JP6211097B2 - Ｌｅｄディスプレイ表示ユニット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイの分野に関し、特にＬＥＤディスプレイ表示ユニット及びその製造方法に関する。

ＬＥＤディスプレイは幅広く応用されているが、特殊用途によっては、透過構造を有することが要求される。そのメリットは以下のとおりである。（１）視線を妨げず、ＬＥＤスクリーン前後の景色が見える。（２）ある程度の照明能力を確保し、特にガラスカーテンウォール又はショーケースに用いられる場合に室内照明の要望を満たすことができる。（３）使用現場の全体のインテリアデザインへの影響を最大限に低減させる。（４）一定の芸術的効果を持ち、特に舞台公演に用いられる場合、スクリーンが見えず画像のみが見えるような奇特な効果を奏することができる。上記の特徴によって、透過型ＬＥＤディスプレイは特に特殊用途、例えば空港、ホテル、ガラスカーテンウォール付きビル、展覧センター、舞台、商店のショーケースなどに愛用される。従来の箱型構造のＬＥＤディスプレイの使用効果は透過型ＬＥＤディスプレイと肩を並べることはできない。透過型ＬＥＤディスプレイの設計においては、透過率だけでなく、画素密度も考慮しなければならない。同様の構造設計条件で、画素密度が大きいほど、透過率が小さく、光透過効果が劣る。以下は、いくつかの典型的な画素ピッチと対応するスクリーン画素密度との関係を示している。

＊画素密度の数式：Ｒ＝（１０００ｍｍ×１０００ｍｍ）／（Ｐ×Ｐ）

上記の表及び数式からわかるように、画素ピッチが小さくなるにつれて、画素密度は幾何級数的に増加する。画素ピッチが１０ｍｍ以下の場合、画素ピッチが１ｍｍ減少するごとに、画素密度が相当増加することは明らかである。

従来の透過型ＬＥＤディスプレイ表示ユニットは、パッドが回路基板の上面に設けられ、ＬＥＤランプが回路基板の上面に溶接され、ＬＥＤランプが光線の透過を阻止する。このような構造は透過率を低下させてしまい、従来技術は高画素密度状態下では高透過率を確保することができない。

本発明は、ＬＥＤディスプレイが高画素密度の条件であっても高透過率を持つＬＥＤディスプレイ表示ユニット、及び該表示ユニットの製造方法を設計することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、以下の技術手段を採用する。

ＬＥＤディスプレイ表示ユニットであって、第１側面にパッドマトリックスが設けられる回路基板と、回路基板に設けられ、パッドマトリックスのパッドに電気的に導通されるドライバＩＣと、ピンがパッドマトリックスのパッドに溶接されるＬＥＤランプとを備えるＬＥＤディスプレイ表示ユニット。

１つの前記パッドマトリックスは、一対一対応して互いに離間する、第１側面の上半部に位置する１組のパッドと第１側面の下半部に位置する１組のパッドとからなり、前記パッドの高さが回路基板の厚さの３０％〜４５％である。

回路基板の第１側面の中央に横方向にＶ型溝が設けられる。

前記パッドマトリックスは、前記回路基板の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列され、パッドマトリックス数に応じて、前記ＬＥＤランプは、前記回路基板の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列される。

前記ＬＥＤランプは４つ又は６つのピンを備え、ＬＥＤランプのピン数に応じて、前記パッドマトリックスは４つ又は６つのパッドを備え、前記パッドは平面パッドである。

前記ＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法であって、
回路基板の第１側面にパッドマトリックスを設けるステップ１と、
パッドマトリックスのパッドに電気的に導通されるドライバＩＣを回路基板に設けるステップ２と、
ＬＥＤランプのピンをパッドマトリックスのパッドに溶接するステップ３と、を含むＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法。

前記ステップ１は、具体的には、
回路基板を作製するためのパネルの第１側面において、第１側面境界線に沿って第１パネル面に、深さが回路基板の厚さの３０％〜４５％である１組以上の長円穴を等間隔で穿設するステップと、
第２パネル面における第１パネル面の長円穴と一対一正対する位置に、深さが回路基板の厚さの３０％〜４５％である長円穴を穿設するステップと、
長円穴を金属化するステップと、
第１側面境界線に沿って切断成形し、切断された第１パネル面の１組の長円穴と第２パネル面の１組の長円穴とから１つのパッドマトリックスを構成するステップと、を含む。

