CN107611243B - 显示单元以及显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种显示单元以及显示设备。该显示单元包括：线路层；发光器件，设置在线路层的表面上；黑色屏蔽部，设置在线路层的表面上且围绕发光器件设置，黑色屏蔽部用于吸收入射至黑色屏蔽部的光线。该显示单元中，将黑色屏蔽部围绕发光器件设置，可以吸收进入其中的外界光，以避免线路层对外界光进行反射造成的显示对比度下降的问题，且还可以吸收发光器件进入其中的光，以避免线路层对发光器件发出的光进行反射造成的显示对比度下降的问题，保证了该显示单元具有较好的显示对比度；并且，该黑色屏蔽部未设置在发光器件的表面上，所以未对发光器件进行遮挡，保证了显示单元具有较高的发光亮度。

Description

显示单元以及显示设备

技术领域

本申请涉及显示领域，具体而言，涉及一种显示单元以及显示设备。

背景技术

当前，小间距LED显示屏普遍采用三合一LED灯作为显示像素，而为了提高显示对比度、颜色均匀性和观看效果，通常会采用添加了一定比例炭黑粉的树脂将红、绿、蓝三色LED封装成一个LED灯，并通过SMT工艺将其贴片至PCB板上，构成显示像素。另外，针对直接将LED芯片贴片至PCB基板或驱动背板的COB LED显示屏，增强显示效果的通常做法是在已贴有LED芯片的基板上，整体进行黑色屏蔽部灌胶或者贴黑色薄膜。

然而，上述树脂封装或贴膜工艺，需严格控制黑色成分比例，才能在保证亮度足够的同时，在一定程度上提高显示对比度和显示效果。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种显示单元以及显示设备，以解决现有技术中的黑色屏蔽部难以在提高显示对比度和显示效果的同时保证显示单元具有较高的亮度的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种显示单元，该显示单元包括：线路层；发光器件，设置在上述线路层的表面上；黑色屏蔽部，设置在上述线路层的表面上且围绕上述发光器件设置，上述黑色屏蔽部用于吸收入射至上述黑色屏蔽部的光线。

进一步地，上述显示单元还包括：透明部，设置在上述发光器件的远离上述线路层的表面上，上述透明部、上述线路层以及上述黑色屏蔽部形成密封空间或者上述透明部与上述线路层形成密封空间，上述发光器件设置在上述密封空间中，上述透明部的透光率大于85％。

进一步地，上述透明部为透明树脂部。

进一步地，上述透明树脂部设置在上述线路层上且上述发光器件设置在上述透明树脂部的内部。

进一步地，上述透明树脂部的远离上述发光器件的表面与上述黑色屏蔽部的远离上述线路层的表面在同一个平面上，优选上述透明树脂部的设置宽度l≥2htanθ，其中，h为上述透明树脂部的与上述黑色屏蔽部接触位置处的厚度，θ为从上述透明树脂部射入空气的光线的临界全反射角。

进一步地，且上述透明树脂部的远离上述线路层的表面为圆形，且上述发光器件的中心在上述透明树脂部的远离上述发光器件的表面上的投影与上述圆形的圆心重合。

进一步地，上述透明树脂部还设置在上述黑色屏蔽部的远离上述线路层的表面上。

进一步地，上述透明树脂部的远离上述发光器件的表面为凸表面。

进一步地，上述黑色屏蔽部的厚度为h1，上述发光器件的厚度为h2，1≤h1/h2≤3，优选上述凸表面为球面，且上述发光器件的中心为上述球面的球心。

进一步地，上述黑色屏蔽部的厚度为h1，上述发光器件的厚度为h2，h1/h2≥10，优选上述凸表面为球面，且上述发光器件的中心位于上述黑色屏蔽部的对称轴上，且上述发光器件的中心与上述球面的球心的距离d＝msinγ/sinβ，其中，上述黑色屏蔽部的远离上述线路层的表面与上述发光器件距离最小的点为最小点，m为上述最小点与上述发光器件的中心的连线的长度，γ为上述最小点与上述球面的球心的连线和上述球心与上述中心的连线之间的夹角，β为上述最小点与上述中心的连线和上述最小点与上述球心的连线之间的夹角，优选上述球面的半径r＝msinγ/sinα，其中，α为上述最小点与上述中心的连线和上述球心与上述中心的连线之间的夹角。

