一种LED显示装置的制作方法

一种led显示装置
技术领域
1.本实用新型涉及led显示技术领域，尤其涉及一种led显示装置。


背景技术：

2.目前，在led显示领域，led芯片封装一般采用smd(surface mounted devices，表面贴装器件)、imd(integrated matrix devices，矩阵式集成封装器件)、cob(chip on board，板上芯片封装)三种方式。其中，smd是将led芯片先封装成表面贴装器件，再将这些器件通过贴片机固定到pcb板上，这种封装器件可以是单颗的红绿蓝器件，也可以是一组红绿蓝器件封装在一起；imd是将两组、四组、六组或多组灯珠集成封装在一个小单元内，又称为“n合一”或“多合一”，然后再将这些多合一的器件通过贴片机固定到pcb板上；cob是将led发光芯片直接与模块载板(一般是pcb板)进行高精密键合，并于模块载板上的驱动元器件通过介质连接。
3.然而，无论采用上述何种封装形式，当将这些led灯(单颗或者多合一)组装成一个模组(灯板)时，其扫描线与数据线在pcb板上会形成交叉。虽然采用smd、imd封装方式可以避免在pcb板上增加通孔，例如专利cn111462643a中，通过将一组rgb led或者多组rgb led封装到一个器件上，并在器件上将多颗二极管的焊盘预先连接好，以减轻固定到pcb板的布线压力，但是其增加了一个封装过程，无法做到将rgb三种颜色的led封装到一个衬底上。
4.另外，在对led显示屏进行设计时，通常采用缩小led灯珠之间的间距以提高led显示的画质，然而过度的缩小led灯珠之间的间距，pcb板上的走线需更加复杂，进而大大推高了pcb板的制造难度和成本。
5.因此，如何避免在pcb板上增加通孔，并减少led芯片封装的次数，同时提高led显示的画质，是目前led显示领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型实施例提供了一种led显示装置，不仅避免在pcb板上增加通孔，并减少led芯片封装的次数，同时提高了led显示的画质。
7.为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种led显示装置，其包括：
8.pcb板；
9.设置在所述pcb板上、并按行列方向呈阵列排布的多个发光像素，各所述发光像素包括多颗led灯珠，所述led灯珠至少包括两个发光体，各所述led灯珠中每个所述发光体均单独配置一个共极端或一个非共极端，单颗所述led灯珠中各所述共极端之间或各所述非共极端之间在所述led灯珠的内部电连接；
10.其中，若各行所述发光像素中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线，则各列所述发光像素中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线；
11.若各列所述发光像素中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线，则各行所述发光像素中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线。
12.优选地，在所述的led显示装置中，同一颗所述led灯珠中各所述发光体的发光颜色相同。
13.优选地，在所述的led显示装置中，同一颗所述led灯珠中各所述发光体共用一个衬底。
14.优选地，在所述的led显示装置中，同一颗所述led灯珠中所述共极端或所述非共极端位于所述led灯珠的两端。
15.优选地，在所述的led显示装置中，一条所述扫描线与选通芯片的一个选通信号引脚电连接，一条所述数据线与驱动芯片的一个数据信号引脚电连接。
16.优选地，在所述的led显示装置中，各行所述发光像素中相同发光颜色的所述led灯珠之间的所述共极端电连接以形成一条所述扫描线。
17.优选地，在所述的led显示装置中，各行所述发光像素中各所述共极端之间电连接以形成一条所述扫描线。
18.优选地，在所述的led显示装置中，各列所述发光像素中相同发光颜色的所述led灯珠之间的所述非共极端电连接以形成一条所述数据线。
19.优选地，在所述的led显示装置中，各列所述发光像素中各所述非共极端之间电连接以形成一条所述数据线。
20.优选地，在所述的led显示装置中，所述发光像素包括红色led灯珠、绿色led灯珠和蓝色led灯珠。
