CN211320089U - 驱动发光单元及具有其的led显示屏模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动发光单元及具有其的LED显示屏模组，其中，驱动发光单元包括驱动承载板和多个LED芯片，其中，驱动承载板内集成设置有驱动电路，且驱动承载板的上表面形成有与驱动电路连接的多个连接焊盘结构，多个连接焊盘结构包括多组焊接单元，各组焊接单元包括一个用于正极连接的正极焊盘和一个用于负极连接的负极焊盘；多个LED芯片一一对应地通过多组焊接单元与驱动承载板焊接。本实用新型解决了现有技术中的LED显示屏模组的驱动发光单元的结构对于更高密度显示的限制，当承载板上承载的LED芯片数量增加时，相邻两个LED芯片之间的间距变小，增加了承载板的布线难度的问题。

Description

驱动发光单元及具有其的LED显示屏模组

技术领域

本实用新型涉及显示屏技术领域，具体而言，涉及一种驱动发光单元及具有其的LED显示屏模组。

背景技术

随着LED技术的快速发展以及LED光效的逐步提高，LED显示屏模组被广泛应用于各种显示装置中。

现有技术中，LED显示屏模组包括多个LED芯片、BT板、PCB基板、驱动IC和控制IC，其中，BT板用于承载多个LED芯片，且承载多个LED芯片的BT板固定设置在PCB基板的上表面，PCB基板的下表面设置有驱动IC和控制IC，驱动IC和控制IC通过PCB基板与多个LED芯片电连接，以驱动控制LED芯片，实现LED显示屏模组的显像。

但是，现有的LED显示屏模组采用BT板作为多个LED芯片的承载板，而BT板造价高昂，不利于LED显示屏模组的经济性。此外，现有的LED显示屏模组的主动驱动方式主要有两种，一种是将Si基CMOS晶圆和LED晶圆直接键合，以驱动LED芯片发光，这种方式只适用于微小尺寸的LED显示屏，例如，手表，VR/AR眼镜；另一种是采用TFT玻璃基板作为LED显示屏的驱动和承载基板，但整片玻璃的尺寸受机台等因素的限制，无法做到很大，且玻璃拼接非常困难，因此，TFT驱动LED显示也不适用于LED大屏幕。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种驱动发光单元及具有其的LED显示屏模组，以解决现有技术中的LED显示屏模组的驱动发光单元的结构对于更高密度显示的限制，当承载板上承载的LED芯片数量增加时，相邻两个LED芯片之间的间距变小，增加了承载板的布线难度的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种驱动发光单元，包括驱动承载板和多个LED芯片，其中，驱动承载板内集成设置有驱动电路，且驱动承载板的上表面形成有与驱动电路连接的多个连接焊盘结构，多个连接焊盘结构包括多组焊接单元，各组焊接单元包括一个用于正极连接的正极焊盘和一个用于负极连接的负极焊盘；多个LED芯片一一对应地通过多组焊接单元与驱动承载板焊接。

进一步地，驱动承载板为硅基IC芯片。

进一步地，驱动承载板呈立方体状，驱动承载板的厚度大于等于100um且小于等于300um。

进一步地，多个LED芯片包括用于发出红光的LED芯片、用于发出绿光的LED芯片和用于发出蓝光的LED芯片。

进一步地，驱动承载板的下表面形成有与驱动电路连接的多个信号焊盘结构，多个信号焊盘结构包括扫描控制端焊盘、数据控制端焊盘、电压控制端焊盘和接地端焊盘。

进一步地，信号焊盘结构和连接焊盘结构的横截面均呈矩形，信号焊盘结构的长边和宽边的长度大于等于70um且小于等于100um；连接焊盘结构的长边和宽边的长度大于等于20um且小于等于90um。

进一步地，信号焊盘结构和连接焊盘结构均凸出于驱动承载板的表面设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种LED显示屏模组，包括PCB基板、多个驱动发光单元和多个控制IC，其中，多个驱动发光单元沿PCB基板的长度和/或宽度方向相间隔地设置在PCB基板的上表面，且各驱动发光单元的驱动承载板通过驱动发光单元的多个信号焊盘结构与PCB基板电连接，驱动发光单元为上述的驱动发光单元；多个控制IC相间隔地分布在PCB基板的下表面，各控制IC通过多个信号焊盘结构中的扫描控制端焊盘、数据控制端焊盘、电压控制端焊盘实现对驱动发光单元的扫描信号Vscan、数据信号Vdata以及传输电压Vdd的控制。

