專利名稱：一種全天候適用的高亮度單片式led顯示芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED芯片照明領(lǐng)域，特別涉及一種全天候適用的高亮度單片式LED芯片。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)由于具有功耗低、體積小、可靠性高、壽命長和反應(yīng)快等優(yōu)點，早已應(yīng)用于儀器儀表、計算機、汽車、電子玩具、通訊、自動控制、軍事等領(lǐng)域。自從上世紀(jì)90年代，國外相繼開發(fā)出四元系的紅、橙、黃光和氮化鎵(GaN)基的藍、綠、紫外光的高亮度發(fā)光二極管(HB-LED)，為LED的應(yīng)用開辟了巨大的新市場。由于發(fā)光效率和發(fā)光強度的極大提高，HB-LED已經(jīng)可以廣泛應(yīng)用于公路、鐵路和機場的交通信號燈系統(tǒng)，汽車的尾燈、剎車燈和方向燈，戶外大屏幕信息顯示和全彩色電視顯示系統(tǒng)等。目前，很多工作需要在戶外陽光下進行，同時保持雙手和雙足的自由活動，如果在戶外工作的用戶能夠與計算機系統(tǒng)連接，用戶工作時需要觀看與計算機系統(tǒng)連接的LED顯示屏幕時，最佳的選擇就是用戶能夠佩戴頭戴式高亮度的LED顯示眼鏡(如圖4所示)。由于戶外的陽光非常強烈，所以用戶要想看清楚LED顯示屏上的內(nèi)容，就需要高亮度的LED顯示屏。然而，在眼鏡中使用的LED顯示芯片要求高亮度，體積小并且低耗電，這是一個很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。目前用于戶外的LED顯示屏都是大型的顯示屏，此外，現(xiàn)有技術(shù)中的用于戶外的顯示屏對于顯示屏的控制復(fù)雜，并且只是具有單純的顯示功能，缺少必要的數(shù)碼擴展接口。也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中并不存在這樣高亮度，體積小、低耗電并且具有擴展的數(shù)碼接口的智能顯示芯片。因此，迫切需要一種能夠用于戶外的，適于全天候使用的高亮度單片式LED芯片。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是如何提供一種高亮度，體積小，低耗電的，并且適于全天候使用的LED芯片。本發(fā)明提出一種全天候適用的高亮度單片式LED芯片，可充分地消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個或多個問題。本發(fā)明另外的優(yōu)點、目的和特性，一部分將在下面的說明書中得到闡明，而另一部分對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過對下面的說明的考察將是明顯的或從本發(fā)明的實施中學(xué)到。通過在文字的說明書和權(quán)利要求書及附圖中特別地指出的結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)和獲得本發(fā)明目的和優(yōu)點。本發(fā)明提供了一種全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，其特征在于，所述高亮度單片式LED顯示芯片由高亮度LED芯片和專用集成電路(ASIC)芯片組成；其中所述高亮度LED芯片包括128以上X 128以上的LED陣列，所述高亮度LED芯片的四周設(shè)有多個焊點，所述焊點連接所述128以上X 128以上的LED陣列的行或列；所述ASIC芯片包括多個電源接口和多個HDMI接口，所述ASIC芯片的四周設(shè)有與所述高亮度LED芯片的四周設(shè)置的焊點相對應(yīng)的焊點；其中，所述ASIC芯片接收由HDMI接口發(fā)送來的數(shù)字信號，控制LED顯示芯片上的圖像顯示；通過BGA封裝方式將所述LED芯片與ASIC芯片直接焊接在一起，形成所述全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片。優(yōu)選的，所述高亮度LED芯片的大小為5mmX5mm，所述ASIC芯片的大小為6mmX 5mm0優(yōu)選的，所述高亮度LED芯片為氮化鎵基的高亮度LED芯片。優(yōu)選的，所述高亮度LED芯片的一側(cè)的焊點與另一側(cè)的焊點的位置相互錯開。優(yōu)選的，可通過打線將LED顯示芯片封裝到標(biāo)準(zhǔn)的IC封裝座上，以形成封裝后的單片式LED顯示芯片，將所述封裝后的單片式LED顯示芯片加上透鏡，即可形成高亮度全天候單片式顯示屏本發(fā)明采用高亮度的單芯片，能夠在戶外陽光背景下，看到清晰的屏幕顯示，并且簡化了顯示控制，直接將LED芯片與ASIC芯片焊接，并且在焊接后的芯片上增加了 HDMI全數(shù)碼的顯示接口，適于在戶外的全天候顯示，溫度適用范圍寬，例如，可方便制作各種高亮度眼鏡式顯示屏。