进一步地，上述透明部为透明板，上述透明板搭设在上述黑色屏蔽部的远离上述线路层的表面上且与上述黑色屏蔽部以及上述线路层形成上述密封空间。

进一步地，上述显示单元还包括：基板，上述线路层设置在上述基板上，上述发光器件与上述黑色屏蔽部均设置在上述线路层的远离上述基板的表面上。

进一步地，上述发光器件为LED芯片。

根据本申请的另一方面，提供了一种显示设备，包括显示单元，该显示单元包括任一种上述的显示单元。

应用本申请的技术方案，将黑色屏蔽部围绕发光器件设置，可以吸收进入其中的外界光，以避免线路层对外界光进行反射造成的显示对比度下降的问题，且还可以吸收发光器件进入其中的光，以避免线路层对发光器件发出的光进行反射造成的显示对比度下降的问题，保证了该显示单元具有较好的显示对比度；并且，该黑色屏蔽部未设置在发光器件的表面上，所以未对发光器件进行遮挡，保证了显示单元具有较高的发光亮度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种的实施例提供的显示单元的结构示意图；

图2示出了本申请的另一种的实施例提供的显示单元的结构示意图；

图3示出了图2的显示单元的一部分光路图；

图4示出了图2的显示单元的另一部分光路图；

图5示出了本申请的再一种的实施例提供的显示单元的结构示意图；

图6示出了本申请的又一种的实施例提供的显示单元的结构示意图；

图7示出了本申请的另一种的实施例提供的显示单元的结构示意图；

图8示出了图7的显示单元中的发光器件的位置与球面的球心的位置关系；

图9示出了本申请的再一种的实施例提供的显示单元的结构示意图；以及

图10至图12示出了本申请的一种显示单元的制作过程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、基板；2、线路层；3、发光器件；4、黑色屏蔽部；5、透明部；50、出光面；01、治具；001、基座；002、环状弹性件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件诸如层、膜、区域、或衬底描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及下面的权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“电连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的黑色屏蔽部难以在提高显示对比度和显示效果的同时保证显示单元具有较高的亮度，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种显示单元以及显示设备。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种显示单元，如图1至图7以及图9所示，该显示单元包括线路层2、发光器件3以及黑色屏蔽部4；其中，发光器件3设置在上述线路层2的表面上；黑色屏蔽部4设置在上述线路层2的表面上且围绕上述发光器件3设置，上述黑色屏蔽部4用于吸收入射至上述黑色屏蔽部4的光线。

如果该显示单元中不包括上述的黑色屏蔽部4，线路层2会反射来自外界的环境光，对于采用金和/或铜的显示单元而言，这必然会在人眼视觉中加入黄色色彩，影响视觉效果，并且降低了显示对比度。

如果该显示单元中不包括上述的黑色屏蔽部4，线路层2会反射来自发光器件3所发出的光，这同样会影响视觉效果。

黑色屏蔽部可抑制来自布线对外界环境光的反射，同时，抑制对射向布线的发光器件光的反射，可减小内部和外部光线的反射，提高发光器件出光光强，提升显示对比度。

因此，上述的显示单元中，将黑色屏蔽部围绕发光器件设置，可以吸收进入其中的外界光，以避免线路层对外界光进行反射造成的显示对比度下降的问题，且还可以吸收发光器件进入其中的光，以避免线路层对发光器件发出的光进行反射造成的显示对比度下降的问题，保证了该显示单元具有较好的显示对比度；并且，该黑色屏蔽部未设置在发光器件的表面上，所以未对发光器件进行遮挡，保证了显示单元具有较高的发光亮度。

上述的黑色屏蔽部也俗称黑色掩膜部，其具体的材料可以是添加了染料的树脂，如添加了炭黑粉的透明树脂，以可以是镂空黑色薄膜或黑色塑料等。本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

本申请的一种实施例中，上述显示单元还包括透明部5，透明部5设置在上述发光器件3的远离上述线路层2的表面上，上述透明部5、上述线路层2以及上述黑色屏蔽部4形成密封空间或者上述透明部5与上述线路层2形成密封空间，上述发光器件3设置在上述密封空间中，进而对发光器件进行保护，防止水氧等入侵，进而保证了该发光器件具有良好的性能以及较长的寿命，上述透明部的透光率大于85％。

上述的透明部只要设置在发光器件的远离线路层的表面上，与上述线路层2以及上述黑色屏蔽部4形成密封空间或者上述透明部5与上述线路层2形成密封空间即可。具体地，该透明部可以是接触设置在该发光器件的表面上，如图1至图7所示；也可以是不接触设置在发光器件的表面上，只设置在该表面的上方，如图9所示。

