一种LED显示单元组及显示面板的制作方法

本发明实施例涉及led显示技术，尤其涉及一种led显示单元组及显示面板。

背景技术：

随着室内显示应用技术不断提高，室内小间距led显示屏成为未来主要的技术拓展空间，为取代lcd、dlp室内高清显示产品，室内小间距led显示屏的像素单元密度要求越来越高，即要求像素单元间距越来越小。

led显示屏由阵列排布的多个独立的led发光单元构成，图1是现有技术的发光单元的正面布线图，如图1所示，每个发光单元包括绝缘基板10、四个金属焊盘、一个阳极引脚、三个阴极引脚和红、绿、蓝三种颜色的led芯片，三个led芯片分别固定在第一固晶焊盘11、第二固晶焊盘12和第三固晶焊盘13上，三个led芯片的阳极连接到共阳极焊盘14上，并通过金属过孔与绝缘基板10背面的阳极引脚连接；三个led芯片的阴极分别连接至各自的阴极焊盘，并与各自的阴极引脚连接。在图1中，第二固晶焊盘12和第三固晶焊盘13上的led芯片为垂直型芯片，分别通过导电材料直接将阴极固定第二固晶焊盘12和第三固晶焊盘13上，第二固晶焊盘12和第三固晶焊盘13同时作为其上两个芯片的阴极焊盘，第一固晶焊盘11的一部分作为其上芯片的阴极焊盘，三个阴极焊盘分别通过金属过孔与绝缘基板背面的三个阴极引脚连接。从图1中可以看出，用于固定led芯片的固晶焊盘面积较大，四个金属焊盘和金属走线占据了绝缘基板10正面的绝大部分面积，焊盘和金属走线的尺寸进一步缩小将导致线阻增加；同时由于显示面板上发光单元密集度高，引脚数量过多，导致后续面板制作过程中，pcb板厂对电路线路的设计排布难以控制，复杂程度高，导致稳定性差。因此发光单元的尺寸难以继续缩小，因此，采用现有技术的发光单元难以实现像素单元间距1.0mm以下的led显示屏。

技术实现要素：

本发明提供一种led显示单元组及显示面板，旨在解决现有技术的发光单元结构无法继续缩小显示单元尺寸的问题，在保证可靠性和低成本的前提下，实现像素单元间距1.0mm以下的led显示屏。

第一方面，本发明实施例提供了一种led显示单元组，包括绝缘基板、位于绝缘基板正面的正面线路板和位于绝缘基板背面的背面线路板，绝缘基板上设有用于连接正面线路板与背面线路板的金属过孔；

正面线路板划分成2m行、2n列重复排列的像素区域，每个像素区域包括一个第一a极焊盘、一个第二a极焊盘和一个第三a极焊盘，以及三个不同发光颜色的led发光芯片，以及与所述三个不同发光颜色的led发光芯片对应的b极焊盘；其中，三个不同发光颜色的led发光芯片分别为第一led发光芯片、第二led发光芯片和第三led发光芯片，每个所述led发光芯片均包括极性相反的a极和b极，n和m均为大于或等于1的正整数；

每个像素区域中，三个led发光芯片的a极分别与对应的a极焊盘电连接；三个led发光芯片的b极分别与对应的b极焊盘电连接；

同一列像素区域中所有led发光芯片对应的b极焊盘电连接；

同一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的a极焊盘电连接。

可选的，正面线路板的厚度为0.1mm-0.3mm。

可选的，背面线路板包括6m个a极引脚和2n个共b极引脚；

同一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的a极焊盘电连接，并与该列像素区域中该相同发光颜色的led发光芯片对应的a极引脚电连接；

同一列像素区域中的b极焊盘电连接，并与该列像素区域对应的共b极引脚电连接。

可选的，每个像素区域中，三个led发光芯片对应的b极焊盘为第一金属焊盘的不同部分，三个led发光芯片的b极分别与第一金属焊盘的不同部分电连接。

可选的，同一列像素区域中，所有led发光芯片对应的b极焊盘为第二金属焊盘的不同部分，所有led发光芯片的b极分别与第二金属焊盘的不同部分电连接。

可选的，n＝1，m＝1；

同一列像素区域中，所有b极焊盘沿列方向呈“1”字型排布，两列b极焊盘分别位于正面线路板上相对两侧的边缘区域，a极焊盘位于两列b极焊盘之间。

可选的，同一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的a极焊盘为第三金属焊盘的不同部分，第三金属焊盘沿行方向排布。