进一步地，驱动发光单元还包括封装胶层，各驱动发光单元的驱动承载板的上方设置有封装胶层，封装胶层遮盖驱动承载板上的多个LED芯片。

进一步地，LED显示屏模组还包括封装结构层，封装结构层位于PCB基板的上部，并覆盖多个驱动发光单元。

应用本实用新型的技术方案，通过提供一种具有多功效作用的驱动承载板，使其既具有承载LED芯片的承载作用，同时还具有驱动LED芯片的作用。

具体而言，通过在驱动承载板内集成设置驱动电路，并在驱动承载板的上表面设置与驱动电路连接的多个连接焊盘结构，其中，多个连接焊盘结构包括多组焊接单元，各组焊接单元均包括一个正极焊盘和一个负极焊盘，这样，将每个LED芯片的第一端与正极焊盘焊接，同时将该LED芯片的第二端与负极焊盘焊接，不仅确保了LED芯片与驱动承载板的稳定连接，而且使得LED芯片与驱动承载板建立起电驱动连接关系，确保LED芯片被可靠地驱动发光，使得多个LED芯片的发光混光后形成理想色的出光，提升了驱动发光单元的工作性能。

此外，将多个驱动发光单元相间隔地设置在LED显示屏模组的PCB基板的上表面，并在PCB基板的下表面相间隔地设置多个控制IC，以形成LED显示屏模组，这样，本申请提供的LED显示屏模组，有效地减少了其组成元件的使用，避免专门设置对LED芯片的驱动结构，不仅大大降低了LED显示屏模组的整体加工制造成本，提升了LED显示屏模组的经济性，而且十分有利于LED显示屏模组的超薄化设计，提升了用户的使用体验。

需要说明的是，本申请提供的驱动发光单元，集成度高，有利于在AM驱动的方式下制备大屏幕的LED显示设备。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的LED显示屏模组的驱动发光单元的结构示意图；

图2示出了图1中的驱动发光单元的驱动承载板的上表面上的多个连接焊盘结构的位置关系示意图；

图3示出了图2中的驱动发光单元的驱动承载板的下表面上的多个信号焊盘结构的位置关系示意图；

图4示出了根据本实用新型的一种可选实施例的LED显示屏模组的结构示意图，该图中，各驱动发光单元的驱动承载板上均设置有遮盖多个LED芯片的封装胶层；

图5示出了根据本实用新型的另一种可选实施例的LED显示屏模组的结构示意图，该图中，PCB基板的上表面设置有封装结构层，封装结构层覆盖PCB基板上的多个驱动发光单元。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、驱动承载板；11、连接焊盘结构；110、焊接单元；111、正极焊盘；112、负极焊盘；20、LED芯片；21、发出红光的LED芯片；22、发出绿光的LED芯片；23、发出蓝光的LED芯片；12、信号焊盘结构；121、扫描控制端焊盘；122、数据控制端焊盘；123、电压控制端焊盘；124、接地端焊盘；30、封装胶层；1、PCB基板；2、驱动发光单元；3、控制IC；4、封装结构层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的LED显示屏模组的驱动发光单元的结构对于更高密度显示的限制，当承载板上承载的LED芯片数量增加时，相邻两个LED芯片之间的间距变小，增加了承载板的布线难度的问题，本实用新型提供了一种驱动发光单元和LED显示屏模组。

如图4和图5所示，LED显示屏模组包括PCB基板1、多个驱动发光单元2和多个控制IC 3，多个驱动发光单元2沿PCB基板1的长度和/或宽度方向相间隔地设置在PCB基板1的上表面，且各驱动发光单元2的驱动承载板10通过驱动发光单元2的多个信号焊盘结构12与PCB基板1电连接，驱动发光单元2为上述和下述的驱动发光单元；多个控制IC 3相间隔地分布在PCB基板1的下表面，各控制IC 3通过多个信号焊盘结构12中的扫描控制端焊盘121、数据控制端焊盘122、电压控制端焊盘123实现对驱动发光单元2的扫描信号Vscan、数据信号Vdata以及传输电压Vdd的控制。

如图1和图2所示，驱动发光单元2包括驱动承载板10和多个LED芯片20，其中，驱动承载板10内集成设置有驱动电路，且驱动承载板10的上表面形成有与驱动电路连接的多个连接焊盘结构11，多个连接焊盘结构11包括多组焊接单元110，各组焊接单元110包括一个用于正极连接的正极焊盘111和一个用于负极连接的负极焊盘112；多个LED芯片20一一对应地通过多组焊接单元110与驱动承载板10焊接。

