CN101368701B

CN101368701B - 一种led显示单元和led显示装置

Info

Publication number: CN101368701B
Application number: CN200810222725A
Authority: CN
Inventors: 商松
Original assignee: Beijing Zhongqing Micro Digital Equipment Development Co Ltd
Current assignee: Beijing Zhongqing Micro Digital Equipment Development Co Ltd
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2028-09-23
Also published as: CN101368701A

Abstract

本发明公开了一种LED单元和LED装置，LED单元包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；所述LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，所述LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上。LED装置由至少两LED单元通过连接单元或两LED单元内的PCB板一体设置而相互连接。本发明LED单元具有横向占用面积小、观赏面美观、LED发光二极管管脚安装方式多样等效果，由本发明组成的LED装置可以做成非常通透的产品，实用性强。

Description

一种LED显示单元和LED显示装置

技术领域

本发明涉及一种LED照明装置，尤其涉及的是，一种LED单元和由该LED单元组成的LED装置。

背景技术

在LED行业中，LED产品，如LED显示屏是由若干个LED像素点相互连接而构成，每个LED像素点可以作为一个LED单元，包括至少一个LED发光二极管、以及安装LED发光二极管的PCB板。传统的LED单元中，LED发光二极管以及其他电子线路和电子元器件都安装排布在PCB板正面的导电图形层上。由于其他的电子线路和电子元器件都需要印刷或安装在导电图形层上，需要占据一定横向的面积，PCB板的面积需要也相应增加，并且，该产品观赏面也不美观；构成的LED装置，在一定横向面积和一定数量LED单元下，LED装置难以做成通透产品。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种横向占用面积小、观赏面美观，并且LED发光二极管管脚安装方式多样的LED单元以及至少由两该LED单元构成，并且可以设置为通透的LED装置。

本发明的技术方案如下：一种LED单元，其中，包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；

所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；

所述LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，所述LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上。即各LED发光二极管的主体设置在所述PCB板的侧边之外，其管脚设置在所述PCB板的侧边、或者靠近该侧边的侧面上。

所述的LED单元，其中，所述LED发光二极管具有至少一正极管脚和至少一负极管脚；各正极管脚和各负极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边的同一边缘上，并且，分别嵌入所述PCB板的第一侧面内、或分别嵌入所述PCB板的第二侧面内。

所述的LED单元，其中，所述LED发光二极管具有至少一正极管脚和至少一负极管脚；各正极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边的一边缘上，并且，分别嵌入所述PCB板的第一侧面内；各负极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边的另一边缘上，并且，分别嵌入所述PCB板的第二侧面内。

所述的LED单元，其中，所述LED发光二极管具有至少一正极管脚和至少一负极管脚；各正极管脚和各负极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边上，并且，分别嵌入所述PCB侧边内。

所述的LED单元，其中，所述PCB板还设置至少一电源正极线、至少一电源负极线、一控制信号线和一单线控制单元；所述单线控制单元仅根据一控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管。

一种LED装置，其中，包括至少两LED单元，所述LED单元包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；所述LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，所述LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上；所述LED装置还包括至少一连接单元，用于实现各LED灯单元之间的连接。

所述的LED装置，其中，所述PCB板设置至少一电源正极线、至少一电源负极线、一控制信号线和一单线控制单元；所述单线控制单元根据所述控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管；所述连接单元设置：与所述PCB板的各电源正极线、电源负极线相连接的电源线路、以及与所述控制信号线相连接的信号线路。

一种LED装置，其中，包括至少两LED单元，所述LED单元包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；所述LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，所述LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上；各LED单元的PCB板一体设置。

所述的LED装置，其中，所述PCB板为2至10层PCB板。

所述的LED装置，其中，所述PCB板设置至少一电源正极线、至少一电源负极线、一控制信号线和一单线控制单元；所述单线控制单元根据所述控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管。

采用上述方案，本发明通过采用将LED发光二极管的出光面设置在PCB板的侧边，并且将LED发光二极管设置在PCB板的侧边上，使LED单元的横向占用面积可以设置为最小，并且，由于侧边仅安装排布LED发光二极管，以LED的出光面为观赏面，观赏面美观；并且LED发光二极管的管脚安装方式多样，可以分别设置在PCB板的至少两个侧面，或固定在PCB板的侧边上。由于LED装置由横向面积非常小的若干LED单元构成，各LED单元之间通过设置连接单元或各PCB板直接一体设置连接，在一定横向面积的LED装置，安装一定数量的LED单元，可以设置成非常通透的LED装置，实用性强。