前記ステップ３は、具体的には、
回路基板の第１側面を上向させるステップと、
ステンシルを作製し、ステンシルのメッシュを前記パッドに一対一で対応させるステップと、
ステンシルのメッシュによってパッドにはんだペーストを塗布するステップと、
はんだペーストが塗布されたパッドにＬＥＤランプを自動的にダイボンドするステップと、
ＬＥＤランプが自動的にダイボンドされたパッドを、高温のリフロー炉に通すステップと、を含む。

前記ステップ１は、具体的には、
回路基板を作製するためのパネルの第１側面において、第１側面境界線に沿って第１パネル面に、回路基板を貫通する１組以上の長円穴を等間隔で穿設するステップと、
長円穴を金属化するステップと、
第１側面境界線に沿って切断成形するステップと、
第１側面の中央に横方向にＶ型溝を設け、第１側面にパッドマトリックスを形成するステップと、を含む。

ステップ１において、前記パッドマトリックスは、前記回路基板の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列され、パッドマトリックス数に応じて、ステップ３において、前記ＬＥＤランプは前記回路基板の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列される。

ステップ３において、前記ＬＥＤランプは４つ又は６つのピンを備え、ＬＥＤランプのピン数に応じて、ステップ１においては、前記パッドマトリックスは４つ又は６つのパッドを備え、前記パッドは平面パッドである。

本発明の有益な効果は、回路基板の側面にパッドマトリックスを形成することにより、側面のパッドマトリックスにＬＥＤランプを自動的にダイボンドすることができ、表示ユニットはＬＥＤランプが光線の透過を阻止しないため、製造されたＬＥＤディスプレイが高画素密度の状態で高透過率を確保することができる。本発明の方法はこのようなＬＥＤ表示ユニットの自動化量産に適用でき、製造効率が高い。

本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの一部を示す構成図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットのパッドマトリックスを示す拡大図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの第１側面のＶ型溝の模式図である。 図３におけるＩ部の一部拡大図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットに４ピン式ＬＥＤランプを実装することを示す一部構成図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットに６ピン式ＬＥＤランプを実装することを示す一部構成図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニット全体のレンダリングを示す図である。 は本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法のフローチャートである。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットのパッドマトリックスの設置フローチャートである。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットのＬＥＤランプの実装フローチャートである。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法のステップ１０１の操作模式図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法のステップ３０１の操作模式図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法のステップ３０４の操作模式図である。 本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法の別のパッドマトリックスの設置フローチャートである。

以下、図面を参照しながら、具体的な実施の形態に合わせて本発明の技術手段を説明する。

本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの第１実施例は図１及び図２に示される。

ＬＥＤディスプレイ表示ユニットは、第１側面にパッドマトリックス４１が設けられる回路基板１と、回路基板１に設けられ、パッドマトリックス４１のパッド４に電気的に導通されるドライバＩＣ２と、ピン３１がパッドマトリックス４１のパッド４に溶接されるＬＥＤランプ３と、を備える。

回路基板１の側面にパッドマトリックス４１が形成され、パッドマトリックス４１にダイボンドされることにより、該表示ユニットによって製造されたＬＥＤディスプレイの高光透過率を確保するとともに、ＬＥＤランプ３を自動的にダイボンドして実装することに寄与し、それにより製品の製造効率を向上させ、手間が低減する。

１つの前記パッドマトリックス４１は、一対一対応して互いに離間する、第１側面の上半部に位置する１組のパッド４と第１側面の下半部に位置する１組のパッド４とからなり、前記パッド４の高さは回路基板１の厚さの３０％〜４５％である。

