CN215834523U - 一种led光源结构及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于显示设备技术领域，提供了一种LED光源结构及显示装置。LED光源结构，包括基板、安装于基板上的至少一个发光单元，以及形成于基板上并将发光单元包覆其中的封装结构，其特征在于，发光单元包括电性连接于基板上的驱动芯片，以及分别与驱动芯片电性连接的多个发光芯片组件；位于同一发光单元内的多个发光芯片组件呈阵列排布；位于同一发光单元内的多个发光芯片组件环绕驱动芯片设置。本实用新型还提供了一种显示装置。本实用新型提供的一种LED光源结构及显示装置，提高了组装效率和贴装精度，降低了生产成本和操作难度。

Description

一种LED光源结构及显示装置

技术领域

本实用新型属于显示设备技术领域，尤其涉及一种LED光源结构及显示装置。

背景技术

近年来，随着LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)显示屏市场迅速壮大，其主要应用领域大致分为传统显示屏装置与透明显示屏装置。其中，透明显示屏装置主要考虑产品的通透性，故而减少线路的布局及电子元器件的表面贴装是其产品诞生的前沿。而针对透明显示屏装置的LED光源解决方案，目前主要的实现技术方案采用的是：将LED芯片(R/G/B)与驱动IC芯片集成封装一体，形成光源体，但其光源体均采用单点单控的方式，即一颗IC芯片搭配一组LED芯片(R/G/B)的方式。其单点单控的方式大大增加了光源体的封装成本，且随着市场对光源体的尺寸要求越来越小时，其在表面贴装技术(Surface MountTechnology，SMT)精度及效率上，都难以做到令人满意。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED光源结构及显示装置，旨在解决现有技术中LED光源结构封装成本高、贴装精度及效率低的技术问题。

本实用新型是这样实现的，第一方面，提供了一种LED光源结构，包括基板、安装于所述基板上的至少一个发光单元，以及形成于所述基板上并将所述发光单元包覆其中的封装结构，所述发光单元包括电性连接于所述基板上的驱动芯片，以及分别与所述驱动芯片电性连接的多个发光芯片组件。

在一个可选实施例中，位于同一所述发光单元内的多个所述发光芯片组件呈阵列排布。

在一个可选实施例中，位于同一所述发光单元内的多个所述发光芯片组件环绕所述驱动芯片设置。

在一个可选实施例中，至少一个所述发光单元包含多个所述发光单元，多个所述发光单元呈阵列排布于所述基板上。

在一个可选实施例中，多个所述发光单元内的多个所述发光芯片组件于所述LED光源结构的第一边方向上呈等间距排布，并于所述LED光源结构的与所述第一边方向垂直的第二边方向上呈等间距排布。

在一个可选实施例中，所述封装结构包括形成于所述基板上并将所述发光单元包覆其中的封装胶层、开设于所述封装胶层上的第一凹槽及形成于所述第一凹槽内的遮光层；

所述第一凹槽和所述遮光层位于每相邻两组所述发光芯片组件正投影于所述封装结构的外部表面的第一投影区域之间。

在一个可选实施例中，所述遮光层为白色胶层或黑色胶层，所述发光芯片组件包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片，所述基板背对所述发光单元的底面设有多个电性接点。

在一个可选实施例中，所述第一凹槽和所述遮光层跨过所述驱动芯片正投影于所述封装结构的外部表面的第二投影区域。在一个可选实施例中，所述发光芯片组件通过导线与所述驱动芯片电性连接，所述基板上开设有用于容纳所述驱动芯片的第二凹槽。

第二方面，提供了一种显示装置，包括电路底板及多个所述LED光源结构，多个所述LED光源结构电连接于所述电路底板且呈阵列排布于所述电路底板上。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：本实用新型提供的一种LED光源结构及显示装置，在单个发光单元中设置了一个驱动芯片和多个发光芯片组件，并通过封装结构封装成一个整体，使整个光源体形成了一个多点单控的封装模块，相较普通的光源体，单个发光单元的尺寸明显增大，且单个发光单元内的发光芯片组件数量增加，从而大大提升了切割单个发光单元的工作效率。另外，本实用新型提供的一种LED光源结构，将驱动芯片内置，并搭配多个发光芯片组件，相较驱动芯片外置的其他光源结构，有效减少了光源结构中连线脚位的个数。

在显示装置应用需求同等像素点密度时，LED光源结构尺寸的增大及连线脚位的减少，大大优化了成品的电路布线设计，从而使得光源体在利用表面贴装技术进行组装时工作效率提升，且降低了因工件尺寸过小而导致需求设备高精度的操作性难度，从而优化了产品的使用性能，同时降低了产品的生产成本，提升了产品的应用市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的LED光源结构的电路连接结构示意图；

