯片中的任意组合。
LED器件
将上述LED线路板每个LED单元的边线切割后，得到单个的LED器件。请参阅图3，其为本发明的LED器件的示意图，其中，图3A是正面示意图，图3B是背面示意图，需要说明的是，钻孔后，LED器件的三个角会因钻孔存在缺角，但图中未画出。该LED器件的结构与LED单元一致，包括基板、焊盘、引脚、LED芯片50、焊线和封装胶。该基板为正三角形面板，该焊盘包括三个分别设置在基板的三个顶点处的固晶焊盘31，以及一个大致位于基板中部的公共焊盘32。该基板对应每个焊盘均设有一个通孔，通孔内或通孔的内壁上设有导电物质，例如通孔内壁上镀有铜，使每个焊盘能通过该通孔与基板背面电连通。该基板背面上设有四个引脚，该引脚是金属引脚，包括三个芯片引脚41和一个公共引脚42，每个引脚之间电绝缘，并与通孔的位置对应，使每个焊盘能与对应的引脚电连通。每个LED器件设有三个LED芯片50，每个LED芯片50分别固定在每个固晶焊盘31上。优选三个LED芯片分别为红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片。该红光LED芯片的一电极直接与固晶焊盘电连接，另一电极通过焊线与公共焊盘电连接，该蓝光LED芯片和绿光LED芯片的两电极分别通过焊线与固晶焊盘和公共焊盘电连接。该封装胶均匀覆盖在基板上，将LED芯片50、焊线和焊盘均密封包裹。
LED显示屏
实施例一
将上述多个三角形LED器件等距排列后，则可形成LED显示屏。请参阅图4，其为本发明的LED显示屏的示意图，其中，图4A是正面示意图，图4B是与图1中的现有技术进行比较的LED显示屏示意图。该LED显示屏包括LED器件、PCB板60和驱动IC。该PCB板60上排列有多行的LED器件，该LED器件通过背面的引脚焊接在PCB板60上的相应位置，该驱动IC安装在PCB板60的背面，通过PCB板60上的线路和钻孔上下导通等设置，使LED器件与驱动IC电连接，通过驱动IC对LED器件进行控制，实现LED显示屏的显示。
每个LED器件上下对齐排列。每个横向相邻的LED器件均以正放、倒放、正放、倒放的方式交替等距排列，其中，正放是指三角形底边在下，倒放是指三角形底边在上。每个纵向相邻的所述LED器件均是正放或均是倒放。需要注意的是，本说明书中所说的正向、倒向、横向、纵向，均是基于附图所示的方位或位置关系，其目的是简化描述，由于这些方位或位置关系是相对而言的，不能将其视为是对本发明的限制，如将视角相应转换或颠倒，正向和倒向、横向和纵向的方位或位置关系即互换。请参阅图4B，与图1中所示的现有技术进行比较，在LED器件的边长相同的情况下，即正方形LED器件的边长与三角形LED器件的边长相同的情况下，三角形LED器件的体积更小，且通过上述正倒正倒的排列方式，LED器件的间距D比图1中的间距要小，在LED显示屏的面积相同的情况下，能有效增加LED器件的放置数量，进而提高显示屏的像素清晰度。
进一步地，该LED芯片为RGB三色芯片(红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片分别简称为R、G、B芯片)，每三个相邻的LED芯片同时形成RGB三角形点阵，实现混光效果。请参阅图5，其为本发明的LED显示屏的RGB三角形点阵排列方式，具体的排列方式可以有多种，在此仅列举其中六种，图5A-F是六种不同的可选排列方式。以图5A所示为例，相邻的LED器件包括倒向放置的LED器件和正向放置的LED器件，该倒向放置的LED器件的LED芯片的排列均是：R在左上方、G在右上方、B在下方，该正向放置的LED器件的LED芯片的排列均是：B在上方、R在左下方、G在右下方。这样设置的目的是使每两个或三个相邻的LED器件中的任意三个相邻的LED芯片也同时形成RGB三角形点阵，如图5A中的虚线三角形所示，使相邻的LED器件间形成混光效果，整个LED显示屏为面发光，使显示模组的出光更柔和。
图5B-F中，LED芯片的排列方式不同，但原理相同。具体地，图5B中，倒向三角形点阵的排列是：R在左上方、B在右上方、G在下方，正向三角形点阵的排列是：G在上方、R在左下方、B在右下方。图5C中，倒向三角形点阵的排列是：B在左上方、R在右上方、G在下方，正向三角形点阵的排列是：G在上方、B在左下方、R在右下方。图5D中，倒向三角形点阵的排列是：B在左上方、G在右上方、R在下方，正向三角形点阵的排列是：R在上方、B在左下方、G在右下方。图5E中，倒向三角形点阵的排列是：G在左上方、R在右上方、B在下方，正向三角形点阵的排列是：B在上方、G在左下方、R在右下方。图5F中，倒向三角形点阵的排列是：G在左上方、B在右上方、R在下方，正向三角形点阵的排列是：R在上方、G在左下方、B在右下方。