本明細書において、各パッド４は、前記上半部と下半部において図１に示すように並べる。パッド４の高さとは、パッド４の第１パネル面に直交する方向での長さのことである。３０％〜４５％に設定することとは、２組のパッド４の間に回路基板１の厚さの１０％〜４０％の絶縁部をさらに有することであり、この絶縁部によって、第１側面の上半部におけるパッド４と第１側面の下半部におけるパッド４とを隔離させるとともに、ＬＥＤランプ３のピン３１が溶接されやすいようにパッド４の大きさを十分に確保する。

本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの好ましい実施例が図３及び図４に示される。

回路基板１の第１側面の中央に横方向にＶ型溝５が設けられる。

電気回路１は一体であり、回路基板１の上半部と下半部とに互いに隔離するパッド４を形成するために、回路基板１の第１側面にＶ型溝５を設けることは好ましい。設けられたパッド４はＶ型溝５を追加することにより電気隔離部が形成され、隔離部がはっきり見え、上記操作が簡単で、実施しやすく、加工効率が高く、Ｖ型溝５を設けることにより第１側面にパッドマトリックス４１を良好に形成することができる。

本発明に係るＬＥＤディスプレイ表示ユニットの別の好ましい実施例が図５〜図７に示される。

前記パッドマトリックス４１は、前記回路基板１の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列され、パッドマトリックス４１に応じて、前記ＬＥＤランプ３は、前記回路基板１の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列される。

少なくとも２つのパッドマトリックス４１により、 回路基板１により多くのＬＥＤランプ３の実装を確保でき、パッドマトリックス４１の等間隔配列により、ＬＥＤランプ３がＬＥＤディスプレイに均等に配列されることを確保できる。このような設計により、ＬＥＤディスプレイの組み立てがさらに簡単になるとともに、ＬＥＤランプ３がＬＥＤディスプレイにおける画素点として均等に分布されれば、ＬＥＤディスプレイ全体の表示効果を理想状態にすることができる。

前記ＬＥＤランプ３は４つ又は６つのピン３１を備え、ＬＥＤランプ３のピン３１の数に応じて、前記パッドマトリックス４１は４つ又は６つのパッド４を備え、前記パッドは平面パッドである。

パッドマトリックス４１が４つ又は６つのパッド４を備えているので、市販の従来のＬＥＤランプ３が４つのピン３１又は６つのピン３１を備えるようなパッケージ方式に対して、優れた適応となる。平面パッドは、ＬＥＤランプ３のダイボンド実装に寄与する。

本発明に係る上記ＬＥＤディスプレイユニットパネルの製造方法の第１実施例のブロック図が図８に示され、この製造方法は、
回路基板１の第１側面にパッドマトリックス４１を設けるステップ１と、
パッドマトリックス４１のパッド４に電気的に導通されるドライバＩＣ２を回路基板１に設けるステップ２と、
ＬＥＤランプ３のピン３１をパッドマトリックス４１のパッド４に溶接するステップ３と、を含む。

上記３つのステップによって、上記ＬＥＤディスプレイユニットパネルの自動製造を実現でき、製造効率が向上する。

本発明に係るＬＥＤディスプレイユニットパネルの製造方法の好ましい実施例は、具体的には、図９Ａに示される。回路基板１の第１側面にパッドマトリックス４１を設けることは、具体的には、
回路基板１を作製するためのパネルの第１側面において、第１側面境界線４３に沿って第１パネル面に、深さが回路基板１の厚さの３０％〜４５％である１組以上の長円穴４２を等間隔で穿設するステップ１０１と、
第２パネル面には第１パネル面における長円穴４２と一対一正対する位置に、深さが回路基板１の厚さの３０％〜４５％である長円穴４２を穿設するステップ１０２と、
長円 穴４２を金属化するステップ１０３と、
第１側面境界線４３に沿って切断成形し、切断された第１パネル面の１組の長円穴４２と第２パネル面の１組の長円穴４２とから１つのパッドマトリックス４１を構成するステップ１０４と、を含む。