附图说明

图1是本发明LED单元中LED发光二极管的安装实施例一示意图；

图2是本发明LED单元中LED发光二极管出光面的正面示意图；

图3是本发明LED单元中LED发光二极管的安装实施例二示意图；

图4是本发明LED单元中LED发光二极管的安装实施例三示意图；

图5是本发明LED单元中PCB板的电路图；

图6是本发明LED装置的连接示意图；

图7是本发明LED装置的另一的连接示意图；

图8是本发明LED装置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，本发明LED单元包括PCB板101和LED发光二极管102。PCB板101包括绝缘基板201和导电图形层202，PCB板101具有至少两个侧面，第一侧面104和第二侧面203；为了使LED单元的横向占用空间比较小，LED发光二极管102的出光面设置在PCB板的侧边103。一般地，每一PCB板均有四个侧边，由于观赏面一般只有一面，各LED发光二极管的出光面应设置在同一侧边，例如，设置在PCB板侧边103；特殊地，也可以分别设置在PCB板其中的两个侧边，或三个侧边，或四个侧边，本发明不做任何限制。

本发明中，LED发光二极管的出光面，包括某一LED发光二极管除底座之外的各个透光的面；同时，更好的是，使得LED发光二极管102的主要发光方向背向该侧边。

现有技术中，所有的LED发光二极管均设置有至少一正极管脚和至少一负极管脚，常用的LED发光二极管一般仅包括一正极管脚和一负极管脚，特殊地，食人鱼LED发光二极管可以包括三正极管脚和一负极管脚。如图1所示，LED发光二极管102的出光面设置在PCB板的侧边103，并且，LED发光二极管102设置在PCB板的侧边103上，LED发光二极管102包括一正极管脚102a和一负极管脚102b，正极管脚102a和负极管脚102b 设置在PCB板的侧边103的同一边缘上，同时，正极管脚102a和负极管脚102b分别嵌入PCB板101的第一侧面104内，以实现将LED发光二极管102与PCB板101固定连接，并同时将LED发光二极管102设置在PCB板的侧边103上。正极管脚102a和负极管脚102b也可以同时嵌入PCB板101的第二侧面203内，可以达到同样的效果。为了保证LED发光二极管102正常工作，正极管脚102a和负极管脚102b均与导电图形层202电连接，因此将LED发光二极管的正极管脚102a和负极管脚102b固定在PCB板101的同一侧面，使LED发光二极管102的安装更加方便，尤其应用在单层PCB板上，导电图形层只有一层，并且，只印制在绝缘基板的一个表面上。

PCB板101的导电图形层202上安装或印制有电子元器件和电子线路，用于使LED发光二极管102按照需要正常工作。如：印刷电源正极线和电源负极线，电源正极线与LED发光二极管的正极管脚电连接，电源负极线与LED发光二极管的负极管脚电连接，以确保LED发光二极管发光的电源来源，又如安装电阻，与LED发光二极管102串联，以防止供电电路的电流过大，将LED发光二极管102烧坏。由于LED发光二极管的出光面设置在PCB板的侧边103，而其他电子元器件和电子线路安装在导电图形层上，即PCB板的侧面104上，以LED发光二极管出光面为正面，即PCB板的侧边103的方向为观赏面，仅看到LED发光二极管的排布，使得该LED产品的观赏面更美观。

实施例2

如图3所示，本发明LED单元包括PCB板101和LED发光二极管102。PCB板101具有至少两个侧面，第一侧面104和第二侧面203；为了使LED单元的横向占用空间比较小，LED发光二极管102的出光面设置在PCB板的侧边103，并且，LED发光二极管102设置在PCB板的侧边103上。LED发光二极管102包括一正极管脚102a和一负极管脚102b，正极管脚102a 分别设置在PCB板的侧边103的一边缘上，与该边缘相邻接的为PCB板的第一侧面104；负极管脚102b分别设置在PCB板的侧边103的另一边缘上，与该边缘相邻接的为PCB板的第二侧面203；将正极管脚102a嵌入PCB板的第一侧面104内，并且，将负极管脚102b嵌入PCB板的第二侧面203内，以达到将LED发光二极管与PCB板101固定连接，并同时将LED发光二极管102设置PCB板的侧边103上。为了保证LED发光二极管102正常工作，正极管脚102a和负极管脚102b均与PCB板101的导电图形层电连接。将LED发光二极管的正极管脚102a和负极管脚102b分别嵌入PCB板101的第一侧面104和第二侧面203内，即LED发光二极管102通过两管脚夹持式固定在PCB板101上，使LED发光二极管可以更加稳固的固定在PCB板101上。