通过提供一种具有多功效作用的驱动承载板10，使其既具有承载LED芯片20的承载作用，同时还具有驱动LED芯片20的作用。

具体而言，通过在驱动承载板10内集成设置驱动电路，并在驱动承载板10的上表面设置与驱动电路连接的多个连接焊盘结构11，其中，多个连接焊盘结构11包括多组焊接单元110，各组焊接单元110均包括一个正极焊盘111和一个负极焊盘112，这样，将每个LED芯片20的第一端与正极焊盘111焊接，同时将该LED芯片20的第二端与负极焊盘112焊接，不仅确保了LED芯片20与驱动承载板10的稳定连接，而且使得LED芯片20与驱动承载板10建立起电驱动连接关系，确保LED芯片20被可靠地驱动发光，使得多个LED芯片20的发光混光后形成理想色的出光，提升了驱动发光单元的工作性能。

此外，将多个驱动发光单元相间隔地设置在LED显示屏模组的PCB基板1的上表面，并在PCB基板1的下表面相间隔地设置多个控制IC3，以形成LED显示屏模组，这样，本申请提供的LED显示屏模组，有效地减少了其组成元件的使用，避免专门设置对LED芯片20的驱动结构，不仅大大降低了LED显示屏模组的整体加工制造成本，提升了LED显示屏模组的经济性，而且十分有利于LED显示屏模组的超薄化设计，提升了用户的使用体验。

需要说明的是，本申请提供的驱动发光单元，集成度高，有利于在AM驱动的方式下制备大屏幕的LED显示设备。

需要说明的是，在本申请中，考虑到半导体材料中硅的地球储量大，且成本低廉，对硅的利用成熟稳定，有利于对LED芯片20稳定驱动的实现，优选地，驱动承载板10为硅基IC芯片，也就是说，本申请中的驱动承载板10为硅基驱动IC。

优选地，驱动承载板10呈立方体状，驱动承载板10的厚度大于等于100um且小于等于300um。这样，通过优化驱动承载板10的厚度，避免驱动承载板10的厚度过厚而不利于驱动承载板10的超薄化设计，并避免驱动承载板10的厚度太薄而不利于连接焊盘结构11的设置以及与LED芯片20的稳定连接，难以保证多个LED芯片20与驱动承载板10的焊接可靠性。

需要说明的是，在本申请中，考虑到红绿蓝三种颜色相互独立，且三种颜色合成的颜色范围最广，优选地，如图1所示，多个LED芯片20包括用于发出红光的LED芯片21、用于发出绿光的LED芯片22和用于发出蓝光的LED芯片23。这样，根据空间混色法，发出红光的LED芯片21、发出绿光的LED芯片22和发出蓝光的LED芯片23共同作用，确保LED显示屏模组拼接形成的LED显示屏能够呈现色彩丰富的图像。

如图3所示，驱动承载板10的下表面形成有与驱动电路连接的多个信号焊盘结构12，多个信号焊盘结构12包括扫描控制端焊盘121、数据控制端焊盘122、电压控制端焊盘123和接地端焊盘124。这样，通过在驱动承载板10的下表面设置多个信号焊盘结构12，且多个信号焊盘结构12与驱动电路连接，确保驱动承载板10能够通过扫描控制端焊盘121、数据控制端焊盘122、电压控制端焊盘123和接地端焊盘124分别与控制IC 3上的扫描控制端、数据控制端、电压控制端以及接地端实现电连接，从而保证LED显示屏模组的工作可靠性。

需要说明的是，在本申请中，考虑到一个驱动承载板10上承载三个LED芯片20，且每个LED芯片20需要同时与一个正极焊盘111和一个负极焊盘112焊接，则三个LED芯片20需要六个连接焊盘结构11，而一个驱动承载板10只有四个信号焊盘结构12，在驱动承载板10的上表面积和下表面积不变的情况下，为了使得连接焊盘结构11和信号焊盘结构12便于成型，以及确保在焊接过程中各连接焊盘结构11和各信号焊盘结构12之间互不干涉，优选地，信号焊盘结构12和连接焊盘结构11的横截面均呈矩形，信号焊盘结构12的长边和宽边的长度大于等于70um且小于等于100um；连接焊盘结构11的长边和宽边的长度大于等于20um且小于等于90um。

需要说明的是，在本申请中，为了方便驱动发光单元2通过焊接作业的方式成型加工制造，且在焊接作业过程中不会对驱动承载板10的表面造成损坏，优选地，信号焊盘结构12和连接焊盘结构11均凸出于驱动承载板10的表面设置。这样，确保LED芯片20与连接焊盘结构11的焊接稳定性，以及信号焊盘结构12与PCB基板1的焊接稳定性。

如图4所示，为了起到对多个LED芯片20的有效保护作用，确保LED芯片20的使用寿命，以提升驱动发光单元2的使用稳定性，优选地，驱动发光单元2还包括封装胶层30，各驱动发光单元2的驱动承载板10的上方设置有封装胶层30，封装胶层30遮盖驱动承载板10的上的多个LED芯片20。这样，封装胶层30起到对多个LED芯片20的封装保护作用。

