CN106298753A - Led显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LED显示装置。该LED显示装置包括电路板和设置于电路板上并与电路板电连接的多个子像素单元，子像素单元包括呈矩阵排列的四个LED晶片，各LED晶片的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，各子像素单元中的三个LED晶片具有不同的发光颜色，同一行的LED晶片具有相同的间距，且同一行中相同发光颜色的LED晶片间隔排列。在对上述LED显示装置输入倍频传送图像信号后，利用人眼“视觉暂留”现象能够产生虚拟像素，实像素和虚拟像素在显示单幅画面的时候能够比现有技术提高一倍分辨率，从而得到更清晰的图像，从而通过实像素和虚拟像素传送双幅画面，实现了3D图像所需的双显功能。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种LED显示装置。
背景技术
现有的3D显示技术是通过屏幕上呈献给左右眼两幅图像，通过偏光眼镜的作用，让眼镜的变化频率和显示器上的变化频率一致，从而使我们的一只眼睛只能看到一个图像，而另一只眼睛看到另外一个不同位置的图像，两者的位置差会改变我们的视觉聚焦点，让我们错误的把显示内容判断成脱离显示器屏幕以外的空间，就体现出3D效果来了，现有技术是采用将三个LED晶片作为一个像素单元的方式阵列排布在电路板上，并通过控制系统传送3D图像。
然而，现有技术中的上述3D显示技术存在以下问题：1)普通的3D电视的最小显示单元是以三合一灯为最小单元，这样屏幕上的像素是固定的数量；2)普通的3D电视的一块屏幕的像素点需要显示两幅图像，那么相应的单幅图像的分辨率就有损失会减半。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种LED显示装置，以解决现有技术中3D显示技术由于像素数量的限制导致分辨率较低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种LED显示装置，包括电路板和设置于电路板上并与电路板电连接的多个子像素单元，子像素单元包括呈矩阵排列的四个LED晶片，各LED晶片的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，各子像素单元中的三个LED晶片具有不同的发光颜色，同一行的LED晶片具有相同的间距，且同一行中相同发光颜色的LED晶片间隔排列。
进一步地，LED晶片为倒装在电路板上的LED晶片。
进一步地，电路板包括相对设置的晶片面和焊盘面，子像素单元设置于晶片面上，电路板还包括设置于焊盘面上的导电焊盘和信号焊盘，导电焊盘与LED晶片的正极连接，信号焊盘与LED晶片的负极连接。
进一步地，同一行中具有相同发光颜色的LED晶片的负极与同一个信号焊盘连接。
进一步地，同一行中的LED晶片的正极与同一个导电焊盘连接。
进一步地，LED显示装置还包括透明绝缘壳，透明绝缘壳罩设于各子像素单元的外侧。
进一步地，除导电焊盘和信号焊盘之外的电路板的外表面被罩设在透明绝缘壳内。
进一步地，LED显示装置还包括透明绝缘填充物，填充物设置在透明绝缘壳与子像素单元之间的空隙中。
进一步地，绝缘填充物为绝缘封装胶。
进一步地，同一行中相邻的两个LED晶片的间距小于2.5mm。
应用本发明的技术方案，提供了一种LED显示装置，由于该LED显示装置包括电路板和设置于电路板上并与电路板电连接的多个子像素单元，各子像素单元包括呈矩阵排列的四个LED晶片，各LED晶片的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，各子像素单元中的三个LED晶片具有不同的发光颜色，且同一行的LED晶片具有相同的间距，从而使子像素单元按照上述方式排列的LED显示装置相比于现有技术中将LED晶片三合一的组合方式能够产生更多像素；并且，在对上述LED显示装置输入倍频传送图像信号后，利用人眼“视觉暂留”现象还能够产生虚拟像素，实像素和虚拟像素在显示单幅画面的时候能够比现有技术提高一倍分辨率，从而得到更清晰的图像，从而通过实像素和虚拟像素传送双幅画面，实现了3D图像所需的双显功能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施方式所提供的一种LED显示装置的子像素单元排列示意图；