图2是图1中基板的后视图；

图3是本实用新型另一实施例提供的LED光源结构的侧视结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例提供的LED光源结构的侧视结构示意图；

图5是本实用新型另一实施例提供的LED光源结构的侧视结构示意图；

图6是本实用新型另一实施例提供的LED光源结构的主视结构示意图，图中未示出封装结构；

图7是图6所示LED光源结构中的封装结构的主视结构示意图；

图8是本实用新型另一实施例提供的LED光源结构的主视结构示意图，图中未示出封装结构；

图9是本实用新型实施例提供的显示装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、基板；110、供电引脚；120、接地引脚；150、供电焊盘；160、接地焊盘；170、第一信号输入焊盘；180、第一信号输出焊盘；200、发光单元；210、驱动芯片；220、发光芯片组件；300、封装结构；310、封装胶层；320、遮光层；400、导线；500、第二凹槽；600、电路底板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请参照图1至图8所示，在本实用新型实施例中，提供一种LED光源结构，包括基板100、安装于基板100上的至少一个发光单元200，以及形成于基板100上并将发光单元200包覆其中的封装结构300。具体的，基板100一般具有能够与外接电路连通的线路及设置有能够与外接电路连通的焊盘，例如为印刷电路板(Printed circuit board)。

发光单元200包括电性连接于基板100上的驱动芯片210，以及与驱动芯片210分别电性连接的多个发光芯片组件220。本实施例中的驱动芯片210具有与基板100电连接的供电接点、接地接点、若干信号输入接点和若干信号输出接点，以及与多个发光芯片组件220一一对应电连接的多组控制接点组件。在一些实施例中，为保证LED光源结构的稳定性，上述驱动芯片210的若干信号输入接点分別电连接到基板100的第一信号输入引脚DIN0和第二信号输入引脚DIN1，驱动芯片210的若干信号输出接点分別电连接到基板100的第一信号输出引脚DOUT0和第二信号输出引脚DOUT1。上述第二信号输入引脚DIN1和第二信号输出引脚DOUT1为备用引脚。在其他实施例中，上述信号输入引脚和信号输出引脚则可采用其他结构，具体可根据使用需要设定，这里不做唯一限定。使用时，可通过导线400连接、焊接或其他连接方式将驱动芯片210中的各接点与相应部件电连接，以实现驱动芯片210和基板100以及发光芯片组件220的电性连接。

具体的，本实施例中每组发光芯片组件220包括一个或多个LED芯片。当发光芯片组件220包括多个LED芯片时，位于同一个发光芯片组件220中的各LED芯片的发光颜色可不同。每组控制接点组件包括数量与LED芯片数量相同的控制接点。上述驱动芯片210和LED芯片可以分别通过正装焊接的方式安装于基板100上，也可以分别通过全芯片倒装的方式安装于基板100上。在其中一个实施例中，上述驱动芯片210和各LED芯片分别采用正装焊接的方式安装于基板100上，且各LED芯片分别通过导线400连接的方式与驱动芯片210上的相应控制接点电性连接，驱动芯片210的供电接点、接地接点、信号输出接点和信号输入接点分别通过导线400连接的方式与基板100上的相应线路或引脚电性连接。在另一个实施例中，驱动芯片210和各LED芯片分别采用倒装的方式安装于基板100上，此时驱动芯片210的各接点和各LED芯片的正极端、负极端分别与基板100上的相应线路或者引脚焊接，以此实现相应线路的连通。在其他实施例中，驱动芯片210和各LED芯片还可采用其他方式进行安装并与相应部件电性连接，具体可根据需要设定，这里不做唯一限定。

为便于理解，现以一个具体的实施例，对本实用新型提供的LED光源结构的电路连接关系进行说明。如图1及图2所示，基板100的上表面设有供电引脚110、接地引脚120、第一信号输入引脚DIN0和第一信号输出引脚DOU0，基板100的下表面设有与供电引脚110电连接的供电焊盘150、与接地引脚120电连接的接地焊盘160、与第一信号输入引脚DIN0电连接的第一信号输入焊盘170、与第一信号输出引脚DOUT0电连接的第一信号输出焊盘180。驱动芯片210的供电接点与基板100的供电引脚110电连接，驱动芯片210的接地接点与基板100的接地引脚120电连接，驱动芯片210的信号输入接点与基板100的第一信号输入引脚DIN0电连接，驱动芯片210的信号输出接点与基板100的第一信号输出引脚DOUT0电连接，以实现驱动芯片210与基板100的电性连接。发光单元200中的各LED芯片的正极端与基板100的供电引脚110电连接，各LED芯片的负极端与驱动芯片210的控制接点电连接。当然，在其他实施例中，驱动芯片210、LED芯片和基板100也可采用其他连接方式实现电性连接，只要能实现上述功能即可，这里不做唯一限定。