圖1 (a)為根據(jù)本發(fā)明實施例的LED芯片的外形示意圖。圖1(b)為根據(jù)本發(fā)明實施例的LED芯片的左下角和右下角放大的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的ASIC芯片的外形示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的將LED芯片和ASIC芯片焊接為一體的示意圖。圖4為本發(fā)明的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片的一個應(yīng)用實施例。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明進行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。如圖1(a)所示，本發(fā)明所采用的LED芯片I是以氮化鎵為材料的高亮度LED芯片，即氮化鎵基的高亮度LED芯片。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述LED芯片的外形尺寸為5_X5mm。需要說明的是，本發(fā)明并不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)置合適的LED芯片的尺寸。如圖1 (b)所示，通過對圖1 (a)中的LED芯片的左小角10和右小角11的放大可知，所述LED芯片I中具有LED矩陣，優(yōu)選的，LED矩陣為128X 128的LED矩陣。同樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，128X128的LED矩陣只是本發(fā)明的一個例子，本發(fā)明并不限于此，128以上X 128以上的LED矩陣同樣適用于本發(fā)明。128X128的LED矩陣的行與列分別以導(dǎo)電材料接通。所述導(dǎo)電材料即為布置在LED芯片I四周的焊點。由于本發(fā)明是通過LED芯片上的焊點直接將LED芯片焊接到ASIC芯片上，為了保證將LED芯片牢固的焊接到ASIC芯片上，就需要使LED芯片上的焊點盡量大。然而，本發(fā)明是要制造用于眼鏡中的顯示芯片，這就要求芯片的體積比較小。為此，本發(fā)明獨特的設(shè)計了 LED芯片上的焊點的設(shè)置方式。如圖1(b)所示，本發(fā)明在LED芯片I的四周均設(shè)置有焊點，并且所述LED芯片I的一側(cè)的焊點與另一側(cè)的焊點的位置相互錯開。更具體的說，LED芯片I左側(cè)的焊點只連接偶數(shù)的LED行，LED芯片右側(cè)的焊點只連接奇數(shù)行的LED行。對于連接LED列的焊點進行類似的設(shè)置。這樣就在芯片本身體積比較小的情況下，與將焊點只設(shè)置在LED芯片I的兩側(cè)相比，焊點的體積提高了一倍。圖2示出了本發(fā)明所采用的ASIC芯片，該ASIC芯片為基于I業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的普通ASIC芯片，可根據(jù)實際需要在ASICXI上設(shè)置具體的電路，其具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。在所述ASIC芯片上設(shè)置與LED芯片對應(yīng)的焊接點。本發(fā)明將ASIC芯片的大小設(shè)計為比LED芯片略大，具體的，所述ASIC芯片的大小為6mmX5mm。由圖2可以看出，本發(fā)明在ASIC芯片上設(shè)有多個接口 1-18，其中，接口 1-4，10-12和18為電源接口，接口 5_9，13-17為HDMI接口，或是其他數(shù)字圖像訊號接口。圖3示出了將LED芯片和ASIC芯片焊接為一體的示意圖。如圖3所示，使用BGA(Ball Grid Array)封裝方式將LED芯片100與ASIC芯片200焊接在一起，ASIC芯片接收由HDMI數(shù)字接口發(fā)送來的信號，控制LED的點亮，從而完成圖像顯示，形成本發(fā)明所提出的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片。圖4示出了本發(fā)明的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片的一個應(yīng)用實施例。如圖4所示，通過打線41將ASIC上的電源和HDMI接口封裝在標(biāo)準(zhǔn)的IC封裝座43上，圖4中的42代表由LED芯片形成的高亮LED屏顯示面。