21.与现有技术相比，本实用新型实施例提供了一种led显示装置，通过在led灯珠中设置至少两个发光体，各led灯珠中每个发光体均单独配置一个共极端或一个非共极端，单颗led灯珠中各所述共极端之间或各所述非共极端之间在led灯珠的内部电连接，同时当各行发光像素中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线时，各列发光像素中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线；当各列发光像素中各共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线，则各行发光像素中各非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线。本实用新型实施例提供的led显示装置，通过将多个发光体集成至一颗led灯珠上，不仅避免在pcb板上增加通孔，而且减少了led芯片封装的次数，而且提高了led显示的画质。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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。
23.图1为本实用新型实施例提供的led显示装置的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的led显示装置的另一结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的led显示装置的另一结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例提供的led显示装置的另一结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例提供的led显示装置的另一结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例提供的led显示装置中led灯珠的结构示意图。
具体实施方式
29.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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“列”、“行”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。
31.在实用新型中，“一些实施例”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为示例性的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理的最广范围相一致。
32.请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的led显示装置的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的led显示装置的另一结构示意图。如图1和图2所示，一种led显示装置，其包括：
33.pcb板10；
34.设置在所述pcb板10上、并按行列方向呈阵列排布的多个发光像素20，各所述发光像素20包括多颗led灯珠，各所述led灯珠至少包括两个发光体，各所述led灯珠中每个所述发光体均单独配置一个共极端或一个非共极端，单颗所述led灯珠中各所述共极端之间或各所述非共极端之间在所述led灯珠的内部电连接；
35.其中，若各行所述发光像素20中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线30，各列所述发光像素20中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线40；若各列所述发光像素20中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线30，则各行所述发光像素中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线40。
36.可以理解，当各led灯珠至少包括两个发光体时，led灯珠可以至少包括一个共极端、两个非共极端以及两个发光体，同时led灯珠还可以至少包括两个共极端、两个非共极端以及两个发光体等。
37.具体的，在图1提供的led显示装置中，通过在led灯珠中设置两个共极端、两个非共极端以及两个发光体，各行发光像素20中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线30，各列发光像素20中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线40，通过将多个发光体集成至一颗led灯珠上，不仅避免在pcb板10上增加通孔，而且减少了led芯片封装的次数，而且提高了led显示的画质。