当然，在本申请中的图5示出的可选实施例中，LED显示屏模组还包括封装结构层4，封装结构层4位于PCB基板1的上部，并覆盖多个驱动发光单元2。这样，封装结构层4的设置也能够起到对多个驱动发光单元2的LED芯片20保护作用，且有利于简化驱动发光单元2的加工制造流程，便于驱动发光单元2的批量化生产。

需要说明的是，在本申请中，连接焊盘结构11中的正极焊盘111包括R+、G+、B+，其中，R是“红色”的英文首字母，G是“绿色”的英文首字母，B是“蓝色”的英文首字母，“+”表示正极；连接焊盘结构11中的负极焊盘112包括R-、G-、B-，其中，R是“红色”的英文首字母，G是“绿色”的英文首字母，B是“蓝色”的英文首字母，“-”表示负极；信号焊盘结构12中的扫描控制端焊盘121用Vscan表示，数据控制端焊盘122用Vdata表示，电压控制端焊盘123用Vdd表示，接地端焊盘124用GND表示。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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

Claims (10)

1.一种驱动发光单元，其特征在于，包括：

驱动承载板(10)，所述驱动承载板(10)内集成设置有驱动电路，且所述驱动承载板(10)的上表面形成有与所述驱动电路连接的多个连接焊盘结构(11)，多个所述连接焊盘结构(11)包括多组焊接单元(110)，各组所述焊接单元(110)包括一个用于正极连接的正极焊盘(111)和一个用于负极连接的负极焊盘(112)；

多个LED芯片(20)，多个所述LED芯片(20)一一对应地通过所述多组焊接单元(110)与所述驱动承载板(10)焊接。

2.根据权利要求1所述的驱动发光单元，其特征在于，所述驱动承载板(10)为硅基IC芯片。

3.根据权利要求2所述的驱动发光单元，其特征在于，所述驱动承载板(10)呈立方体状，所述驱动承载板(10)的厚度大于等于100um且小于等于300um。

4.根据权利要求1所述的驱动发光单元，其特征在于，多个所述LED芯片(20)包括用于发出红光的LED芯片(21)、用于发出绿光的LED芯片(22)和用于发出蓝光的LED芯片(23)。

5.根据权利要求1所述的驱动发光单元，其特征在于，所述驱动承载板(10)的下表面形成有与所述驱动电路连接的多个信号焊盘结构(12)，多个所述信号焊盘结构(12)包括扫描控制端焊盘(121)、数据控制端焊盘(122)、电压控制端焊盘(123)和接地端焊盘(124)。

6.根据权利要求5所述的驱动发光单元，其特征在于，所述信号焊盘结构(12)和所述连接焊盘结构(11)的横截面均呈矩形，所述信号焊盘结构(12)的长边和宽边的长度大于等于70um且小于等于100um；所述连接焊盘结构(11)的长边和宽边的长度大于等于20um且小于等于90um。

7.根据权利要求5所述的驱动发光单元，其特征在于，所述信号焊盘结构(12)和所述连接焊盘结构(11)均凸出于所述驱动承载板(10)的表面设置。

8.一种LED显示屏模组，其特征在于，包括：

PCB基板(1)；

多个驱动发光单元(2)，多个所述驱动发光单元(2)沿所述PCB基板(1)的长度和/或宽度方向相间隔地设置在所述PCB基板(1)的上表面，且各所述驱动发光单元(2)的驱动承载板(10)通过所述驱动发光单元(2)的多个信号焊盘结构(12)与所述PCB基板(1)电连接，所述驱动发光单元(2)为权利要求1至7中任一项所述的驱动发光单元；

多个控制IC(3)，多个所述控制IC(3)相间隔地分布在所述PCB基板(1)的下表面，各所述控制IC(3)通过多个所述信号焊盘结构(12)中的扫描控制端焊盘(121)、数据控制端焊盘(122)、电压控制端焊盘(123)实现对驱动发光单元(2)的扫描信号Vscan、数据信号Vdata以及传输电压Vdd的控制。

9.根据权利要求8所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述驱动发光单元(2)还包括封装胶层(30)，各所述驱动发光单元(2)的驱动承载板(10)的上方设置有所述封装胶层(30)，所述封装胶层(30)遮盖所述驱动承载板(10)上的多个LED芯片(20)。

10.根据权利要求8所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述LED显示屏模组还包括封装结构层(4)，所述封装结构层(4)位于所述PCB基板(1)的上部，并覆盖多个所述驱动发光单元(2)。

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