通過將LED顯示芯片打線封裝到標(biāo)準(zhǔn)的IC封裝座43上之后就形成了封裝后的單片式LED顯示芯片44，將該封裝后的單片式LED顯示芯片44加上透鏡，即可形成為高亮度全天候單片式顯示屏45。通過以上分析可知，本發(fā)明所提供的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片由高亮度LED芯片和ASIC組成，其中，所述高亮度LED芯片包括128 X 128的LED陣列，在所述高亮度LED芯片的四周設(shè)置多個焊點，所述焊點連接所述LED陣列的行或列；在所述ASIC芯片的四周設(shè)置與所述高亮度LED芯片的四周設(shè)置的焊點相對應(yīng)的焊點，通過BGA封裝方式將所述LED芯片與ASIC芯片直接焊接在一起，形成所述全天候適用的高亮度單片式LED顯不芯片O此外，可通過打線將所述高亮度單片式LED顯示芯片封裝到標(biāo)準(zhǔn)的IC封裝座上，以形成封裝后的單片式LED顯示芯片，將所述封裝后的單片式LED顯示芯片加上透鏡，即可形成高亮度全天候單片式顯示屏。本發(fā)明通過將LED芯片直接焊接到ASIC芯片上，提供了體積小，亮度高的LED顯示芯片，該LED顯示芯片由于具有體積小的優(yōu)點，所以具有廣泛的應(yīng)用，例如，可以安裝到眼鏡架上，以供給戶外的用戶使用，并且，本發(fā)明的LED顯示芯片，由于體積小，所以功耗特別低。此外，本發(fā)明所提供的LED顯示芯片采用了氮化鎵基的高亮度LED芯片，亮度特別高，所以即使在戶外陽光強烈的地方，用戶也可以清楚的觀看LED顯示芯片上的內(nèi)容。另外，本發(fā)明的LED顯示芯片充分利用ASIC芯片的優(yōu)點，集成了眾多的電源和HDMI接口，便于與其他的電子設(shè)備連接?？傊?，本發(fā)明與現(xiàn)有的LED顯示屏相比，具有體積小、亮度高、功耗低、溫度適用范圍寬，以及具有多個電源和HDMI接口的優(yōu)點，具有較高的實際應(yīng)用價值。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，其特征在于，所述高亮度單片式LED顯示芯片由高亮度LED芯片和專用集成電路(ASIC)芯片組成；其中:所述高亮度LED芯片包括128以上X 128以上的LED陣列，所述高亮度LED芯片的四周設(shè)有多個焊點，所述焊點連接所述128以上X 128以上的LED陣列的行或列；所述ASIC芯片包括多個電源接口和多個HDMI接口，所述ASIC芯片的四周設(shè)有與所述高亮度LED芯片的四周設(shè)置的焊點相對應(yīng)的焊點；其中，所述ASIC芯片接收由HDMI接口發(fā)送來的數(shù)字信號，控制LED顯示芯片上的圖像顯示；通過BGA封裝方式將所述LED芯片與ASIC芯片直接焊接在一起，形成所述全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，其特征在于，所述高亮度LED芯片的大小為可以小到5mmX 5mm,所述ASIC芯片的大小為6mmX 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，其特征在于，所述高亮度LED芯片為氮化鎵基的高亮度LED芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，其特征在于，所述高亮度LED芯片的一側(cè)的焊點與另一側(cè)的焊點的位置相互錯開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，其特征在于，可通過打線將所述高亮度單片 式LED顯示芯片封裝到標(biāo)準(zhǔn)的IC封裝座上，以形成封裝后的單片式LED顯示芯片，將所述封裝后的單片式LED顯示芯片加上透鏡，即可形成高亮度全天候單片式顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全天候適用的高亮度單片式LED顯示芯片，所述高亮度單片式LED顯示芯片由高亮度LED芯片和專用集成電路(ASIC)芯片組成。本發(fā)明采用高亮度的單芯片，能夠在戶外陽光背景下，看到清晰的屏幕顯示，并且簡化了顯示控制，直接將LED芯片與ASIC芯片焊接，并且在焊接后的芯片上增加了HDMI全數(shù)碼的顯示接口，適于在戶外的全天候顯示，例如，可方便制作各種高亮度眼鏡式顯示屏。本發(fā)明與現(xiàn)有的LED顯示屏相比，具有體積小、亮度高、功耗低、溫度適用范圍寬，以及具有多個電源和HDMI接口的優(yōu)點，具有較高的實際應(yīng)用價值。
文檔編號G09F9/33GK103077663SQ20131000103
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者王知康, 劉紀(jì)美, 劉召軍, 莊永漳, 曹偉強, 廖維雄, 黃嘉銘 申請人:王知康