38.另外，本实用新型实施例提供的led显示装置在不增加led灯珠数量的前提下，通过单颗led灯珠中增加发光体的数量，进而使得在相对传统led灯珠的贴装时，实现一次贴
装两个及以上的led灯珠，从而显著的减少led显示装置中led灯珠的数量，提高了led显示装置的生产效率。
39.具体的，一条所述扫描线30与选通芯片的一个选通信号引脚电连接，一条所述数据线40与驱动芯片的一个数据信号引脚电连接，选通芯片上设置有至少一个选通信号引脚，即一个选通芯片可以通过选通信号引脚连接一条或多条扫描线30以对各行发光像素20中的led灯珠进行选通；驱动芯片上设置有至少一个数据信号引脚，即一个驱动芯片可以通过数据信号引脚连接一条或多条数据线40以对各列发光像素20中的led灯珠进行恒流控制。其中，选通芯片和驱动芯片可以集成至一颗芯片中，选通芯片和驱动芯片也可以各自单独作为一颗芯片以进行扫描驱动。芯片的型号可以为tlc6984，也可以为mbi515。
40.另外，在图2提供的led显示装置中，各led灯珠可以设置两个发光体、一个共极端和两个非共极端，该共极端可以为第一共极端201、两个非共极端可以为第一非共极端202和第二非共极端204，此时各行所述发光像素20中各led灯珠的第一共极端201之间相连接以形成一条扫描线30，该扫描线30与选通芯片上的一个选通信号引脚单独电连接，单颗led灯珠中第一非共极端202、第二非共极端204之间在led灯珠内部通过连接金属连接，同一列发光像素20中相邻两颗led灯珠之间的非共极端在pcb1板10上连接以形成与发光颜色的数量相等的数据线40，每条数据线40与驱动芯片上的一个数据信号引脚电连接。其中，本实施例中的两个发光体由于在led灯珠中通过连接金属50进行连接，故此时两个发光体无法单独进行控制，即两个发光体无法进行单独点亮，只能同时点亮或同时熄灭。
41.在另一些实施例中，如图3所示，各led灯珠可以设置两个发光体、两个共极端和两个非共极端，各led灯珠中的两个共极端之间不进行连接，并直接与相邻led灯珠的一个单独的共极端进行连接，同时各led灯珠中的两个非共极端之间在led灯珠内部通过连接金属50进行连接，即单颗led灯珠中第一共极端201与第二共极端203之间未连接，单颗led灯珠中第一非共极端202与第二非共极端204通过连接金属50在led灯珠的内部连接，此时不仅可实现对各led灯珠中的两个发光体进行单独控制，而且不增加led灯珠数量的前提下，通过单颗led灯珠中增加发光体的数量，同时还避免了扫描线和数据线出现交叉的问题。
42.在一些实施例中，如图1所示，led灯珠设置两个发光体、两个共极端和两个非共极端，各行发光像素20中各共极端之间电连接以形成一条扫描线30，并与选通芯片的一个行选通引脚电连接；同时各列所述发光像素20中相同发光颜色的所述led灯珠之间的非共极端电连接以形成一条数据线40，并与驱动芯片的一个列数据信号引脚电连接。
43.在一些实施例中，led灯珠可以设置两个发光体、两个共极端和两个非共极端，各行发光像素20中各共极端之间电连接以形成一条扫描线30，并与选通芯片的一个行选通引脚电连接；同时各列发光像素20中各非共极端之间电连接以形成一条数据线40，并与驱动芯片的一个列数据信号引脚电连接。
44.在一些实施例中，如图4所示，led灯珠可以设置两个发光体、两个共极端和两个非共极端，各行发光像素20中相同发光颜色的led灯珠之间的共极端之间电连接以形成一条扫描线30，并与选通芯片的一个行选通引脚电连接；同时各列所述发光像素20中相同发光颜色的所述led灯珠之间的非共极端电连接以形成一条数据线40，并与驱动芯片的一个列数据信号引脚电连接。
45.在一些实施例中，如图5所示，led灯珠可以设置两个发光体、两个共极端和两个非
共极端，各行发光像素20中相同发光颜色的led灯珠之间的共极端之间电连接以形成一条扫描线30，并与选通芯片的一个行选通引脚电连接；同时各列发光像素20中各非共极端之间电连接以形成一条数据线40，并与驱动芯片的一个列数据信号引脚电连接。
46.可以理解，图1至图5中的扫描线和数据线可以进行行列互换。例如，当各行所述发光像素20中各所述共极端之间电连接以形成一条或多条扫描线30时，各列所述发光像素20中各所述非共极端之间电连接以形成一条或多条数据线40。由此可以看出，扫描线和数据线进行行列互换后，同样也可以避免在pcb板10上增加通孔，并减少led芯片封装的次数，同时提高了led显示的画质。
