一种四晶LED显示灯珠结构的制作方法

本实用新型涉及一种LED封装显示装置，尤其是指一种四晶LED显示灯珠结构。

背景技术：

半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是 21 世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。由于其节能环保、安全等种种优点，发光二极管已广泛用于照明、电子器件等领域，其中在显示屏的应用尤为突出。

发光二极管显示屏是中国发光二极管市场发展较早也是规模较大的发光二极管应用领域，发光二极管显示屏市场销售量和销售额逐年扩大。中国发光二极管显示屏按照市场结构分为单基色显示屏、双基色显示屏和全彩显示屏。单基色市场份额最小，全彩显示屏市场份额最大。对于全彩显示屏普遍采用的是传统 RGB 三基色技术，一个显示单元上封装了红原色、绿原色、蓝原色三色发光二极管芯片，由于受到 RGB 三基色的色域所限，传统的基于 RGB 技术的发光二极管显示灯珠难以真实再现原始色彩，存在缺少色彩逼真度的缺陷。而且，小间距显示屏对像素间距要求越来越小，对色彩还原度要求越来越高。则对LED的尺寸要求越来越小；同时对LED的色彩饱和度要求也越来越高，传统的三原色LED的色域已经不能满足要求。

目前随着LED灯的光照强度不断加大，光照颜色要求越来越来丰富，就需要将不同发光颜色（红、绿、蓝、白）的LED芯片集成到很小的区域，单电极的红光LED芯片因其光效高在所需领域广泛应用，这样在很小的区域里就集成单双两种不同电极的芯片，普通线路板不能同时满足LED导热和单双电极芯片共存的线路的需求。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种四晶LED显示灯珠结构，可以实现多种四原色的色彩组合，同时大大提升LED显示屏的色彩逼真度。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种四晶LED显示灯珠结构，该结构包括四个的LED晶片、绝缘型的PCB基板和布置在所述PCB基板上的线路；所述的PCB基板由多个正方形结构的单元基板构成，所述的每个单元基板的正面平均对称设置有四个区，所述的四个区的中心设置有公共极键合区，所述的四个区上分别设置有非公共极固晶键合区，所述的公共极键合区上设置有公共极导通孔，所述的非公共极固晶键合区上设置有表面覆铜导通孔；所述的每个单元基板的背面在与公共极键合区相对应的位置上设置有公共极键合焊盘，所述的每个单元基板的背面在与非公共极固晶键合区相对应的位置上设置有非公共极键合焊盘；所述的公共极键合区通过公共极导通孔与公共极键合焊盘相连接，所述的非公共极固晶键合区通过表面覆铜导通孔与非公共极键合焊盘一一对应相连接；所述的单元基板上设置的四个非公共极固晶键合区的中间位置分别粘结有LED晶片，所述的LED晶片的非公共极通过引线与各自所在的非公共极固晶键合区相连接，所述的LED晶片的公共极通过引线与公共极键合区相连接；所述PCB基板上设置有行切割线、列切割线。

所述的LED晶片为三种或者四种不同颜色的LED晶片。

进一步的，所述的PCB基板为BT板或树脂板或陶瓷板材质。

所述的四晶LED显示灯珠在切割时可以根据需要切割成1*1的单颗四晶LED，也可切割成1*2的两颗四晶LED相连，也可切成1*3、1*4、2*2的组合结构。

四晶LED可以为RGBO，也可以为2R1G1B、2G1R1B、2B1R1G的组合形式。

其中，非公共极固晶键合区同时起到固晶和键合的作用。

本实用新型与现有技术相比具有如下列有益效果。

本实用新型通过将公共极键合区设置在单元基板的中间，将非公共极键合区设置在单元基板的四角，优化了公共极键合区域非公共极键合区的位置关系，使其在连接的过程中路程更短且更为有效，同时通过最捷径的线路将基板正面与背面的焊盘相连接，仅通过一层PCB基板就可以实现LED单双电极共存的线路，并完全满足LED导热需求。本实用新型的线路板可以应用于采用四种不同颜色或者三种颜色的发光二极管芯片的封装，即在传统的 RGB 三基色发光二极管技术上加入了另外一种颜色的发光二极管代替传统三原色，四原色包括的色域明显大于传统的RGB三基色，使得LED可以实现四原色RGBY，也可以实现2R1G1B或1R2G1B、1R1G2B、RGBO等色彩组合，四原色可实现对色域的精确调光，能更精确的表现 NTSC 的色域，因此可以提高显示色彩饱和度，使显示更加明亮和鲜艳。同时通过2R1G1B或2G1R1B、2B1R1G的组合，可以实现颜色互用的虚拟显示，达到更小像素间距的显示效果。

