CN201355545Y - 一种led显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED显示屏，包括至少一LED模块，所述LED模块包括若干LED单元；其中，每一LED单元包括一PCB板、至少一LED发光二极管及其控制模块；每一LED发光二极管包括一LED芯片和一封装结构；所述LED芯片的表面具有粗化形成的至少一个凸部或凹部。本实用新型发光效果好，并且，LED芯片光的取出效率高。

Description

一种LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及一种LED照明装置，尤其涉及的是，一种通透的LED显示屏。

背景技术

LED显示屏作为信息传播的一种重要手段，已经成为城市信息现代化建设的标志。随着社会经济的不断进步，以及LED显示技术的不断完善，人们对LED显示屏的认识将会越来越深入，其应用领域将会越来越广。

通透的LED显示屏比传统的LED显示屏重量轻、散热性能好、安装携带都非常方便，因此通透的LED显示屏的应用也越来越广。

现有技术中，LED显示屏的显示效果除了跟外界的影响有关外，主要跟光源本身有关，如，直接影响LED发光效率的就是LED晶粒光的取出效率。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种发光效果好，LED芯片光的取出效率高的LED显示屏。

本实用新型的技术方案如下：一种LED显示屏，包括至少一LED模块，所述LED模块包括若干LED单元；其中，每一LED单元包括一PCB板、至少一LED发光二极管及其控制模块；每一LED发光二极管包括一LED芯片和一封装结构；所述LED芯片的表面具有粗化形成的至少一个凸部或凹部。

所述的LED显示屏，其中，所述LED芯片的表面具有粗化形成的至少一凸部和凹部。

所述的LED显示屏，其中，所述凸部或凹部的形状为锥形、圆形、椭圆形或定制形状。

所述的LED显示屏，其中，所述封装结构的表面形成至少一凸部或凹部，所以凸部或凹部形状为圆形、椭圆形或三边以上的多边形。

所述的LED显示屏，其中，所述封装结构由黑色的硅树脂材质制成，所述黑色硅树脂是亮度为零或接近于零的硅树脂。

所述的LED显示屏，其中，其表面还覆盖一黑色的膜层。

所述的LED显示屏，其中，所述LED模块为一网状LED模块，各LED单元呈矩阵排列，并且，所述网状LED模块形状为三角形或其组合、或定制形状。

所述的LED显示屏，其中，其还包括一框架，所述框架用于固定所述网状LED模块。

所述的LED显示屏，其中，其还包括一上横梁和一下横梁，分别固定在所述网状LED模块两相对的侧边上；还设置至少一中横梁，各中横梁均匀分布在所述上横梁和所述下横梁之间。

所述的LED显示屏，其中，各LED发光二级管为OLED有机发光二极管及其驱动结构。

采用上述方案，本实用新型通过将LED芯片的表面具有粗化形成的至少一个凸部或凹部，利用LED芯片表面的几何形状破坏LED晶粒表面发生的内全反射现象，从而提高LED芯片光的取出效率，使LED显示屏发光效果好。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图；

图2是本实用新型中LED发光二极管的示意图；

图3是本实用新型的PCB板的电路图；

图4是本实用新型中网状LED模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种LED显示屏，该LED显示屏包括至少一LED模块101，所述的LED模块101由若干LED单元组成，每一LED单元包括一PCB板102、以及至少一LED发光二极管103及其控制模块；并且，各LED单元呈矩阵排列，以使本实施例LED显示屏，满足大部分常规的LED显示屏的显示要求。

所述LED模块101的形状可以根据实际需求，设置为三角形或其组合、或定制形状，三角形的组合可以为矩形、五边形、六边形等，定制形状可以为圆形、椭圆形等。

每一LED发光二极管103包括一LED芯片105和一封装结构104。

如图2所示，为了使所述LED芯片105的发光取出率达到最高，可以采用表面粗化技术，将所述LED芯片105的表面粗化形成的至少一个凸部或凹部202；或者，将所述LED芯片105的表面粗化形成的包括有至少一个凸部和至少一个凹部的LED芯片。

