CN110853527A - 一种透明led显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明LED显示设备及其制造方法，由若干LED颗粒排列矩阵组成，各LED颗粒的阳极或阴极分别与阳极驱动线或阴极驱动线电连接，所述阳极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阴极，或者所述阳极驱动线采用ITO走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阴极。本发明透明LED显示设备在实现对各LED颗粒的阳极或阴极进行驱动连接的驱动连接线上采取了ITO透明材料来实现，因为ITO透明材料作为驱动线的采用，同时还使用了透明印刷电路板，使透明LED显示设备中减少了非透明区域的面积，提高了透明LED显示设备的透明度，也使得透明LED显示设备接近全息投影的透明效果。

Description

一种透明LED显示设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及技术领域LED显示技术领域，尤其涉及一种透明LED显示设备及其制造方法。
背景技术
透明LED显示设备在我们的日常生活中越来越常见在一些特殊领域有着很大使用优势。比如，在户外广告显示设备的使用的透明显示设备是由很多单颗LED组成的矩阵，图1所示为现有技术透明LED显示设备之LED电路连接原理结构示意图（仅示出局部结构），如图1所示，透明LED显示设备由设置在基板90的单颗LED10组成矩阵，各LED10的阳极焊接点20通过水平驱动线电连接，阴极焊接点30则通过垂直驱动线电连接，组成的LED矩阵通过驱动控制***来控制单颗LED的亮暗及灰阶，最后形成整体显示画面。衡量透明LED显示设备最重要的性能之一就是透明度，透明度越高其显示越能够接近全息投影的效果，但是透明度高也就要求LED颗粒之间的间距不能太小，各LED颗粒之间要保持一定的距离，这样就限制了分辨率的提高，使得这样的透明LED显示设备显示画面颗粒感较强。在该透明LED显示设备中，连接单颗LED阳极、阴极的水平驱动线、垂直驱动线均采用金属走线，且阳极焊接点20、阴极焊接点30到水平驱动线、垂直驱动线也采用金属线电连接，属于该透明LED显示设备中不透明的部分，使得透明LED显示设备难以实现更高的透明度。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明为解决现有技术缺陷和不足，提出了一种采用ITO透明材料取代透明LED显示设备中阳极或阴极驱动线的技术手段，进一步提高了透明LED显示设备的透明度。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种透明LED显示设备，由若干LED颗粒排列矩阵组成，各LED颗粒的阳极、阴极分别与阳极驱动线或阴极驱动线电连接，所述LED颗粒的阳极、阴极焊接点分别位于所述阳极驱动线、阴极驱动线的垂直方向上与阳极驱动线、阴极驱动线电连接。
作为进一步的改进技术方案，所述阳极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阴极，或者所述阳极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阴极。
作为进一步的改进技术方案，透明LED显示设备还包括安装若干LED颗粒矩阵的基板，所述基板的安装面上设置ITO透明走线，ITO透明走线上设置绝缘层，所述绝缘层相对LED颗粒的阴极开有通孔，使所述LED颗粒的阴极通过导电胶与所述ITO透明走线电连接，而所述金属走线设置在绝缘层上相对LED颗粒的阳极下端，LED颗粒的阳极通过导电胶与金属走线电连接。