本实用新型提供的一种LED光源结构，在单个发光单元200中设置了一个驱动芯片210和多个发光芯片组件220，并通过封装结构300封装成一个整体，使整个光源体形成了一个多点单控的封装模块，相较普通的光源体，单个发光单元200的尺寸明显增大，且单个发光单元200内的发光芯片组件220数量增加，从而大大提升了切割单个发光单元200的工作效率。另外，本实用新型提供的一种LED光源结构，将驱动芯片210内置，并搭配多个发光芯片组件220，相较驱动芯片210外置的其他光源结构，有效减少了光源结构中连线脚位的个数。

在显示装置应用需求同等像素点密度时，LED光源结构尺寸的增大及连线脚位的减少，大大优化了成品的电路布线设计，从而使得光源体在利用表面贴装技术进行组装时工作效率提升，且降低了因工件尺寸过小而导致需求设备高精度的操作性难度，从而优化了产品的使用性能，同时降低了产品的生产成本，提升了产品的应用市场竞争力。

请参照图1、图6及图8所示，在其中一个实施例中，位于同一发光单元200内的多个发光芯片组件220呈阵列排布，以提高LED光源结构整体结构的规整性及美观度。

请参照图1、图6及图8所示，在其中一个实施例中，位于同一发光单元200内的多个发光芯片组件220环绕驱动芯片210设置，以使得每组发光芯片组件220中各LED芯片距离驱动芯片210的相应控制接点的距离均较短，进而减少导线400或相应线路的长度，使得LED光源结构设计更加紧凑、合理。

请参照图6及图8所示，在其中一个实施例中，至少一个发光单元200包含多个发光单元200，多个发光单元200呈阵列排布于基板100上，以提高LED光源结构整体结构的规整性及美观度。

更为具体的，如图6及图8所示，在一个可选的实施例中，多个发光单元200内的多个发光芯片组件220于LED光源结构的第一边方向X上呈等间距排布，并于LED光源结构的与第一边方向X垂直的第二边方向Y上呈等间距排布。如此，整个LED光源结构更加规整、美观，并且发光点呈现等间距排布，有利于后续组成显示屏的画面表现。

为避免相邻两组发光芯片组件220发出的光线发生串光现象，请参照图6及图7所示，在其中一个实施例中，封装结构300包括形成于基板100上并将发光单元200包覆其中的封装胶层310、开设于封装胶层310上的第一凹槽，以及形成于第一凹槽内的遮光层320。具体的，遮光层320的结构包括以下几种情况：一、遮光层320仅形成于第一凹槽的其中一个侧壁上；二、遮光层320形成于第一凹槽的整个内壁上，这里所说的第一凹槽的整个内壁包括第一凹槽相对设置的两个侧壁以及连接两个侧壁的底壁，此时遮光层320形成于相对设置的两个侧壁上的部分之间存在间隙；三、遮光层320充满整个第一凹槽。使用时，操作人员可根据使用需要选择遮光层320的设置方式，这里不做唯一限定。

第一凹槽和遮光层320位于每相邻两组发光芯片组件220正投影于封装结构300的外部表面的第一投影区域之间，以阻挡任一个发光芯片组件220发出的光线进入与其相邻的另一个发光芯片组件220所在区域。

本实施例提供的LED光源结构的制备工艺如下：

组装时，可通过芯片全倒装的方式或焊接线材的方式将驱动芯片210和LED芯片与基板100电性连接导通，通过注塑方式形成封装胶层310，再切割形成第一凹槽；再通过注塑方式制备遮光层320，以分隔每相邻两组的发光芯片组件220，从而达到避免各组发光芯片组件220发生相互串光的现象，同时避免散光，从而形成一种小型且光色均匀的相同单体矩阵排列的全新集成式光源结构。

如此，可有效避免相邻两组发光芯片组件220发生相互串光、散光的问题，从而形成一种光色均匀性的小型LED光源结构，使其光源产品在限定的单元面积内做到多像素点，简化了封装结构300，同时又易于提升利用表面贴装技术进行组装的工作效率、降低操作难度。

更为具体的，在一个可选的实施例中，封装结构300采用上述方式，多个发光单元200呈阵列排列。此时相较现有的单体LED光源结构，本实施例提供的LED光源结构明显提升了制造工艺的效率，且将原本小尺寸的封装体需求，通过矩阵式的排布，经模压两次成型或切割的方式，形成无散光、串光的光色均匀性封装体。由于多合一的矩阵式封装方式，在满足小间距的产品尺寸需求同时又克服了产品因尺寸过小而造成的操作性困难，从而使其光源在透明显示装置贴装过程中，大大提升了贴片效率及降低了表面贴装工艺设备因精度而导致焊接难度。