本实施例中，PCB板101最优选为2层PCB板，即双层PCB板，2层PCB板具有2层导电图形层，即2层PCB板可以为在同一绝缘基板的两个表面印制导电图形层的双面板，或由在绝缘基板的一个表面印制导电图形层的2单面板组成；LED发光二极管的正、负管脚分别夹持在双面PCB板的绝缘基板，并且，与绝缘基板的两个表面的导电图形层电连接；或者LED发光二极管的正、负管脚分别夹持在两单面PCB板其中之一的绝缘基板上，并且，分别与两单面PCB板的导电图形层电连接；以上两种方式均可将LED发光二极管102与PCB板101固定连接，并同时到将LED发光二极管102设置在PCB板的侧边103上，使LED发光二极管安装更加方便，连接更加稳固。因此，该实施例方法最适合应用在2层PCB板、即双层PCB板上。

此外，根据应用的场合需要，PCB板101可以为柔性PCB板，也可以为刚性PCB板，或者为两者的组合。刚性PCB板具有一定的机械强度，用它装成的部件具有一定的抗弯能力，在使用时处于平展状态。柔性PCB板是以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基材而制成，它所制成的部件可以弯曲和伸缩，在使用时可根据安装要求将其弯曲造型。而由刚性PCB板与柔性PCB板组合的PCB板在具有一定的机械强度下，可以进行一定程度的弯曲造型。

更具体地说，某一PCB板可以为柔性PCB板层和刚性PCB板层的组合，即，其部分是柔性PCB板层，部分是刚性PCB板层；例如，PCB板条形的柔性PCB板与条形的刚性PCB板层间列组成，即一列条形的柔性PCB板A，旁边是一列条形的刚性PCB板B，刚性PCB板B的另一边是一列条形的柔性PCB板C，依次排列。

实施例3

如图4所示，本发明LED单元包括PCB板101和LED发光二极管102。PCB板101具有至少两个侧面，第一侧面104和第二侧面203；为了使LED单元的横向占用空间比较小，LED发光二极管102的出光面设置在PCB板的侧边103；并且，LED发光二极管102设置在PCB板的侧边103上。LED发光二极管102包括一正极管脚102a和一负极管脚102b，正极管脚102a和负极管脚102b分别嵌入PCB板的侧边103内，以达到将LED发光二极管102与PCB板101固定连接，并同时将LED发光二极管102设置在PCB板的侧边103上。为了保证LED发光二极管102正常工作，正极管脚102a和负极管脚102b均与PCB板101的导电图形层电连接。

PCB板101除了可以是单层PCB板和双层PCB板外，还可以是多层PCB板，多层PCB板最优选方案为3至10层PCB板，3至10层PCB板可以满足在有限横向空间的PCB板内，安装足够多的电子元器件和电子线路，并且，多层PCB板的承载能力更强，可以更加稳固的安装LED发光二极管。3至10层PCB板中每层PCB板都包括一绝缘基板和一印制在绝缘基板上的导电图形层。在绝缘基板的一个表面印制导电图形层，即为单面PCB板层；在绝缘基板的两个表面分别印制有导电图形层，即为双面PCB板层。上述3至10层的PCB板可以仅由单面PCB板层构成，也可以仅由双面PCB板层构成，还可以是由单面PCB板层和双面PCB板层组合而构成，具体构成根据具体需要确定。相邻的两PCB板层之间还可以设置一绝缘粘结片，绝缘粘结片为绝缘粘结材料，用绝缘粘结片将各PCB板层粘结成一个整体，从而可以制成一个整体的3至10层的PCB板，可以更加有效减少PCB板的整体体积，绝缘粘结片还可以起到保护导电图形层的作用。