作为进一步的改进技术方案，透明LED显示设备还包括安装LED颗粒矩阵的基板，所述基板的安装面上设置ITO透明走线，ITO透明走线上设置绝缘层，所述绝缘层相对LED颗粒的阳极开有通孔，使所述LED颗粒的阳极通过导电胶与所述ITO透明走线电连接，而所述金属走线设置在绝缘层上相对LED颗粒的阳极下端，LED颗粒的阴极通过导电胶与金属走线电连接。
作为进一步的改进技术方案，所述导电胶可替换为锡焊接以实现LED颗粒的阳极或阴极与ITO透明走线或金属走线的电连接。
作为进一步的改进技术方案，所述绝缘层采用氮化硅类材料或树枝类材料实现绝缘。
作为进一步的改进技术方案，所述基板采用透明印刷电路板。
本发明还提供了一种透明LED显示设备的制造方法，用于制造上述透明LED显示设备，包括如下步骤：
对安装LED颗粒的基板进行清洗；
在安装LED颗粒的基板表面进行ITO溅镀成ITO透明电极层后，蚀刻出ITO透明走线；
在所述ITO透明走线的表面进行绝缘层的涂布后曝光、显影出覆盖ITO透明走线的绝缘层；
在所述绝缘层的表面进行金属电极层的溅镀后蚀刻出金属走线；
将组成透明LED显示设备的各LED颗粒的阳极、阴极分别焊接或粘结到所述金属走线或ITO透明走线上实现电连接，以形成透明LED显示设备。
作为进一步的改进技术方案，所述在安装LED颗粒的基板表面进行ITO溅镀成ITO透明电极层后，蚀刻出ITO透明走线的步骤具体包括如下步骤：
在ITO透明电极层上进行光阻涂布，经过曝光非ITO透明走线部分后蚀刻出ITO透明走线。
作为进一步的改进技术方案，所述在所述绝缘层的表面进行金属电极层的溅镀后蚀刻出金属走线的步骤具体包括如下步骤：
在金属电极层上进行光阻涂布，经过曝光非金属走线部分后蚀刻出金属走线。
作为进一步的改进技术方案，所述各LED颗粒的阳极、阴极粘结到所述金属走线或ITO透明走线上是采用异方性导电胶进行粘结的。
与现有技术在透明LED显示屏结构中的水平驱动线和垂直驱动线采用金属走线不同，本发明透明LED显示设备在实现对各LED颗粒的阳极或阴极进行驱动连接的驱动连接线上采取了ITO透明材料来实现，因为ITO透明材料作为驱动线的采用，同时还使用了透明印刷电路板，使透明LED显示设备中减少了非透明区域的面积，提高了透明LED显示设备的透明度，也进一步使得透明LED显示设备接近全息投影的透明效果。
附图说明
图1是现有技术透明LED显示设备之LED电路连接原理结构示意图。
图2是本发明透明LED显示设备优选实施例一之LED电路连接原理结构示意图。
图3是本发明透明LED显示设备优选实施例二之LED电路连接原理结构示意图。
图4是本发明透明LED显示设备中单个LED颗粒安装在基板上的剖视结构原理图。
图5是本发明透明LED显示设备的制造方法优选实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
透明LED显示设备在特殊领域有着绝对的优势，人们生活中最熟悉和常见的就是日渐流行的户外LED广告屏和城市大厦户外装饰屏幕，这种由若干颗LED颗粒组成的LED显示屏在户外的视觉效果非常好看，但是由于连接LED的驱动线需要采取金属的走线，包括水平驱动线和垂直驱动线，金属驱动线的使用使得透明LED显示屏在显示时无法做到很高的透明度，视觉上对于显示有一定影响。为了进一步提高透明LED显示设备的透明度，本发明提出了一种新型透明LED显示设备，能在现有技术的基础上进一步改善透明LED显示屏的透明度。
如图2本发明透明LED显示设备优选实施例一之LED电路连接原理结构示意图所示，本发明优选实施例一的透明LED显示设备由若干LED颗粒80排列矩阵组成，并布设在透明LED显示设备的基板90上，其中，LED颗粒的排列矩阵需要根据显示设备的尺寸来决定，图2仅示出局部LED颗粒排列矩阵的局部区域做说明。各LED颗粒80的阳极、阴极分别与阳极驱动线、阴极驱动线电连接。其中，所述阳极驱动线和阴极驱动线均采用金属走线以电连接各LED颗粒的阳极50、阴极60的焊接点，而所述LED颗粒的阳极50、阴极60焊接点分别位于所述阳极驱动线、阴极驱动线的垂直方向上与阳极驱动线、阴极驱动线电连接，因此，从正面视角观察该透明LED显示设备，可以隐去阳极、阴极焊接点与驱动线的连线，进一步提高了透明率。各LED颗粒的焊接方式可参考下述优选实施例二来一并说明。