图2示出了本发明实施方式所提供的一种LED显示装置的剖面示意图；
图3示出了本发明实施方式所提供的一种LED显示装置的晶片面的结构示意图；
图4示出了本发明实施方式所提供的一种LED显示装置的焊盘面的结构示意图；以及
图5示出了本发明实施方式所提供的一种LED显示装置的LED晶片封装单元排列示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、电路板；110、晶片面；120、焊盘面；121、导电焊盘；122、信号焊盘；130、金属导电孔；20、子像素单元；210、LED晶片；211、正极；212、负极；30、透明绝缘壳；40、绝缘填充物；50、金属线；A、实像素；B、虚拟像素。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
由背景技术可知，现有技术中3D显示技术存在由于像素数量的限制而导致的分辨率较低的问题。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提供了一种LED显示装置，如图1至5所示，包括电路板10和设置于电路板10上并与电路板10电连接的多个子像素单元20，子像素单元20包括呈矩阵排列的四个LED晶片210，各LED晶片210的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，各子像素单元20中的三个LED晶片210具有不同的发光颜色，同一行的LED晶片210具有相同的间距，且同一行中相同发光颜色的LED晶片210间隔排列。
上述LED显示装置中由于包括电路板和设置于电路板上并与电路板电连接的多个子像素单元，各子像素单元包括呈矩阵排列的四个LED晶片，各LED晶片的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，各子像素单元中的三个LED晶片具有不同的发光颜色，且同一行的LED晶片具有相同的间距，从而使子像素单元按照上述方式排列的LED显示装置相比于现有技术中将LED晶片三合一的组合方式能够产生更多像素；并且，在对上述LED显示装置输入倍频传送图像信号后，利用人眼“视觉暂留”现象还能够产生虚拟像素B，实像素A和虚拟像素B在显示单幅画面的时候能够比现有技术提高一倍分辨率，从而得到更清晰的图像，从而通过实像素A和虚拟像素B传送双幅画面，实现了3D图像所需的双显功能。
在本发明的上述LED显示装置中，由于通过实像素A和虚拟像素B传送双幅画面(如图1和图5所示)，从而实现了3D图像所需的双显功能，进而使LED显示装置在3D显示上能够在不扩大LED晶片210的间距的基础上，具有较大的分辨率，此时，同一行中相邻的两个LED晶片210的间距小于2.5mm；并且，通过上述实像素A与虚拟像素B的结合，也无需增加LED晶片210的数量，即能够保证LED显示装置在3D显示上具有较大的分辨率。
在本发明的上述LED显示装置中，本领域技术人员可以根据现有技术对LED晶片210在电路板10上的设置方式进行选取，为了提高LED晶片210的安全性和可靠性，在一种优选的实施方式中，LED晶片210为倒装在电路板10上的LED晶片210。通过将LED晶片210在电路板10上进行倒装，方便了LED晶片210的正负极与电路板10的连接。
在上述优选的实施方式中，电路板10可以包括相对设置的晶片面110和焊盘面120，子像素单元20设置于晶片面110上，电路板10还包括设置于焊盘面120上的导电焊盘121和信号焊盘，导电焊盘121与LED晶片210的正极211连接，信号焊盘与LED晶片210的负极212连接，如图2所示。通过将导电焊盘121与LED晶片210的正极211连接以对LED晶片210供电，且通过将信号焊盘与LED晶片210的负极212连接，以向LED晶片210提供电压差，使LED晶片210发出所需颜色的光。