例如，可以采用传统半导体光罩与蚀刻方法、或湿式蚀刻(Wet Etching)等方式来对所述LED芯片105进行表面粗化。

采用表面粗化技术对LED芯片的表面进行粗化，不仅可以对LED芯片105的晶粒磊晶层的侧面(sidewall)进行粗化，还可以对晶粒磊晶层的基板进行粗化，使LED芯片105具有更好的发光取出效率。

在各LED芯片105中，所述凸部或凹部202的形状为可以为锥形、圆形、椭圆形或定制形状；所述定制形状可以为各种规则形状的组合，例如为圆形和锥形的组合形状、或者为圆形和椭圆形的组合等。

所述的封装结构104可以是常用的环氧树脂，也可以采用是黑色的硅树脂进行封装。

硅树脂是具有高度交联网状结构的聚有机硅氧烷，兼具有机树脂及无机材料的双重特性，具有独特的物理化学性能。主要包括：甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂、有机硅树脂乳液、自干型有机硅树脂、高温型有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、自干型环保有机硅树脂、环保型有机硅树脂、不粘涂料有机硅树脂、高光有机硅树脂、苯甲基透明硅树脂、甲基透明有机硅树脂、云母粘接硅树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂、硅树脂溶液、有机硅-环氧树脂、有机硅聚酯树脂、耐溶剂型有机硅树脂、有机硅树脂胶粘剂、氟硅树脂密封剂、耐高温甲基硅树脂、自干型有机硅绝缘漆、甲基MQ硅树脂、乙烯基MQ硅树脂和硅丙树脂涂料。

由于硅树脂具有非常好的透光性、耐热性、耐腐蚀和绝缘性等，因此硅树脂可以用于LED发光二极管的封装材料。而黑色的硅树脂，尤其采用亮度为零或接近于零的黑色硅树脂，不仅具有良好的透光性，并且硅树脂对LED发光二极管发出的光线几乎不产生影响，因此，采用黑色的硅树脂封装，各LED发光二极管发出的光线最纯，透射率高，从而使本实例LED显示屏显示效果最好。

另外，由于封装结构104不仅对LED芯片起到保护作用，例如，起防触电、防水、防尘等保护作用，封装结构104的材料本身还会对LED芯片104发出的光线，起到消极的影响，例如，光线在折射出外界的过程中被全反射，从而使LED发光二极管的出光率降低。

为了提高LED发光二极管103的出光效率，还可以在所述的封装结构104的表面形成至少一凸部或凹部201，所以凸部或凹部201的形状可以为圆形、椭圆形或三边以上的多边形，通过改变封装结构的表面形状，可以使光线直接折射出封装结构外，破坏LED发光二极管103发出光线的全反射；并且，也可以降低光线在封装结构内的反射次数，减少被吸收的可能，从而提高LED发光二极管光线的出光率。

如图3所示，在PCB板102上设置一电源正极线301、一电源负极线303和至少一信号线302。电源正极线301和电源负极线303可以为本实施例中各LED单元提供电压，LED发光二极管103作为光源，用于LED显示屏的显示光源。

所述LED发光二极管103可以为红色LED发光二极管、或蓝色LED发光二极管、或绿色LED发光二极管。所述LED发光二极管可以采用引脚式封装、表贴式封装或其他形式的封装，如，其他形式封装可以为食人鱼封装。

控制模块304用于驱动控制各LED发光二极管，并根据各信号线302传输的LED控制信号，驱动控制不同数量的LED发光二极管，使各LED发光二极管能够实现不同亮度变化，以及使各LED发光二极管之间相互结合呈不同颜色的变化，用于显示各种文字、字母、图片、动画等。

如：控制模块304为北京中庆微数字设备开发有限公司生产的控制芯片ZQL9712，控制芯片ZQL9712通过由四根导线组成的四条控制信号线传输控制信号，并且，根据传输的控制信号，驱动控制3个LED发光二极管，或驱动控制多个各种颜色的LED发光二极管。