附图说明

图1为本实用新型线路板正面示意图。

图2为本实用新型线路板背面示意图。

图3为单元基板正面示意图。

图4为单元基板背面示意图。

图5为单元基板上封装了四个LED晶片的示意图。

图6为2个单元基板的组合的成品。

图7为2R1G1B四晶产品示意图。

图8为2R1G1B虚拟显示的应用示意图。

其中，1为公共极键合区，2为非公共极固晶键合区，3为公共极键合焊盘，4为非公共极键合焊盘，5为公共极导通孔，6为表面覆铜导通孔，7为Mark点，8为行切割线，9为列切割线，10为LED晶片、11为LED蓝色晶片、12为LED绿色晶片、13为LED红色晶片、14为LED黄色晶片。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1-5所示，一种四晶LED显示灯珠结构，该本体包括四个LED晶片10、PCB基板和布置在所述PCB基板上的线路，PCB基板采用BT（BismaleimideTriazine双马来酰亚胺-三嗪树脂）板为基材，PCB基板上设置有正方形结构的每个单元，每个单元基板的正面平均对称设置有四个区，四个区的中心设置有公共极键合区1，四个区上分别设置有非公共极固晶键合区2，公共极键合区1上设置有公共极导通孔5，非公共极固晶键合区2上设置有表面覆铜导通孔6；每个单元基板的背面在与公共极键合区1相对应的位置上设置有公共极键合焊盘3，每个单元基板的背面在与非公共极固晶键合区2相对应的位置上设置有非公共极键合焊盘4；公共极键合区1通过公共极导通孔5与公共极键合焊盘3相连接，非公共极固晶键合区2通过表面覆铜导通孔6与非公共极键合焊盘4一一对应相连接；单元基板上设置的四个非公共极固晶键合区2的中间位置分别粘结有四种不同颜色的LED晶片10，四个LED晶片10的非公共极通过引线与各自所在的非公共极固晶键合区2相连接，四个LED晶片10的公共极通过引线与公共极键合区1相连接。

本线路板具体的制备方法为：将BT板按照实际需求尺寸及孔位钻出公共极导通孔5和表面覆铜导通孔6，将公共极导通孔5和表面覆铜导通孔6进行镀铜，采用树脂填塞所述的两种通孔；制作PCB正面的非公共极固晶键合区2与公共极键合区1；制作背面的非公共极键合焊盘4和公共极键合焊盘3；采用白色或其他醒目颜色油漆做Mark点7，将上述制备好的半成品表面电镀或化学镀镍、金或银；采用CNC数控加工或者模具按照要求的尺寸成型，在PCB表面标示行切割线8和列切割线9。

实施例1

图6中，用导电银胶将LED红色晶片13和LED黄色晶片14以垂直的结构粘结在相邻的两个非公共极固晶键合区2上，用绝缘胶将LED蓝色晶片11和LED绿色晶片12以水平结构粘结在剩余的两个非公共极固晶键合区2上；将固好晶片、键合好键合线的PCB整片放入高温模压模具中，加入树脂，采用150~220吨的液压力合模，在100~2220℃模温加热条件下，树脂初步固化，开模后取出已模压完成的半成品板，放入130~200℃的环境中烘烤，使模压树脂彻底固化；转入切割工序，通过在半成品PCB背面贴膜使固定，依照行切割线8与列切割线9开始切割，形成单颗成品；也可以切成1*2或1*4的行状组合品或2*2组合品。本例模压封装设计成磨砂平面形状，也可制成半球型模压透镜。

实施例2

如图7所示，用导电银胶将LED红色晶片13和LED黄色晶片14以垂直的结构粘结在对角的两个非公共极固晶键合区2上，用绝缘胶将LED蓝色晶片11和LED绿色晶片12以水平结构粘结在剩余的两个非公共极固晶键合区2上；其它步骤与实施例1相同。

如图8所示，按2R1G1B布置的四晶灯珠，将一个单元的四晶LED拆分为四个彼此独立的LED单元。每一LED单元以时分复用的方式再现四个相邻像素的对应基色信息，各LED相互之间为等间距均匀分布。优点虚拟像素密度提高到4倍；有效视觉像素密度最大可提高4倍。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。