例如：3层PCB板可以由一双面PCB板层和一单面PCB板层组成；3层PCB板也可以由三单面PCB板层用组成。

4层PCB板可以由两双面PCB板层组成，或由两单面PCB板层与一双面PCB板层组成，或由四单面PCB板层组成。

8层PCB板可以由四双面PCB板层组成，或由两单面PCB板层与三双面PCB板层组成，或由四单面PCB板层与两双面PCB板层组成，或由六单面PCB板层与一双面PCB板层组成，或由八单面PCB板层组成。

一般情况下，对应有若干层独立的PCB板层，则分别将各绝缘粘结片设置在相邻层PCB板层之间，将各层独立的PCB板层粘结成一个整体的PCB板。

3至10层的PCB板可以为刚性的PCB板，也可以为柔性PCB板层，还可以为柔性PCB板层和刚性PCB板层的组合，除了实施例2所述情况外，柔性PCB板层和刚性PCB板层的另一种组合是，PCB复合板X由柔性PCB板层和刚性PCB板层叠合而成，即柔性PCB板层A与刚性PCB板层B叠合，再与柔性PCB板层C叠合，如此，依次叠合。

由于本实施例直接将LED发光二极管的正、负极管脚，分别嵌入PCB板101的侧边103内，采用3至10层PCB板，PCB板侧边的面积比单层PCB板或双层PCB板稍大，在对本发明LED装置的横向占用面积影响不大的情况，LED的排布更加多样，并且安装也更加稳固，也更容易安装。

实施例4

在实施例1至3的基础上，本发明的各LED单元还可以设置一单元外壳，单元外壳可以对LED单元起到保护的作用，可以起到防水、防尘等作用。组成PCB板的绝缘基板和导电图形层固定在单元外壳内，可以通过固定装置将PCB板固定在单元外壳，固定装置可以为螺钉、铆钉、挂钩、粘贴单元、卡接单元等，只要能将PCB板101固定在单元外壳上即可，此处不做详述。

所述单元外壳为敞开式单元外壳，单元外壳至少设置一安装口，用于放置LED发光二极管102，安装口与LED发光二极管102的出光面对应设置，LED发光二极管102通过安装口伸入单元外壳内部，并且，其出光面设置在PCB板101的同一侧边，LED发光二极管102通过各安装口射出各LED发光二极管的光。一般单元外壳设置为黑色，可以对LED发光二极管起到遮光的作用，使LED发光二极管的出光面与其他面的对比度更大，显示效果更好。

本发明除了采用设置单元外壳来对LED单元起保护作用外，还可以设置一膜层对LED单元起到保护作用，即防水、防尘等保护作用。膜层通过镀膜的方式覆盖在PCB板101的表面，以及覆盖在LED发光二极管与PCB板的接触处，并且，膜层与LED发光二极管102紧密连接；以防止水汽从LED发光二极管102安装处渗入到PCB板101上。

实施例5

如图5所示，在实施例1至4的基础上，要使LED单元内的LED发光二极管102正常发光，PCB板101内设置至少一电源正极线路501、至少一电源负极线路502。电源正极线501和电源负极线502分别与外接电源正、负极连接，用于给PCB板提供电压。此外，电源正极线和电源负极线也可以分别设置为一条以上，可将其中一电源正极线和一电源负极线作为主电源正、负极线，其他为备用电源正、负极线，或在多层PCB板中，将多条电源正、负极线均作为主电源正、负线，分别设置在PCB板的各层中，具体设置，此处不作详述。

为了驱动控制设置在PCB板101上的LED发光二极管102，可以对每个LED发光二极管102独立控制，从而实现闪烁、动画等效果，PCB板上还设置一控制单元503，控制单元503根据至少一控制信号线504传输的控制信号，以驱动控制LED发光二极管102。

PCB板101上设置的LED发光二极管也可以为多个，各LED发光二极管可以为红色LED发光二极管、蓝色LED发光二极管和绿色LED发光二极管中的一种，或为其中的两种颜色的组合，或为三种颜色的组合。LED发光二极管可以为常用的引脚式发光二极管，也可以为表贴LED发光二极管，还可以为市场上销售的其他任何类型的LED发光二极管。

当采用的控制单元503为单线传输控制单元时，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504，一个控制单元或一个单线控制单元，可以根据设置的不同，驱动控制不同数量的LED发光二极管。如：在PCB板上的单线控制单元为北京中庆微数字设备开发有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LED发光二极管102，一个单线控制芯片ZQL1111，可以驱动控制3个不同的LED发光二极管。