控制模块304还可以设置为单线传输控制模块，单线传输控制信号的控制信号线仅为由一根导线组成的一条控制信号线。

又如：单线控制模块304为北京中庆微数字设备开发有限公司生产的单线控制芯片ZQL1111，单线控制芯片ZQL1111通过由一根导线组成的一条控制信号线传输控制信号，并且，根据传输的控制信号，驱动控制3个不同的LED发光二极管。

实施例2

如图4所示，在实施例1中，所述LED模块为一网状LED模块，即本实施例LED显示屏包括至少一网状LED模块101，所述的网状LED模块101由若干LED单元组成，每一LED单元包括一PCB板102、以及至少一LED发光二极管103及其控制模块。

例如，各LED单元可通过连接单元401相互之间形成一行或一列的LED灯条，并且，每一LED灯条的端部的LED单元，分别与相邻的另一LED灯条端部的LED单元通过连接单元401相互连接，以此形成所述网状LED模块101。

或者，每一LED单元还可以分别通过连接单元401与相邻每的一个LED单元均相互连接，以此形成所述网状LED模块101。

网状LED模块101内的各LED单元呈矩阵排列，以使本实施例LED显示屏，满足大部分常规的LED显示屏的显示要求。

所述网状LED模块101的形状可以根据实际需求，设置为三角形或其组合、或定制形状，三角形的组合可以为矩形、五边形、六边形等，定制形状可以为圆形、椭圆形等。

所述连接单元401包括一电源正极线、一电源负极线和至少一信号线，各LED单元通过上述各线路相互电连接和信号连接，成为一可以显示动画并且通透的LED显示屏。

或者，所述连接单元401还包括一第二PCB板，所述的电源正极线路、所述的电源负极线路和各信号线路，分别印刷在所述的第二PCB板上，并且，用于相邻两LED单元之间的电连接和信号连接；即各LED单元通过所述第二PCB板固定连接，并且，通过所述的电源正极线路、所述的电源负极线路和各信号线路相互电连接和信号连接。

为了使相邻的两LED单元之间连接更加稳固，所述第二PCB板与各LED单元内的PCB板可以一体成型，即将各LED单元内的各PCB板与所述第二PCB板设置为一整体的PCB板；使所述的网状结构更加稳固，从而使本实施例LED显示屏整体更加稳固。

实施例3

在实施例2中，本实施例LED显示屏还包括一框架，所述框架用于固定所述网状LED模块，使本实施例LED显示屏整体稳固。

所述网状LED模块可以通过设置固定装置，并通过所述固定装置固定在框架上，所述固定装置可以为：固定螺钉、铆钉、插销、卡子、对应的卡扣和卡槽、以及相适配的内外螺纹等，只要能将所述网状LED模块固定在所述框架上即可。

实施例4

在实施例3中，所述的框架也可以采用一上横梁和一下横梁代替，所述上横梁和所述下横梁对所述的网状LED模块可以起到同样的固定作用。一般地，所述上横梁和所述下横梁分别固定在所述网状LED模块的两相对的侧边上或侧边的附近，以使所述的网状LED模块相对所述上横梁和所述下横梁质量均衡。

例如，所述网状LED模块置为矩形，所述上横梁可以设置在所述网状LED模块的上端或左端，并且，所述下横梁可以设置在所述网状LED模块的下端或右端，以使本实例LED显示屏整体稳固。

实施例5

在实施例4中，还可以在所述上横梁和所述下横梁之间，设置至少一中横梁，各中横梁均匀分布在所述上横梁和所述下横梁之间，以使本实施例LED显示屏更加稳固。

例如，在所述上横梁和所述下横梁之间，仅设置一中横梁，所述中横梁可以设置在所述网状LED模块中部，即所述中横梁分别与所述上横梁和所述下横梁平行，并且，与所述上横梁的距离和到与所述下横梁的距离相等，以使本实施例LED显示屏相对所述上横梁、所述下横梁和所述中横梁质量均衡，可以非常稳固地固定在各横梁上。