可选的，第二金属焊盘通过金属过孔直接与该列像素区域对应的共b极引脚电连接。

可选的，第三金属焊盘通过金属过孔直接与对应的a极引脚电连接，或通过金属过孔延伸至背面线路板，并通过背面线路板上的金属走线与对应的a极引脚电连接。

可选的，绝缘基板正面设有用于位置识别的第一识别标记。

可选的，相邻行和/或相邻列像素区域之间设有油墨层。

可选的，三个不同发光颜色的led发光芯片包括红色led发光芯片、绿色led发光芯片和蓝色led发光芯片。

可选的，绝缘基板的背面设有绝缘层，绝缘层覆盖背面线路板的背面金属走线。

可选的，绝缘基板背面设置有用于识别引脚极性的第二识别标记。

可选的，绝缘层包括两种不同颜色的绝缘材料，两种不同颜色的绝缘材料的分界线将绝缘层分成两个颜色不同的部分，形成识别标记。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明第一方面任任意所述的led显示单元组。

本发明实施例提供的led显示单元组，将2m×2n个像素区域一起封装，形成一个显示单元组，每个像素区域包括第一a极焊盘、一个第二a极焊盘和一个第三a极焊盘，以及三个不同发光颜色的led发光芯片，以及与三个不同发光颜色的led发光芯片对应的b极焊盘，同一列像素区域中所有led发光芯片对应的b极焊盘电连接；同一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的a极焊盘电连接，在后续形成显示面板时，引脚数量减少，简化了pcb线路板的电路设计，在保证可靠性和低成本的前提下，实现像素单元间距1.0mm以下的led显示屏。

附图说明

图1是现有技术的发光单元的正面布线图；

图2为本发明实施例提供的一种led显示单元组的前视图；

图3为本发明实施例提供的一种led显示单元组的电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种led显示单元组中正面线路板的布线图；

图5为本发明实施例提供的另一种led显示单元组中正面线路板的布线图；

图6为图5中led显示单元组的背面线路板的布线图；

图7为本发明实施例提供的又一种led显示单元组中正面线路板的布线图；

图8为图7中led显示单元组的背面线路板的布线图；

图9为本发明实施例提供的又一种led显示单元组中正面线路板的布线图；

图10为图9中led显示单元组的背面线路板的布线图；

图11为本发明实施例提供的又一种led显示单元组中正面线路板的布线图；

图12为图11中led显示单元组的背面线路板的布线图；

图13为本发明实施例提供的一种led发光单元组的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

本发明实施例提供一种led显示单元组，图2为本发明实施例提供的一种led显示单元组的前视图，如图2所示，该led显示单元组包括绝缘基板100、位于绝缘基板正面的正面线路板200和位于绝缘基板背面的背面线路板300，绝缘基板100上设有用于连接正面线路板200与背面线路板300的金属过孔。

正面线路板划分成2m行、2n列重复排列的像素区域，其中，n和m均为大于或等于1的正整数，示例性的，在本实施例中以m＝1，n＝1为例，对本发明的方案进行说明。示例性的，led发光芯片可以均为倒装led芯片，包括a极和b极；a极和b极的极性相反，a极和b极位于与led发光芯片发光侧相对的一侧，led发光芯片的a极和b极通过导电材料分别固定在a极焊盘和b极焊盘上。由于采用倒装芯片，无需连接发光芯片电极和焊盘的键合线，简化了工艺制程，降低了成本。在本实施例中及后续的实施例中，以a极为led芯片的阳极，b极为led芯片的阴极为例，对本发明进行说明，相应的a极焊盘为阳极焊盘，b极焊盘为阴极焊盘。

图3为本发明实施例提供的一种led显示单元组的电路结构示意图，如图3所示，每个像素区域包括三个不同发光颜色的led发光芯片，依次分别为第一led发光芯片101、第二led发光芯片102和第三led发光芯片103。每列像素区域中，2个像素区域中的所有led发光芯片的阴极连接在一起。每行像素区域中，2个第一led发光芯片101的阳极连接在一起；2个第二led发光芯片102的阳极连接在一起；2个第三led发光芯片103的阳极连接在一起。