实施例6

如图6和图8所示，LED装置包括至少两实施例1至5任一所述的LED单元，如图所示，LED单元601和LED单元602。LED装置还包括一连接单元606，所述连接单元606设置：与LED单元内PCB板的各电源正极线相连接的电源正极线路603、与所述LED单元内PCB板的各电源负极线相连接的电源负极线路605、以及与LED单元内控制信号线相连接的信号线路604。所述连接单元也可以仅设置一电源正极线路603、一电源负极线路605和一信号线路604，LED单元601可以仅通过三线路，即电源正极线路603、电源负极线路605和信号线路604，与LED单元602相互连接，从而实现各LED单元之间的连接，并且，构成本发明LED装置。LED装置结构简单，连接单元体积最小，并且，可以做成通透的LED装置。

实施例7

如图7和图8所示，在实施例6的基础上，连接单元606还可以直接为一PCB板606，电源正极线路603、电源负极线路605和信号线路604均设置在PCB板606上，PCB板606一端与LED单元601相连接，PCB板606的另一端与LED单元602相连接。PCB板606可以分别与LED单元601和LED单元602内的PCB板固定连接，或者与LED单元内的PCB板一体设置，即PCB板606与LED单元601和LED单元602内的PCB板设为一整体PCB板701；如此，PCB板701的某一侧边至少设置两LED发光二极管的出光面；从而可以实现各LED单元之间的连接，并且，组成本发明LED装置。

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)，本发明对此不作任何额外限制。

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发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种LED显示单元，其特征在于，包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；

所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；

各LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，各LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上；所述PCB板上还设置一控制单元，用于对每个LED发光二极管独立控制，以设置成非常通透的LED显示装置。

2.根据权利要求1所述的LED显示单元，其特征在于，所述LED发光二极管具有至少一正极管脚和至少一负极管脚；

各正极管脚和各负极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边的一边缘上，并且，分别嵌入所述PCB板相应的同一侧面内。

3.根据权利要求1所述的LED显示单元，其特征在于，所述LED发光二极管具有至少一正极管脚和至少一负极管脚；

各正极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边的一边缘上，并且，分别嵌入所述PCB板的第一侧面内；

各负极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边的另一边缘上，并且，分别嵌入所述PCB板的第二侧面内。

4.根据权利要求1所述的LED显示单元，其特征在于，所述LED发光二极管具有至少一正极管脚和至少一负极管脚；

各正极管脚和各负极管脚分别设置在所述PCB板的同一侧边上，并且，分别嵌入所述PCB板同一侧边内。

5.根据权利要求1至4任一所述的LED显示单元，其特征在于，所述PCB板还设置至少一电源正极线、至少一电源负极线、一控制信号线和一单线控制单元；

所述单线控制单元仅根据一控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管。

6.一种LED显示装置，其特征在于，包括至少两LED显示单元，所述LED显示单元包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；

所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；

各LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，各LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上；

所述LED显示装置还包括至少一连接单元，用于实现各LED显示单元之间的连接；所述PCB板上还设置一控制单元，用于对每个LED发光二极管独立控制，以设置成非常通透的LED显示装置。

7.根据权利要求6所述的LED显示装置，其特征在于，所述PCB板设置至少一电源正极线、至少一电源负极线、一控制信号线；所述控制单元为一单线控制单元；

所述单线控制单元根据所述控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管；

所述连接单元设置：与所述PCB板的各电源正极线、电源负极线相连接的电源线路、以及与所述控制信号线相连接的信号线路。

8.一种LED显示装置，其特征在于，包括至少两LED显示单元，所述LED显示单元包括PCB板、以及至少一LED发光二极管；

所述PCB板包括绝缘基板和印制在绝缘基板上的导电图形层；

各LED发光二极管的出光面设置在所述PCB板的侧边，并且，各LED发光二极管设置在所述PCB板的侧边上；各LED单元的PCB板一体设置；所述PCB板上还设置一控制单元，用于对每个LED发光二极管独立控制，以设置成非常通透的LED显示装置。

9.根据权利要求8所述的LED显示装置，其特征在于，所述PCB板为2至10层PCB板。

10.根据权利要求8所述的LED显示装置，其特征在于，所述PCB板设置至少一电源正极线、至少一电源负极线、一控制信号线；所述控制单元为一单线控制单元；

所述单线控制单元根据所述控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管。