上述透明部的材料也可以是现有技术中任何透光率大于85％且不影响显示单元的出光效率的材料，并且，本领域技术人员可以根据实际的透明部的形状对透明部的材料进行选择。

本申请的另一种实施例中，上述透明部5为透明树脂部。该透明树脂部的材料可以是环氧树脂、硅胶和/或聚酰亚胺等透明材料。当然，本申请中的透明树脂部并不限于上述的材料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的透明材料形成上述的透明树脂部。

本申请的再一种实施例中，如图1至图6所示，上述透明树脂部设置在上述线路层2上且上述发光器件3设置在上述透明树脂部的内部。

本申请的又一种实施例中，如图1至图4所示，上述透明树脂部的远离上述发光器件3的表面与上述黑色屏蔽部4的远离上述线路层2的表面在同一个平面上。

为了进一步保证该显示单元具有较高的发光效率，本申请的一种实施例中，如图3所示，上述透明树脂部的设置宽度为l≥2htanθ，其中，h为上述透明树脂部的与上述黑色屏蔽部4接触位置处的厚度，θ为从上述透明树脂部射入空气的临界全反射角，即从发光器件的中心发出的光射入到空气的临界全反射角。按照该公式设置上述透明树脂部的宽度，可以使得发光器件发出的在透明树脂部与外界的交界面处的入射角在透明树脂部中的光线的角度小于该交界处的临界全反射角的所有光线均可以出射到外界中。

本申请的另一种实施例中，上述透明树脂部的远离上述线路层2的表面为圆形，即出光面为圆形，且上述发光器件3的中心在上述透明树脂部的远离上述发光器件3的表面上的投影与上述圆形的圆心重合。这样的显示单元更容易制作且出光效果较好。这样如图3所示，形成以发光器件3为顶角的倒圆锥状取光区，该区域内的光线可以被提取出来。

为了更好地保护发光器件，本申请的一种实施例中，如图1至图4所示，上述透明树脂部还设置在上述黑色屏蔽部4的远离上述线路层2的表面上。

当然，本申请的上述透明树脂部还可以不是图1至图4所示的还接触设置在线路层的表面上，还可以是只接触设置在发光器件的表面上。

本申请的再一种实施例中，如图5至图8所示，上述透明树脂部的远离上述发光器件3的表面为凸表面。

一种具体的实施例中，上述黑色屏蔽部4的厚度为h1，上述发光器件3的厚度为h2，1≤h1/h2≤3，另一种实施例中，h1/h2≥10。本领域技术人员可以根据实际情况将发光器件的厚度与黑色屏蔽部的厚度以及二者的比例设置在合适的范围内。

一种实施例中，1≤h1/h2≤3，为了将发光器件发出的光中的大部分均被提取出来，如图5所示，上述凸表面为球面，且上述发光器件3的中心为上述球面的球心，即透明部的远离线路层的表面为半球表面。

另一种实施例中，如图6与图7所示，h1/h2≥10，该情形适用于衬底被剥离的发光器件，上述凸表面为球面，在该条件下，如仍然采用半球面的透明部，如图7所示，并将发光器件设置于球心，那么由于黑色屏蔽部的厚度远大于发光器件厚度，则透明半球面透镜出射的光线，遇到黑色屏蔽部后，便被其吸收，显示视角很窄。

因此，本申请的一种优选实施例中，且上述发光器件3的中心位于上述黑色屏蔽部4的对称轴上，如图8所示，且上述发光器件3的中心与上述球面的球心的距离d＝msinγ/sinβ，其中，上述黑色屏蔽部4的远离上述线路层2的表面与上述发光器件3距离最小的点为最小点，即图中的A点B点，m为上述最小点与上述发光器件3的中心的连线的长度，γ为上述最小点与上述球面的球心的连线和上述球心与上述中心的连线之间的夹角，β为上述最小点与上述中心的连线和上述最小点与上述球心的连线之间的夹角。这样可以将发光器件发出的大部分光提取出来，从而进一步提升显示单元的发光效率。

并且，本申请的一种实施例中，如图8所示，球面对应的半径r＝msinγ/sinα，其中，α为上述最小点与上述中心的连线和球心与上述中心的连线之间的夹角，出光面50对应的高度(即透镜部的最大高度与发光器件的中心的距离)q＝r-d。

如图9所示，本申请的另一种实施例中，上述透明部5为透明板，上述透明板搭设在上述黑色屏蔽部4的远离上述线路层2的表面上且与上述黑色屏蔽部以及上述线路层2形成上述密封空间。

该透明板的具体材料可以是现有技术中任意一种可用的透明材料，例如可以是玻璃或PMMA。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的材料形成上述的透明板。