图4为本发明实施例提供的一种led显示单元组中正面线路板的布线图，如图4所示，该led显示单元组包括四个阵列排布的像素区域p，每个像素区域p包括一个第一阳极焊盘201、一个第二阳极焊盘202、一个第三阳极焊盘203和一个第一金属焊盘204，以及三个不同发光颜色的led发光芯片，分别为第一led发光芯片101、第二led发光芯片102和第三led发光芯片103。

每个像素区域中，三个led发光芯片的阳极分别与对应的阳极焊盘电连接，即：第一led发光芯片101的阳极通过导电材料固定在第一阳极焊盘201上，第二led发光芯片102的阳极通过导电材料固定在第二阳极焊盘202，第三led发光芯片103的阳极通过导电材料固定在第三阳极焊盘203；三个led发光芯片的阴极均与第一金属焊盘204电连接，即三个led发光芯片对应的阴极焊盘为第一金属焊盘204的不同部分，三个led发光芯片的阴极分别通过导电材料固定在第一金属焊盘204的不同部分。需要说明的是，该实施例中，阴极焊盘也可以是三个电连接的单独的阴极焊盘形式，每个像素区域中，三个led发光芯片的阴极分别与对应的阴极焊盘电连接，三个阴极焊盘电连接。

同一列像素区域中所有led发光芯片对应的共阴极焊盘电连接，并与该列像素单元对应的共阴极引脚电连接；同一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的阳极焊盘电连接，并与该行像素单元中该相同发光颜色的led发光芯片对应阳极引脚电连接。具体的，可以是其中某一列像素区域中所有led发光芯片对应的共阴极焊盘电连接，并与该列像素单元对应的共阴极引脚电连接；某一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的阳极焊盘电连接，并与该行像素单元中该相同发光颜色的led发光芯片对应阳极引脚电连接。现有技术中4个单独的发光单元需要16个引脚，而本发明实施例中，一个显示单元组包括4个发光单元，但引脚数量大大减少。

本发明实施例提供的led显示单元组，将2m×2n个像素区域一起封装，形成一个显示单元组，每个像素区域包括第一a极焊盘、一个第二a极焊盘和一个第三a极焊盘，以及三个不同发光颜色的led发光芯片，以及与三个不同发光颜色的led发光芯片对应的b极焊盘，同一列像素区域中所有led发光芯片对应的b极焊盘电连接；同一行像素区域中，相同发光颜色的led发光芯片对应的a极焊盘电连接，在后续形成显示面板时，引脚数量减少，简化了pcb线路板的电路设计，在保证可靠性和低成本的前提下，实现像素单元间距1.0mm以下的led显示屏。

可选的，正面线路板的厚度为0.1-0.3mm。正面线路板由位于绝缘基板正面的金属箔刻蚀形成，由于该金属箔较厚，刻蚀后的线路板线宽的精度较差，应用到小间距显示屏(例如像素间距1.0mm以下)的显示单元时，容易出现线路串线，以及出现固晶位置不正导致led发光芯片固定不牢靠的问题。在本发明实施例中，金属箔在进行刻蚀形成正面线路板之前，蚀刻金属箔表面，降低金属箔的厚度；在经过钻孔、电镀铜沉铜形成金属过孔后，再次刻蚀金属箔表面，进一步降低铜厚。如此，在后续刻蚀形成金属线路的过程中，能够提高刻蚀精度，刻蚀后的正面线路板的线宽精度高，刻蚀后形成的正面线路板厚度为0.1-0.3mm。而现有技术中，正面线路板的厚度为0.3-0.5mm。

图5为本发明实施例提供的另一种led显示单元组中正面线路板的布线图，如图5所示，可选的，同一列像素区域中，所有led发光芯片对应的阴极焊盘为第二金属焊盘205的不同部分，所有led发光芯片的阴极分别与第二金属焊盘205的不同部分电连接。该第二金属焊盘焊盘205呈长条状，沿列方向分布。每个像素区域中，三个阳极焊盘沿列方向与第二金属焊盘205平行排布，且位于第二金属焊盘205的同一侧。

同一列像素区域中所有第一led发光芯片101、第二led发光芯片102和第三led发光芯片103的阳极通过导电材料固定在第二金属焊盘205不同的位置。每个像素区域中，第一led发光芯片101、第二led发光芯片102和第三led发光芯片103的阳极分别通过导电材料固定在第一阳极焊盘201、第二阳极焊盘202和第三阳极焊盘203上。