在一个具体的实施例中，多个发光芯片组件220呈矩阵式排列。整个LED光源结构形成一款多点单控的分离矩阵式集成封装模块，使得同等面积内可容纳更多的LED芯片，从而大大提升切割单体的制程工艺效率。

具体的，上述遮光层320为白色胶层或黑色胶层，具体可根据使用需要设定，这里不做唯一限定。

请参照图1、图6及图8所示，在其中一个实施例中，发光芯片组件220包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片，以满足大多数显示屏的发光要求。上述三种LED芯片可根据需要任意排列，也可呈阵列排列，具体可根据使用需要设定，这里不做唯一限定。

更为具体的，上述发光芯片组件220中的各LED芯片与驱动芯片210规则的固定在基板100上，其摆放规则及单体之间的间隙主要依据显示屏中发光像素点的密度要求进行设定，可呈现不同间距的摆放阵列。

如图2所示，基板100背对发光单元200的底面设有多个焊盘。这些焊盘与驱动芯片210的不同接点连接。使用时，将这些焊盘与外接控制装置连接，以实现驱动芯片210与外接控制装置的电连接。采用这一结构使得LED光源结构所占空间小，且外型美观。

第一凹槽和遮光层320跨过驱动芯片210正投影于封装结构300的外部表面的第二投影区域，以实现相邻两组发光芯片组件的完全分隔，防串光效果良好。

请参照图3至图5所示，上述基板100可以为平面式结构，也可以为内凹下沉式结构。如图5所示，在一个可选的实施例中，发光芯片组件220通过导线400与驱动芯片210电性连接，基板100开设有用于容纳驱动芯片210的第二凹槽500。如此，可有效降低LED光源结构的高度，并且第一凹槽和遮光层320的深度可以更长，以实现相邻两组发光芯片组件的完全分隔，防串光效果良好。

请参照图9所示，在本实用新型的另一个实施例中，提供了一种显示装置，包括电路底板600及多个LED光源结构，多个LED光源结构电连接电路底板600且呈阵列排布于电路底板600上。当上述电路底板600为透明电路底板时，则上述显示装置为透明显示装置。

本实用新型实施例提供的显示装置包括上述各实施例提供的LED光源结构。该LED光源结构与上述各实施例中的LED光源结构具有相同的结构特征，且所起作用相同，此处不赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED光源结构，包括基板、安装于所述基板上的至少一个发光单元，以及形成于所述基板上并将所述发光单元包覆其中的封装结构，其特征在于，所述发光单元包括电性连接于所述基板上的驱动芯片，以及分别与所述驱动芯片电性连接的多个发光芯片组件。

2.如权利要求1所述的LED光源结构，其特征在于，位于同一所述发光单元内的多个所述发光芯片组件呈阵列排布。

3.如权利要求2所述的LED光源结构，其特征在于，位于同一所述发光单元内的多个所述发光芯片组件环绕所述驱动芯片设置。

4.如权利要求3所述的LED光源结构，其特征在于，至少一个所述发光单元包含多个所述发光单元，多个所述发光单元呈阵列排布于所述基板上。

5.如权利要求4所述的LED光源结构，其特征在于，多个所述发光单元内的多个所述发光芯片组件于所述LED光源结构的第一边方向上呈等间距排布，并于所述LED光源结构的与所述第一边方向垂直的第二边方向上呈等间距排布。

6.如权利要求2所述的LED光源结构，其特征在于，所述封装结构包括形成于所述基板上并将所述发光单元包覆其中的封装胶层、开设于所述封装胶层上的第一凹槽及形成于所述第一凹槽内的遮光层；

所述第一凹槽和所述遮光层位于每相邻两组所述发光芯片组件正投影于所述封装结构的外部表面的第一投影区域之间。

7.如权利要求6所述的LED光源结构，其特征在于，所述遮光层为白色胶层或黑色胶层，所述发光芯片组件包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片，所述基板背对所述发光单元的底面设有多个电性接点。

8.如权利要求6所述的LED光源结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述遮光层跨过所述驱动芯片正投影于所述封装结构的外部表面的第二投影区域。

9.如权利要求3所述的LED光源结构，其特征在于，所述发光芯片组件通过导线与所述驱动芯片电性连接，所述基板上开设有用于容纳所述驱动芯片的第二凹槽。

10.一种显示装置，其特征在于，包括电路底板及多个权利要求1-9任一项所述的LED光源结构，多个所述LED光源结构电连接所述电路底板且呈阵列排布于所述电路底板上。

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