实施例6

在实施例1至5任一的基础上，各LED单元还可以设置一具保护作用的单元外罩，所述单元外罩可以封闭式，即所述单元外罩本身为一密封的整体，或所述单元外罩安装固定其在对应的LED单元上，并与其对应的LED单元组成一密封的整体，所述单元外罩可以对其对应的LED单元起到防水、防尘、防触电等的保护作用；为了使各LED发光二极管发出的光线不受单元外罩材料本身的影响，如，单元外罩材料的反射、吸光等，所述的单元外罩的材料也可采用黑色的硅树脂制成。

另外，单元外罩也可以为敞开式，即单元外罩上设置至少一敞开口，各敞开口可以用于使各LED发光二极管的发光面伸出所述单元外罩外面，使各发光二极管发出的光线同样完全不受单元外罩材料的影响。

实施例7

在实施例1至6任一的基础上，为了使各LED发光二极管发出来的光线不受到周围环境的影响，如：吸收、反射等，还可以在本实施例LED显示屏的表面上覆有一层黑色的膜层，膜层可以通过镀膜的方式覆盖在各PCB板的表面、各连接单元的表面等，由于LED显示屏的表面镀有黑色的膜层，黑色膜层可以为普通的黑色塑胶，黑色塑胶具有吸光性，可以将直接照射在LED显示屏表面的光线吸收，使本实施例LED显示屏不容易受外界因素的影响，如自然光线、其他物体反射的光线等，因此，本实施例LED显示屏的对比度最高，显示效果非常好。

实施例8

上述各例中，所述的LED发光二极管，可以是OLED(Organiclight-emitting diode，有机发光二极管)，包括双层A型(double layer-A，DL-A)、双层B型(double layer-B，DL-B)、三层A型(three layer-A，TL-A)、三层B型(three layer-B，TL-B)、单量子阱结构或多量子阱(multiplequantumwell，MQW)结构的OLED等等，本发明对此不作任何额外限制。这样，无需背光灯，OLED采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，OLED就会发光，具有反应快、重量轻、厚度薄、构造简单、成本低等优点。

例如，所述OLED基本结构是一与电源正极相连的铟锡氧化物(ITO)，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层(HTL，Hole Transport Layer)、发光层(EL，Emitter Layer)与电子传输层(ETL，Electron Transport Layer)。当供应适当电压时，正极电洞与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生RGB三原色，构成基本色彩。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种LED显示屏，包括至少一LED模块，所述LED模块包括若干LED单元；

其特征在于，每一LED单元包括一PCB板、至少一LED发光二极管及其控制模块；

每一LED发光二极管包括一LED芯片和一封装结构；

所述LED芯片的表面具有粗化形成的至少一个凸部或凹部。

2、根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED芯片的表面具有粗化形成的至少一凸部和凹部。

3、根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述凸部或凹部的形状为锥形、圆形、椭圆形或定制形状。

4、根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述封装结构的表面形成至少一凸部或凹部，所以凸部或凹部的形状为圆形、椭圆形或三边以上的多边形。

5、根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述封装结构由黑色的硅树脂材质制成，所述黑色硅树脂是亮度为零或接近于零的硅树脂。

6、根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，其表面还覆盖一黑色的膜层。

7、根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED模块为一网状LED模块，各LED单元呈矩阵排列，并且，所述网状LED模块形状为三角形或其组合、或定制形状。

8、根据权利要求7所述的LED显示屏，其特征在于，其还包括一框架，所述框架用于固定所述网状LED模块。

9、根据权利要求7所述的LED显示屏，其特征在于，其还包括一上横梁和一下横梁，分别固定在所述网状LED模块两相对的侧边上；

还设置至少一中横梁，各中横梁均匀分布在所述上横梁和所述下横梁之间。

10、根据权利要求1至9任一所述的LED显示屏，其特征在于，各LED发光二级管为OLED有机发光二极管及其驱动结构。

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