上述LED显示装置工作时，通过LED显示装置前端的硬件控制设备和软件操作将高清信号和3D显示所需要的双显信号传送到电路板10的焊盘面120上对应的金属焊盘(导电焊盘和信号焊盘)，使LED晶片210按照图像需求显示，从而实现高清图像和3D画面。
具体地，将上述电路板10与子像素单元20连接的方式可以包括以下步骤：首先，种植金属球到LED晶片210的正负极，并种植金属球到电路板10的与LED晶片210对应的晶片面110上，通过超声波焊接将正负极与电路板10以压焊方式相连，但并局限于上述方式，如可以采用在LED晶片210正负极覆盖共晶层的方式在预设温度下，使LED晶片210正负极与电路板10连接，也可以通过导电橡胶粘合的方式将LED晶片210正负极和电路板10相连接；然后，利用金属线50将LED晶片210的负极212与焊盘面120的信号焊盘连接，并在晶片面110的利于布线处形成金属导电孔130，利用金属线50通过金属导电孔130将LED晶片210的正极211与焊盘面120的导电焊盘121连接，如图3所示。
为了保证颜色的统一性，优选地，同一行中具有相同发光颜色的LED晶片210的负极212与同一个信号焊盘122连接，如图4所示。此时，通过一个信号焊盘122就能够控制同一行中的发光颜色相同的LED晶片210；并且，为了保证供电的统一性，优选地，同一行中的LED晶片210的正极211与同一个导电焊盘121连接，如图4所示。此时，通过一个导电焊盘121就能够控制同一行中的LED晶片210发光，且与同一行中各LED晶片210连接的金属线50能够通过一个金属导电孔130连接到位于焊盘面120的导电焊盘121上，如图3所示。并且，上述优选的实施方式减少了焊盘面120上导电焊盘121和信号焊盘122的数量，从而简化了电路板10上焊盘面120的制备工艺，进而简化了LED显示装置的制备工艺。
在本发明的上述LED显示装置中，可以在电路板10上等间距矩阵排列多个LED晶片封装单元，如图5所示，各LED晶片封装单元包括成矩阵排列的多个子像素单元20，各LED晶片封装单元中子像素单元的数量相同，各子像素单元中不同发光颜色的LED晶片210以相同的顺序排列，且各LED晶片封装单元之间的间距与封装单元内部LED晶片210的间距相同，LED晶片210优选为LED倒装晶片，上述LED晶片封装单元与电路板10可以通过焊接、导电橡胶粘合等方式连接。
在本发明的上述LED显示装置中，优选地，LED显示装置还包括透明绝缘壳30，透明绝缘壳30罩设于各子像素单元20的外侧，如图2所示。上述透明绝缘壳30能够对各子像素单元20进行有效地保护，提高了LED显示装置的可靠性。更为优选地，透明绝缘壳30还设置于除导电焊盘121和信号焊盘122之外的电路板10的外表面上。此时，上述透明绝缘壳30能够将除导电焊盘121和信号焊盘122之外的整个电路板10进行包覆，从而起到了对LED显示装置更为有效地保护。
在本发明的上述LED显示装置中，优选地，LED显示装置还包括透明绝缘填充物40，填充物设置在透明绝缘壳30与子像素单元20之间的空隙中，如图2所示。上述透明绝缘填充物40起到对子像素单元20绝缘的作用，从而保证了子像素单元20中各LED晶片210的正常运行。为了提高对子像素单元20的绝缘效果，优选地，上述绝缘填充物40为绝缘封装胶。
下面将结合实施例进一步说明本发明提供的LED显示装置。
实施例1
本实施例提供的LED显示装置如图5所示，包括电路板和设置于电路板上的1024×540个成矩阵排列的封装单元，封装单元包括四个成矩阵排列的子像素单元，各子像素单元包括呈矩阵排列的四个LED晶片，子像素单元中的各LED晶片的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，子像素单元中成对角设置的两个LED晶片的发光颜色均为红色，电路板上同一行的LED晶片具有相同的间距，且同一行中相同发光颜色的LED晶片间隔排列，上述LED晶片倒装设置在电路板上。
对比例1
本对比例提供的LED显示装置包括电路板和设置于电路板上的12960行子像素单元阵列，各行子像素单元阵列包括8192组顺序设置的红、绿、蓝LED晶片，各行子像素单元阵列中LED晶片的颜色对应设置，电路板上同一行的LED晶片具有相同的间距，上述LED晶片倒装设置在电路板上。