如图3本发明透明LED显示设备优选实施例二之LED电路连接原理结构示意图所示，本发明优选实施例二的透明LED显示设备由若干LED颗粒80排列矩阵组成，并布设在透明LED显示设备的基板90上，其中，LED颗粒的排列矩阵需要根据显示设备的尺寸来决定，图3仅示出局部LED颗粒排列矩阵的局部区域做说明。各LED颗粒80的阳极50、阴极60分别与阳极驱动线或阴极驱动线电连接，其中，所述阳极驱动线70采用金属走线以电连接各LED颗粒的阳极50，阴极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阴极60（上述透明LED显示设备优选实施例一的阳极驱动线、阴极驱动线均采用金属走线），需要说明的是，由于阴极驱动线采用的是ITO导电膜这种透明材料制成，因此，在图中未示出该阴极驱动线。作为另一种实施方案，或者所述阳极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阴极。
图4示出了本发明透明LED显示设备（包括上述透明LED显示设备优选实施例一和优选实施例二）中单个LED颗粒安装在基板上的剖视结构原理图，从图4可见，以单颗LED颗粒80安装在基板90上为例，本优选实施例二优选采用阳极驱动线为金属走线，阴极驱动线为ITO透明走线，本优选实施例一优选采用阳极驱动线、阴极驱动线均为金属走线。以下以透明LED显示设备优选实施例二为例进行说明，上述LED颗粒80内有发光芯片81，LED颗粒80设置于基板90上的具体结构为，所述基板90的安装面上设置ITO透明走线63，为了将LED颗粒连接的阴极驱动线与阳极驱动线绝缘隔离，在ITO透明走线63上设置绝缘层62，所述绝缘层62相对LED颗粒的阴极60处开有通孔，使所述LED颗粒80的阴极通过导电胶61与所述ITO透明走线63电连接，而所述金属走线70设置在绝缘层62上相对LED颗粒80的阳极50下端，LED颗粒的阳极50通过导电胶51与金属走线52电连接。
作为另一种实施方式，与图4中的实施方式仅仅是将LED颗粒的阳极、阴极的连接对调，因此未画图示意。即LED颗粒排列矩阵中，各LED颗粒的阳极可通过ITO透明走线LED进行电连接，阴极则可以通过金属走线进行电连接。具体而言，所述基板的安装面上设置ITO透明走线，ITO透明走线上设置绝缘层，所述绝缘层相对LED颗粒的阳极开有通孔，使所述LED颗粒的阳极通过导电胶与所述ITO透明走线电连接，而所述金属走线设置在绝缘层上相对LED颗粒的阳极下端，LED颗粒的阴极通过导电胶与金属走线电连接。
在上述实施方式中，所述导电胶可替换为锡焊接以实现LED颗粒的阳极或阴极与ITO透明走线或金属走线的电连接。另外，所述绝缘层可采用氮化硅类材料或树脂类材料实现绝缘。
为了进一步提高透明LED显示设备的透明度，所述基板可采用透明印刷电路板来实现。
在本发明透明LED显示设备中，由于采用ITO导电膜，使得驱动线为透明材料所取代，同时还使用了透明印刷电路板，使透明LED显示设备中减少了非透明区域的面积，提高了透明LED显示设备的透明度，也进一步使得透明LED显示设备接近全息投影的透明效果。
本发明还提供一种透明LED显示设备的制造方法，用于制造上述的优选实施例二的透明LED显示设备，如图5所示，包括如下步骤：
步骤S100，对安装LED颗粒的基板进行清洗。
步骤S200，在安装LED颗粒的基板表面进行ITO溅镀成ITO透明电极层后，蚀刻出ITO透明走线。具体而言，蚀刻出ITO透明走线的方法为在ITO透明电极层上进行光阻涂布，经过曝光非ITO透明走线部分后蚀刻出ITO透明走线。
步骤S300，在所述ITO透明走线的表面进行绝缘层的涂布后曝光、显影出覆盖ITO透明走线的绝缘层。