可选的，如图4和图5所示，同一列像素区域中，所有阴极焊盘沿列方向呈“1”字型排布，两列阴极焊盘分别位于正面线路板上相对两侧的边缘区域，阳极焊盘位于两列阴极焊盘之间。如此的焊盘布置方式，使得led发光芯片和焊盘的排布紧凑，进一步减少显示单元组的尺寸。

图6为图5中led显示单元组的背面线路板的布线图，可选的，如图5和图6所示，背面线路板包括6个阳极引脚和2个共阴极引脚。每行像素区域中，2个像素区域的第一阳极焊盘201电连接，并与对应行像素区域对应的第一阳极引脚电连接；2个像素区域的第二阳极焊盘202电连接，并与对应行像素区域对应的第二阳极引脚电连接；2个像素区域的第三阳极焊盘203电连接，并与对应行像素区域对应的第三阳极引脚电连接。每列像素区域中的第二金属焊盘205通过金属过孔直接与对应列像素区域对应的共阴极引脚电连接。

可选的，继续参考图4和图5，同一行像素区域中，两个相同发光颜色的led发光芯片的阳极焊盘为第三金属焊盘的不同部分，第三金属焊盘沿行方向排布。以第一行像素区域为例，第三金属焊盘呈长条状或近似长条状，沿行方向布置，两个第一阳极焊盘201为第三金属焊盘的两个端部。第二阳极焊盘202和第三阳极焊盘203与第一阳极焊盘201类似，在此不再赘述。

金属焊盘通过金属过孔直接与对应的阳极引脚电连接，或通过金属过孔延伸至背面线路板，并通过背面线路板上的金属走线与对应的阳极引脚电连接。可选的，如图5和图6所示，第一行像素区域中，两个第一阳极焊盘201所在的第三金属焊盘通过位于该第三金属焊盘中间的金属过孔直接与该行像素区域对应的第一阳极引脚311电连接；两个第二阳极焊盘202所在的第三金属焊盘通过金属过孔延伸至背面线路板300，并通过背面线路板300上的第一金属走线341与该行像素区域对应的第二阳极引脚312电连接；两个第三阳极焊盘203所在的第三金属焊盘通过金属过孔延伸至背面线路板300，并通过背面线路板300上的第二金属走线342与该行像素区域对应的第三阳极引脚313电连接。第二行像素区域中，两个第一阳极焊盘201所在的第三金属焊盘通过金属过孔延伸至背面线路板300，并通过背面线路板300上的第三金属走线343与该行像素区域对应的第一阳极引脚321电连接；两个第二阳极焊盘202所在的第三金属焊盘通过金属过孔延伸至背面线路板300，并通过背面线路板300上的第四金属走线344与该行像素区域对应的第二阳极引脚322电连接；两个第三阳极焊盘203所在的第三金属焊盘通过位于该第三金属焊盘中间的金属过孔直接与该行像素区域对应的第一阳极引脚323电连接。第一列像素区域中，所有阴极焊盘所在的第二金属焊盘205通过金属过孔直接与该列像素区域对应的共阴极引脚331电连接；第二列像素区域中，所有阴极焊盘所在的第二金属焊盘205通过金属过孔直接与该列像素区域对应的共阴极引脚332电连接。8个引脚沿背面线路板300的边缘区域均匀分布，两个共阴极引脚331和332分别位于背面线路板300相对的两个角所在的区域。

需要说明的是，上述实施例中阳极焊盘所在的金属焊盘也可以是近似长条状，各引脚的位置也可根据金属过孔的位置不同而相应变化。图7为本发明实施例提供的又一种led显示单元组中正面线路板的布线图，图8为图7中led显示单元组的背面线路板的布线图。如图7所示，第三金属焊盘的两端固定led发光芯片的位置，即阳极焊盘201、202和203比其他区域稍大，或弯曲一定的角度，便于led发光芯片的固定。金属焊盘上设置金属过孔的位置可以比其他区域稍大，方便钻孔。如图7和图8所示，由于第二金属焊盘205上金属过孔的位置变化，从而共阴极引脚331和332的位置由其中两个对角所在的区域变为另外两个对角所在的区域，进而导致阳极引脚312和322的位置变化。图9为本发明实施例提供的又一种led显示单元组中正面线路板的布线图，图10为图9中led显示单元组的背面线路板的布线图，参考图9和图10，第二金属焊盘205上的金属过孔位于第二金属焊盘205的中间位置，第二金属焊盘205通过金属过孔直接与共阴极引脚电连接，两个共阴极引脚331和332位于背面线路板的边缘区域，位于两行像素区域的平分线上，且关于像素区域的列平分线对称设置。