具体的には、図９Ｂに示されるように、ＬＥＤランプ３のピン３１をパッドマトリックス４１のパッド４に溶接することは、具体的には、
回路基板１の第１側面を上向きにさせるステップ３０１と、
ステンシルを作製し、ステンシルのメッシュを前記パッド４に一対一対応させるステップ３０２と、
ステンシルのメッシュによりパッド４にはんだペーストを塗布するステップ３０３と、
はんだペーストが塗布されたパッド４にＬＥＤランプ３を自動的にダイボンドするステップ３０４と、
ＬＥＤランプ３が自動的にダイボンドされたパッド４を、高温のリフロー炉に通すテップ３０５と、を含む。

ステップ１０１の操作模式図が図１０Ａ、ステップ３０１の実現方式が図１０Ｂ、ステップ３０４の操作模式図が図１０Ｃに示される。上記方法の実施例により、本発明は回路基板１の側面にパッドマトリックス４１を効率よく正確に形成することができる。従来の高透過率ＬＥＤディスプレイの表示ユニットは各々のＬＥＤランプ３をパッドマトリックス４１に手動で溶接することを必要とし、作業効率が低く、誤り率が高かった。本発明は自動でＬＥＤランプ３のピン３１をパッドマトリックス４１のパッド４に効率よくかつ迅速に接着させ、製造効率を向上させ、製品の歩留まりを向上させる。

本発明に係るＬＥＤディスプレイユニットパネルの製造方法の別の好ましい実施例が図１１に示され、この製造方法は、
回路基板１を作製するためのパネルの第１側面において、第１側面境界線４３に沿って第１パネル面に、回路基板１を貫通する１組以上の長円穴４２を等間隔で穿設するステップ４０１と、
長円穴４２を金属化するステップ４０２と、
第１側面境界線４３に沿って切断成形するステップ４０３と、
第１側面の中央に横方向にＶ型溝５を設け、第１側面にパッドマトリックス４１を形成するステップ４０４と、を含む。

Ｖ型溝５の設置により、パッドマトリックス４１が容易に形成される。

ステップ１において、前記パッドマトリックス４１は前記回路基板１の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列され、パッドマトリックス４１に応じて、ステップ３においては、前記ＬＥＤランプ３は前記回路基板１の第１側面に等間隔で少なくとも２つ配列される。

前記ＬＥＤランプ３は４つ又は６つのピン３１を備え、ＬＥＤランプ３のピン３１の数に応じて、前記パッドマトリックス４１は４つ又は６つのパッド４を備え、前記パッド４は平面パッドである。

少なくとも２つのパッドマトリックス４１により、各々の回路基板１により多くのＬＥＤランプ３の実装を確保でき、パッドマトリックス４１の等間隔配列により、ＬＥＤランプ３がＬＥＤディスプレイに均等に配列されることを確保できる。このような設計により、ＬＥＤディスプレイの組み立てがさらに簡単となるとともに、ＬＥＤランプ３がＬＥＤディスプレイにおける画素点として均等に分布されれば、ＬＥＤディスプレイ全体の表示効果を理想的状態にすることができる。パッドマトリックス４１のパッド４の数は４つ又は６つであることにより、市販の従来のＬＥＤランプ３が４つ又は６つのピン３１を備えるようなパッケージ方式によく適応できる。平面パッドにより、ＬＥＤランプ３のダイボンド実装に寄与する。

以上、具体的な実施例を参照して本発明の技術的原理を説明したが、上記説明は本発明の原理を解釈するためのものに過ぎず、いずれも本発明の保護範囲を制限するものではない。これに基づき、当業者が創造性を発揮しなくても本発明のほかの具体的な実施形態を想到することができ、これら他の実施形態は何れも本発明の保護範囲に属する。

１ 回路基板
２ ドライバＩＣ
３ ＬＥＤランプ
３１ ピン
４ パッド
４１ パッドマトリックス
４２ 長円穴
４３ 第１側面境界線
５ Ｖ型溝

Claims (10)