上述实施例和对比例1中LED显示装置均能够达到4096×2160的分辨率，其中，实施例1中使用横向1024个封装单元(1024×16＝16384)即共计16384个晶片，纵向使用540个封装单元(540×16＝8640)即共计8640个晶片，且实像素和虚拟像素共同实现了3D显示效果；对比例1中横向排列的红、绿、蓝LED晶片的数量均为4096的两倍(4096×3×2＝24576)即共计24576，纵向排列的红、绿、LED蓝晶片的数量均为2160的两倍(2160×3×2＝12960)即共计12960个，如下表所示：
从上述对比结果可以看出，对比例1中LED显示装置相比于对比例1节约一半以上的LED晶片数量，同理可证在同样的晶片数量上对比例1中的LED显示装置能够产生加倍的像素。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、LED显示装置相比于现有技术中将LED晶片三合一的组合方式能够产生更多像素；
2、在对上述LED显示装置输入倍频传送图像信号后，利用人眼“视觉暂留”现象还能够产生虚拟像素，实像素和虚拟像素在显示单幅画面的时候能够比现有技术提高一倍分辨率，从而得到更清晰的图像，从而通过实像素和虚拟像素传送双幅画面，实现了3D图像所需的双显功能；
3、使LED显示装置在实像素不变的情况下具有更高的分辨率；
4、使LED显示装置在3D显示上能够在不扩大LED晶片的间距的基础上，具有较大的分辨率；
5、通过上述实像素与虚拟像素的结合，也无需增加LED晶片的数量，即能够保证LED显示装置在3D显示上具有较大的分辨率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED显示装置，其特征在于，包括电路板(10)和设置于所述电路板(10)上并与所述电路板(10)电连接的多个子像素单元(20)，所述子像素单元(20)包括呈矩阵排列的四个LED晶片(210)，各所述LED晶片(210)的发光颜色分别选自红色、绿色和蓝色中的任一种，各所述子像素单元(20)中的三个所述LED晶片(210)具有不同的发光颜色，同一行的所述LED晶片(210)具有相同的间距，且同一行中相同发光颜色的所述LED晶片(210)间隔排列。
2.根据权利要求1所述的LED显示装置，其特征在于，所述LED晶片(210)为倒装在所述电路板(10)上的LED晶片(210)。
3.根据权利要求2所述的LED显示装置，其特征在于，所述电路板(10)包括相对设置的晶片面(110)和焊盘面(120)，所述子像素单元(20)设置于所述晶片面(110)上，所述电路板(10)还包括设置于所述焊盘面(120)上的导电焊盘(121)和信号焊盘(122)，所述导电焊盘(121)与所述LED晶片(210)的正极(211)连接，所述信号焊盘(122)与所述LED晶片(210)的负极(212)连接。
4.根据权利要求3所述的LED显示装置，其特征在于，同一行中具有相同发光颜色的所述LED晶片(210)的负极(212)与同一个所述信号焊盘(122)连接。
5.根据权利要求3所述的LED显示装置，其特征在于，同一行中的所述LED晶片(210)的正极(211)与同一个所述导电焊盘(121)连接。
6.根据权利要求3所述的LED显示装置，其特征在于，所述LED显示装置还包括透明绝缘壳(30)，所述透明绝缘壳(30)罩设于各所述子像素单元(20)的外侧。
7.根据权利要求6所述的LED显示装置，其特征在于，除所述导电焊盘(121)和所述信号焊盘(122)之外的所述电路板(10)的外表面被罩设在所述透明绝缘壳(30)内。
8.根据权利要求6或7所述的LED显示装置，其特征在于，所述LED显示装置还包括透明绝缘填充物(40)，所述填充物设置在所述透明绝缘壳(30)与所述子像素单元(20)之间的空隙中。
9.根据权利要求8所述的LED显示装置，其特征在于，所述绝缘填充物(40)为绝缘封装胶。
10.根据权利要求1所述的LED显示装置，其特征在于，同一行中相邻的两个所述LED晶片(210)的间距小于2.5mm。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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