47.还可以理解，本实用新型提供的led显示装置中的各led灯珠的非共极端之间既可以在led灯珠的内部通过连接金属50进行连接，也可以在led灯珠的外部进行走线，即pcb板10上进行走线。同样的，各led灯珠的共极端之间既可以在led灯珠的内部通过连接金属50进行连接，也可以在led灯珠的外部进行走线，即pcb板10上进行走线。
48.需要说明的是，当单颗led灯珠的共极端之间在led灯珠的内部通过连接金属50进行连接时，该led灯珠的非共极端之间既可以在led灯珠的内部通过连接金属50进行连接在pcb板上进行走线，也可以各自在pcb板10上进行单独走线；同样的，当单颗led灯珠的非共极端之间在led灯珠的内部通过连接金属50进行连接时，该led灯珠的共极端之间既可以在led灯珠的内部通过连接金属50进行连接在pcb板上进行走线，也可以各自在pcb板上进行单独走线。上述各led灯珠中的共极端、非共极端的连接方式可以根据实际应用进行选择，本技术中不做具体限定。
49.另外，还可以理解的是，当单颗led灯珠中存在两个以上的共极端时，共极端之间既可以在led灯珠的内部通过连接金属50连接，也可以部分共极端在led灯珠的内部通过连接金属50连接，还可以全部的共极端在led灯珠的外部进行走线；同样的，当单颗led灯珠中存在两个以上的非共极端时，非共极端之间既可以在led灯珠的内部通过连接金属50连接，也可以部分非共极端在led灯珠的内部通过连接金属50连接，还可以全部的非共极端在led灯珠的外部进行走线。因此，上述各led灯珠中的共极端、非共极端的连接方式可以根据实际应用进行选择，本技术中不做具体限定。
50.需要说明的是，本技术中提供的led灯珠的情况并不仅仅局限于上述实施例，单颗led灯珠中还可以同时存在两个以上的共极端和两个以上的非共极端，此时共极端之间以及非共极端之间的连接方式既可以在led灯珠内部通过连接金属50连接，也可以在led灯珠的外部进行走线，其可以根据具体情况进行选择，本实施例中不做具体限定。
51.在图1实施例提供的led显示装置中，led灯珠中可以设置第一共极端201、第二共极端203、第一非共极端202、第二非共极端204以及两个发光体，第一非共极端202、第二非共极端204设置在第一共极端201和第二共极端203之间，第一共极端201和第二共极端203之间在led灯珠的内部电连接，同一颗led灯珠中共极端之间在led灯珠内部具体可以通过连接金属50实现电连接，同时连接金属50设置在led灯珠的内部，进而使得扫描线30与数据线40在pcb板10上不形成交叉，省去了需要在pcb板10上增加通孔的技术问题。其中，在制造led灯珠时，通过在led灯珠中衬底上进行沉积以形成连接金属50。
52.在一些实施例中，led灯珠可以设置两个发光体、两个共极端和两个非共极端，每个所述led灯珠中各所述共极端之间在所述led灯珠的内部电连接，相邻两颗led灯珠之间
的共极端在所述pcb板10上电连接。具体的，通过在每个led灯珠中设置两个共极端和两个非共极端，两个非共极端设置在两个共极端之间，两个共极端之间在led灯珠的内部电连接，同一颗led灯珠中共极端之间在led灯珠内部具体可以通过连接金属50实现电连接，同时连接金属50设置在led灯珠的内部，并按照常规led灯珠的排布方式进行排布，进而完全避免扫描线30与数据线40在pcb板10上形成交叉的现象，无需将扫描线30和数据线40在不同板层进行走线，同样也无需在交叉处增加通孔，同时还增加了led显示屏中led灯珠的发光密度，不仅提高了pcb板10的良品率，降低了pcb板10的制造难度，而且降低了pcb板10的层数，同时提高了led显示的画质。
53.可以理解，在本实用新型实施例提供的led显示装置中，并非所有的led灯珠均需设置两个共极端、两个非共极端以及两个发光体，若每个发光像素20中的led灯珠在pcb板10上从上往下依次排布，那么第一行发光像素20中的第一行led灯珠只需设置一个共极端、两个非共极端以及两个发光体，此时同样也可以完全避免led显示装置中扫描线30与数据线40在pcb板10上形成交叉的现象。
54.还可以理解，所述led灯珠的共极端可以为共阴极端或共阳极端。其中，led灯珠的共极端可以根据实际应用来确定为共阴极端或共阳极端，本实用新型实施例中不做具体限定。
55.例如，当led灯珠的共极端为共阴极端时，led灯珠中可以设置两个阳极、两个阴极以及两个发光体，两个阴极之间通过连接金属50电连接，同时两个阴极均焊接在pcb板10上，两个相邻的led灯珠之间相邻的阴极在pcb板10上电连接，每个led灯珠中的两个阳极设置在两个阴极之间。