1. 回路基板（１）、ドライバＩＣ（２）、及びＬＥＤランプ（３）を備えるＬＥＤディスプレイ表示ユニットであって、前記回路基板（１）の端面にパッドマトリックス（４１）が設けられ、ドライバＩＣ（２）が回路基板（１）に設けられ、かつパッドマトリックス（４１）のパッド（４）に電気的に導通され、ＬＥＤランプ（３）のピン（３１）がパッドマトリックス（４１）のパッド（４）に溶接されることを特徴とするＬＥＤディスプレイ表示ユニット。
2. １つの前記パッドマトリックス（４１）は、一対一対応して互いに離間する、端面の上半部に位置する１組のパッド（４）と端面の下半部に位置する１組のパッド（４）とからなり、前記パッド（４）の高さが回路基板（１）の厚さの３０％〜４５％であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ表示ユニット。
3. 回路基板（１）の端面の中央に横方向にＶ型溝（５）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ表示ユニット。
4. 前記パッドマトリックス（４１）は、前記回路基板（１）の端面に等間隔で少なくとも２つ配列され、パッドマトリックス（４１）に応じて、前記ＬＥＤランプ（３）は、前記回路基板（１）の端面に等間隔で少なくとも２つ配列されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ表示ユニット。
5. 前記ＬＥＤランプ（３）は４つ又は６つのピン（３１）を備え、ＬＥＤランプ（３）のピン（３１）の数に応じて、前記パッドマトリックス（４１）は４つ又は６つのパッド（４）を備え、前記パッド（４）は平面パッドであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ表示ユニット。
6. 回路基板（１）の端面にパッドマトリックス（４１）を設けるステップ１と、
   パッドマトリックス（４１）のパッド（４）に電気的に導通されるドライバＩＣ（２）を回路基板（１）に設けるステップ２と、
   ＬＥＤランプ（３）のピン（３１）をパッドマトリックス（４１）のパッド（４）に溶接するステップ３と、を含むことを特徴とするＬＥＤディスプレイ表示ユニットの製造方法。
7. 前記ステップ１は、具体的には、
   回路基板（１）を作製するためのパネルの端面において、端面境界線（４３）に沿って第１パネル面に、深さが回路基板（１）の厚さの３０％〜４５％である１組以上の長円穴（４２）を等間隔で穿設するステップと、
   第２パネル面には第１パネル面の長円穴（４２）と一対一正対する位置に、深さが回路基板（１）の厚さの３０％〜４５％である長円穴（４２）を穿設するステップと、
   長円穴（４２）を金属化するステップと、
   端面境界線（４３）に沿って切断成形し、切断された第１パネル面の１組の長円穴（４２）と第２パネル面の１組の長円穴（４２）とから１つのパッドマトリックス（４１）を構成するステップと、を含み、
   前記ステップ３は、具体的には、
   回路基板（１）の端面を上向きにさせるステップと、
   ステンシルを作製し、ステンシルのメッシュを前記パッド（４）に一対一対応させるステップと、
   ステンシルのメッシュによりパッド（４）にはんだペーストを塗布するステップと、
   はんだペーストが塗布されたパッド（４）にＬＥＤランプ（３）を自動的にダイボンドするステップと、
   ＬＥＤランプ（３）が自動的にダイボンドされたパッド（４）を、高温のリフロー炉に通すステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
8. 前記ステップ１は、具体的には、
   前記回路基板（１）を作製するためのパネルの端面において、前記端面境界線（４３）に沿って第１パネル面に、前記回路基板（１）を貫通する１組以上の長円穴（４２）を等間隔で穿設するステップと、
   前記長円穴（４２）を金属化するステップと、
   前記端面境界線（４３）に沿って切断成形するステップと、
   端面の中央に横方向にＶ型溝（５）を設け、端面にパッドマトリックス（４１）を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
9. 前記ステップ１において、前記パッドマトリックス（４１）は、前記回路基板（１）の端面に等間隔で少なくとも２つ配列され、パッドマトリックス（４１）の数に応じて、ステップ３において、前記ＬＥＤランプ（３）は、前記回路基板（１）の端面に等間隔で少なくとも２つ配列されることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
10. ステップ３において、前記ＬＥＤランプ（３）は４つ又は６つのピン（３１）を備え、ＬＥＤランプ（３）のピン（３１）の数に応じて、ステップ１において、前記パッドマトリックス（４１）は４つ又は６つのパッド（４）を備え、前記パッド（４）は平面パッドであることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。