本发明的LED显示屏的制作方法是：制作出基板；在基板的一面设置焊盘，另一面设置引脚，具体地，焊盘的设置方法有两种，一种是直接在指定区域电镀铜形成，一种是在基板表面先形成一层铜，然后再刻蚀掉不需要的部分；在基板上钻孔；将LED芯片分别固定在固晶焊盘上，将焊线分别焊接在LED芯片和焊盘上；将封装胶灌封在基板上，覆盖LED芯片、焊线和焊盘，然后固化；按照LED单元的边线切割，形成单个LED器件；将LED器件通过引脚焊接在PCB板上，并将驱动IC的相关电路元件焊接在PCB板的另一面上，完成LED显示屏的制作。
LED显示屏
实施例二
请参阅图6，其为本发明实施例二的LED显示屏的RGB三角形点阵排列方式。本实施例二与实施例一基本相同，仅有如下区别：每个横向相邻的LED器件依然以正放、倒放、正放、倒放的方式交替等距排列，不同的是，纵向相邻的LED器件也是以正放、倒放的方式交替等距排列。每三个相邻的LED芯片同时形成RGB三角形点阵，实现混光效果。具体的排列方式可以有多种，在此仅列举其中一种。该倒向放置的LED器件的LED芯片的排列均是：G在左上方、B在右上方、R在下方，该正向放置的LED器件的LED芯片的排列均是：R在左上方、G在左下方、B在右下方。
本发明通过设置三角形的LED单元以形成三角形的LED器件，能够更密集地排列在PCB板上，形成LED器件间距小的LED显示屏，增强像素清晰度；同时LED线路板中，LED单元以六边形的紧密铺排设置，能提高材料利用率，且能在六边形的中心点处一次性对多个LED单元进行钻孔，最后能通过简单切割快速得到LED器件，有效提高了加工效率，降低生产成本；进一步地，该LED芯片为RGB三色芯片，LED器件通过特定方式排列在LED显示屏上，能够实现相邻LED器件的混光效果，整个LED显示屏为面发光，使显示模组的出光更柔和。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种三角形组合的LED线路板，其特征在于：包括多个三角形的LED单元，每六个LED单元的顶点重叠，共同形成一个六边形的中心点，使每六个LED单元形成一个六边形的LED阵列；所述LED单元包括基板以及设置在基板上的焊盘，所述焊盘包括固晶焊盘；所述固晶焊盘有三个，其分别设置在三角形的LED单元的三个顶点处。
2.根据权利要求1所述的三角形组合的LED线路板，其特征在于：所述LED单元的形状为正三角形。
3.根据权利要求1所述的三角形组合的LED线路板，其特征在于：所述焊盘还包括公共焊盘；所述基板上设有多个通孔，所述通孔分别设置在所述LED单元的三角形顶点处，以及设置在所述公共焊盘上；所述基板的背面设有引脚，所述引脚对应所述通孔设置。
4.根据权利要求1所述的三角形组合的LED线路板，其特征在于：还包括LED芯片、焊线和封装胶；每个所述LED芯片分别固定在所述固晶焊盘上；所述焊线分别将所述LED芯片和所述焊盘电连接；所述封装胶覆盖在所述基板上，包裹所述LED芯片和焊线。
5.一种三角形LED器件，其由权利要求1所述的三角形组合的LED线路板切割而成，其特征在于：包括基板、焊盘和LED芯片；所述基板的形状为三角形，所述焊盘包括三个分别设置在所述基板的三个顶点处的固晶焊盘，所述LED芯片分别固定在所述固晶焊盘上。
6.根据权利要求6所述的三角形LED器件，其特征在于：还包括焊线和封装胶，所述焊线分别将所述LED芯片和所述焊盘电连接；所述封装胶覆盖在所述基板上，包裹所述LED芯片和焊线。
7.根据权利要求6所述的三角形LED器件，其特征在于：所述焊盘还包括公共焊盘；所述基板上设有多个通孔，所述通孔分别设置在所述基板的三个顶点处，以及设置在所述公共焊盘上；所述基板的背面设有引脚，所述引脚对应所述通孔设置。
8.根据权利要求6所述的三角形LED器件，其特征在于：所述LED芯片包括红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各一个。
9.一种LED显示屏，其特征在于：包括多个LED器件，横向相邻的所述LED器件以正倒正倒的方式交替等距排列，所述LED器件为根据权利要求5-8中任一项所述的三角形LED器件。
10.根据权利要求9所述的LED显示屏，其特征在于：每个所述LED器件的LED芯片包括三个LED芯片，分别为红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片；每相邻两个或三个LED器件的LED芯片间都可以组成红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的RGB三角形点阵。
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