步骤S400，在所述绝缘层的表面进行金属电极层的溅镀后蚀刻出金属走线。具体而言，蚀刻出金属走线的方法为在金属电极层上进行光阻涂布，经过曝光非金属走线部分后蚀刻出金属走线。
所述各LED颗粒的阳极、阴极粘结到所述金属走线或ITO透明走线上是采用异方性导电胶进行粘结的。
步骤S500，将组成透明LED显示设备的各LED颗粒的阳极、阴极分别焊接或粘结到所述金属走线或ITO透明走线上实现电连接，以形成透明LED显示设备。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种透明LED显示设备，由若干LED颗粒排列矩阵组成，各LED颗粒的阳极、阴极分别与阳极驱动线或阴极驱动线电连接，其特征在于，所述LED颗粒的阳极、阴极焊接点分别位于所述阳极驱动线、阴极驱动线的垂直方向上与阳极驱动线、阴极驱动线电连接。
2.根据权利要求1所述的透明LED显示设备，其特征在于，所述阳极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阴极，或者所述阳极驱动线采用ITO透明走线以电连接各LED颗粒的阳极，阴极驱动线采用金属走线以电连接各LED颗粒的阴极。
3.根据权利要求2所述的透明LED显示设备，其特征在于，还包括安装若干LED颗粒矩阵的基板，所述基板的安装面上设置ITO透明走线，ITO透明走线上设置绝缘层，所述绝缘层相对LED颗粒的阴极开有通孔，使所述LED颗粒的阴极通过导电胶与所述ITO透明走线电连接，而所述金属走线设置在绝缘层上相对LED颗粒的阳极下端，LED颗粒的阳极通过导电胶与金属走线电连接。
4.根据权利要求2所述的透明LED显示设备，其特征在于，还包括安装LED颗粒矩阵的基板，所述基板的安装面上设置ITO透明走线，ITO透明走线上设置绝缘层，所述绝缘层相对LED颗粒的阳极开有通孔，使所述LED颗粒的阳极通过导电胶与所述ITO透明走线电连接，而所述金属走线设置在绝缘层上相对LED颗粒的阳极下端，LED颗粒的阴极通过导电胶与金属走线电连接。
5.根据权利要求3或4所述的透明LED显示设备，其特征在于，所述导电胶可替换为锡焊接以实现LED颗粒的阳极或阴极与ITO透明走线或金属走线的电连接。
6.根据权利要求5所述的透明LED显示设备，其特征在于，所述绝缘层采用氮化硅类材料或树枝类材料实现绝缘。
7.根据权利要求5所述的透明LED显示设备，其特征在于，所述基板采用透明印刷电路板。
8.一种透明LED显示设备的制造方法，用于制造如权利要求2至7所述的透明LED显示设备，其特征在于，包括如下步骤：
对安装LED颗粒的基板进行清洗；
在安装LED颗粒的基板表面进行ITO溅镀成ITO透明电极层后，蚀刻出ITO透明走线；
在所述ITO透明走线的表面进行绝缘层的涂布后曝光、显影出覆盖ITO透明走线的绝缘层；
在所述绝缘层的表面进行金属电极层的溅镀后蚀刻出金属走线；
将组成透明LED显示设备的各LED颗粒的阳极、阴极分别焊接或粘结到所述金属走线或ITO透明走线上实现电连接，以形成透明LED显示设备。
9.根据权利要求8所述的一种透明LED显示设备的制造方法，其特征在于，所述在安装LED颗粒的基板表面进行ITO溅镀成ITO透明电极层后，蚀刻出ITO透明走线的步骤具体包括如下步骤：
在ITO透明电极层上进行光阻涂布，经过曝光非ITO透明走线部分后蚀刻出ITO透明走线。
10.根据权利要求8所述的一种透明LED显示设备的制造方法，其特征在于，所述在所述绝缘层的表面进行金属电极层的溅镀后蚀刻出金属走线的步骤具体包括如下步骤：
在金属电极层上进行光阻涂布，经过曝光非金属走线部分后蚀刻出金属走线。
11.根据权利要求8至10任一项所述的一种透明LED显示设备的制造方法，其特征在于，所述各LED颗粒的阳极、阴极粘结到所述金属走线或ITO透明走线上是采用异方性导电胶进行粘结的。
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