图11为本发明实施例提供的又一种led显示单元组中正面线路板的布线图，图12为图11中led显示单元组的背面线路板的布线图。可选的，在该实施例中，第一行像素区域中，两个第一led发光芯片101的第一阳极焊盘201为同一金属焊盘的不同部分，该金属焊盘通过金属过孔直接与对应的第一阳极引脚311电连接；两个第二led发光芯片102的第二阳极焊盘202分别通过金属过孔延伸至背面线路板，通过背面线路板上的第五金属走线345与对应的第二阳极引脚312电连接；两个第三led发光芯片103的第三阳极焊盘203分别通过金属过孔延伸至背面线路板，通过背面线路板上的第六金属走线346与对应的第三阳极引脚313电连接。

第二行像素区域中，两个第一led发光芯片101的第一阳极焊盘201分别通过金属过孔延伸至背面线路板，通过背面线路板上的第七金属走线347与对应的第一阳极引脚321电连接；两个第二led发光芯片102的第二阳极焊盘202分别通过金属过孔延伸至背面线路板，通过背面线路板上的第八金属走线348与对应的第二阳极引脚322电连接；两个第三led发光芯片103的第三阳极焊盘203为同一金属焊盘的不同部分，金属焊盘通过金属过孔直接与对应的第三阳极引脚323电连接。

第一列像素区域中，所有阴极焊盘所在的第二金属焊盘205通过金属过孔直接与该列像素区域对应的共阴极引脚331电连接；第二列像素区域中，所有阴极焊盘所在的第二金属焊盘205通过金属过孔直接与该列像素区域对应的共阴极引脚332电连接。

可选的，参考图4、5、9和11，在上述实施例中，绝缘基板100的正面设有用于位置识别的第一识别标记110，该第一识别标记110可以位于绝缘基板100正面的某一边缘区域。在将led发光芯片固定到正面线路板200上的过程中，需要采用夹持工具将包括线路板的绝缘基板以一定的位置固定，例如固定后第一识别标记统一朝向正右，避免固晶位置出错。第一识别标记110用于快速识别绝缘基板的位置是否正确。

图13为本发明实施例提供的一种led发光单元组的俯视图，如图13所示，可选的，在上述实施例中，相邻行和相邻列像素区域之间设有油墨层120，该油墨可以为黑色油墨或其他颜色较深的油墨，采用喷墨打印技术形成，提高器件表面的对比度，进而提高显示色彩逼真程度。

可选的，在上述实施例中，金属过孔内填充有第一绝缘材料，第一绝缘材料不超出绝缘基板的上下表面。第一绝缘材料包括树脂或绿油，第一绝缘材料的不超出绝缘基板的上下表面，这样填充的好处在于在后面器件封装的时候，增大封装材料与绝缘基板100的接触面积，从而加强封装材料与绝缘基板100的结合力，提高密封性能。

可选的，三个不同发光颜色的led发光芯片为红色led发光芯片、绿色led发光芯片和蓝色led发光芯片。为适应pcb板上不同的走线需求，第一led发光芯片、第二led发光芯片和第三led发光芯片可以分别是红色、绿色和蓝色led发光芯片；也可以分别是蓝色、绿色和红色led发光芯片；也可以是其他排列方式，本发明在此不做限定。

可选的，绝缘基板100的背面设有绝缘层，绝缘层覆盖背面线路板的背面金属走线。绝缘层的材料包括白油、树脂或绿油等，起到绝缘和保护作用

可选的，绝缘基板100背面设置有用于识别引脚极性的第二识别标记。在本发明实施例中，绝缘层包括两种不同颜色的绝缘材料401和402，例如白油和绿油，两种不同颜色的绝缘材料401和402的分界线将绝缘层分成两个颜色不同的部分，形成用于识别引脚极性的第二识别标记。在本发明另一实施例中，可以先在绝缘基板100上涂布一层绝缘层(例如白油)，覆盖背面线路板的背面金属走线，然后在绝缘层表面涂布一种与绝缘层颜色差异较大的绝缘材料(例如绿油)，其形状可以是三角形或其他具有识别引脚极性的形状；也可以在绝缘层(白油)表面的一半区域涂布绿油，白油和绿油的分界线将led显示单元组的背面分成两个颜色不同的部分，形成如图5所示的识别标记。

本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明上述实施例中任意所述的led显示单元组。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。