56.在一些实施例中，同一颗所述led灯珠中所述共极端或所述非共极端位于所述led灯珠的两端。具体的，如图1所示，当单颗led灯珠中的共极端位于所在led灯珠的两端时，该led灯珠中的非共极端可以设置在两个共极端之间；如图2所示，当单颗led灯珠中的非共极端位于所在led灯珠的两端时，该led灯珠中的共极端可以设置在两个共极端之间。
57.在一些实施例中，各所述发光像素20包括红色led灯珠210、绿色led灯珠220和蓝色led灯珠230；所述红色led灯珠210在所述pcb板10上呈阵列排布；所述绿色led灯珠220在所述pcb板10上呈阵列排布，所述蓝色led灯珠230在所述pcb板10上呈阵列排布。
58.可以理解，各发光像素20可以由三颗led灯珠组成，也可以由四颗led灯珠组成。当发光像素20由三颗led灯珠组成时，三颗led灯珠可以为红色led灯珠210、绿色led灯珠220以及蓝色led灯珠230；当发光像素20由四颗led灯珠组成时，四颗led灯珠可以为红色led灯珠210、绿色led灯珠220、蓝色led灯珠230以及白色led灯珠。
59.另外，每个发光像素20中相同位置处的led灯珠中发光体的发光颜色相同，单颗led灯珠中各发光体的发光颜色相同，同一颗led灯珠中各发光体共用一个衬底，同一颗led灯珠中每个发光体均单独配置一个非共极端或单独配置一个共极端。
60.在另一些实施例中，在每个红色led灯珠210、绿色led灯珠220以及蓝色led灯珠230中，各led灯珠中的第一共极端201与第二共极端203通过连接金属50在其的内部通过连接金属50实现电连接。
61.在一些实施例中，相邻两颗所述led灯珠之间的所述共极端在所述pcb板10表层电连接。
62.另外，在采用本实用新型实施例提供的led显示装置进行led显示时，各所述发光像素20均相同，即每个发光像素20中对应位置处的led灯珠均相同，所述发光像素20中各所述led灯珠之间竖向排列，此时只需利用选通芯片逐行选通扫描线30，同时利用驱动芯片通过数据线40逐列点亮各所述led灯珠，便可以在led显示屏中显示不同的发光颜色和发光亮度，从而在led显示屏中形成一幅完整的图像。
63.下面以具有两个共极端、两个非共极端以及两个发光体的led灯珠在pcb板10上的具体结构图进行详细阐述。
64.如图6所示，pcb板10上设置有两个阳极基板焊盘112、两个阴极基板焊盘111，其中，阳极基板焊盘112的长度和宽度均为80微米，阴极基板焊盘111的长度为160微米，宽度为80微米；led灯珠包括：第一发光体、第二发光体、衬底2011、第一p型焊盘20121、第二p型焊盘20122、第一n型焊盘20131、第二n型焊盘20132，其中第一n型焊盘20131、第二n型焊盘20132分别为led灯珠的两个共阴极端，第一发光体通过第一p型焊盘20121与阳极基板焊盘112电连接，第二发光体通过第二p型焊盘20122与阳极基板焊盘112电连接，第一p型焊盘20121、第二p型焊盘20122均通过金属锡与阳极基板焊盘112电连接，第一n型焊盘20131、第二n型焊盘20132通过金属锡分别与一个阴极基板焊盘111电连接，第一发光体第二发光体均设置在衬底2011与pcb板10之间，第一发光体第二发光体均包括p型导电金属层2014、n型导电金属层2015、布拉格反射层2016、电流扩展层2017、p型半导体2018、n型半导体2019、绝缘保护层2020以及有源发光层2021，布拉格反射层2016上设置有p型布拉格反射层通孔和n型布拉格反射层通孔，第一p型焊盘20121、第二p型焊盘20122均通过p型布拉格反射层通孔与p型导电金属层2014电性连接，第一n型焊盘20131、第二n型焊盘20132均通过n型布拉格反射层通孔与连接金属电性连接，布拉格反射层2016由28层sio2和ti3o5材料对堆叠形成；p型半导体2018的长度为80微米，宽度为50微米，n型半导体2019的长度为100微米，宽度为55微米；绝缘保护层2020上设置有p型绝缘保护层通孔和n型绝缘保护层通孔，p型导电金属层2014通过p型绝缘保护层通孔与电流扩展层2017电性连接，电流扩展层2017与p型半导体2018电性连接以激发空穴，n型导电金属层2015通过n型绝缘保护层通孔与n型半导体2019的台阶电性连接以激发电子；p型半导体2018的正向投影小于n型半导体2019的正向投影，n型半导体2019暴露出的部分作为导电台阶，绝缘保护层的材料选自sio2。
65.具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
66.以上对本实用新型实施例所提供的一种led显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。