一种实施例中，上述显示单元还包括基板1，上述线路层2设置在上述基板1上，上述发光器件3与上述黑色屏蔽部4均设置在上述线路层2的远离上述基板1的表面上。基板可以对显示单元中的其他部件进行保护，进一步保证该显示单元具有较好的性能以及较长的寿命。

本申请中的发光器件可以是现有技术中的任意一种发光器件，比如LED芯片或OLED芯片，当然，并不限于上述的两种，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的发光器件。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种显示设备，该显示设备包括显示单元，该显示单元为上述任一种的显示单元。

上述的显示设备由于包括上述任一种的显示单元，从而具有较好的发光亮度与较好的显示对比度。

本申请的显示单元的制作可以根据实际的结构来确定。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的方法来制作本申请的显示单元。

本申请的一种实施例中，具体的制作过程包括：

在基板1上设置线路层2，然后在线路层2上固定发光器件3；

若黑色屏蔽部4采用黑色薄膜和黑色塑料，则可通过定位点直接将该黑色屏蔽部对准基板1，并使二者贴合；

若黑色屏蔽部4采用黑色树脂，则采用如图10与图11所示的治具01贴合基板，该治具目的是保护发光器件不被黑色树脂所覆盖，该治具01包括基座001与环状弹性件002，其中，环状弹性件002可以是聚二甲基硅氧烷等具有一定弹性的材料，其高度高于发光器件厚度。如图12，将治具01和设置有线路层等结构的基板1贴合，并施加一定压力，则环状弹性件002将发光器件3保护，随后可以在基板1上填充黑色树脂，树脂固化后便可去除治具01，形成黑色屏蔽部4，一种具体的实施例中，上述环状弹性件002为弹性圈。

最后，采用点胶或真空印刷的方式，填充透明树脂形成透明树脂部或盖设透明板，形成透明部5。得到显示单元。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的显示单元中，将黑色屏蔽部围绕发光器件设置，可以吸收进入其中的外界光，以避免线路层对外界光进行反射造成的显示对比度下降的问题，且还可以吸收发光器件进入其中的光，以避免线路层对发光器件发出的光进行反射造成的显示对比度下降的问题，保证了该显示单元具有较好的显示对比度；并且，该黑色屏蔽部未设置在发光器件的表面上，所以未对发光器件进行遮挡，保证了显示单元具有较高的发光亮度。

2)、本申请的显示设备中，由于包括上述的显示单元，从而具有较好的发光亮度与较好的显示对比度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种显示单元，其特征在于，所述显示单元包括：

线路层(2)；

发光器件(3)，设置在所述线路层(2)的表面上；以及

黑色屏蔽部(4)，设置在所述线路层(2)的表面上且围绕所述发光器件(3)设置，所述黑色屏蔽部(4)用于吸收入射至所述黑色屏蔽部(4)的光线，

所述显示单元还包括：

透明部(5)，设置在所述发光器件(3)的远离所述线路层(2)的表面上，所述透明部(5)、所述线路层(2)以及所述黑色屏蔽部(4)形成密封空间或者所述透明部(5)与所述线路层(2)形成密封空间，所述发光器件(3)设置在所述密封空间中，

所述透明部(5)为透明树脂部，所述透明树脂部的远离所述发光器件(3)的表面为凸表面，所述凸表面为球面，且所述发光器件(3)的中心位于所述黑色屏蔽部(4)的对称轴上，且所述发光器件(3)的中心与所述球面的球心的距离d＝msinβ/sinγ，其中，所述黑色屏蔽部(4)的远离所述线路层(2)的表面与所述发光器件(3)距离最小的点为最小点，m为所述最小点与所述发光器件(3)的中心的连线的长度，γ为所述最小点与所述球面的球心的连线和所述球心与所述中心的连线之间的夹角，β为所述最小点与所述中心的连线和所述最小点与所述球心的连线之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述透明部(5)的透光率大于85％。

3.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述透明树脂部设置在所述线路层(2)上且所述发光器件(3)设置在所述透明树脂部的内部。

4.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述透明树脂部的远离所述发光器件(3)的表面与所述黑色屏蔽部(4)的远离所述线路层(2)的表面在同一个平面上，所述透明树脂部的设置宽度l≥2htanθ，其中，h为所述透明树脂部的与所述黑色屏蔽部(4)接触位置处的厚度，θ为从所述透明树脂部射入空气的光线的临界全反射角。

5.根据权利要求4所述的显示单元，其特征在于，且所述透明树脂部的远离所述线路层(2)的表面为圆形，且所述发光器件(3)的中心在所述透明树脂部的远离所述发光器件(3)的表面上的投影与所述圆形的圆心重合。

6.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述透明树脂部还设置在所述黑色屏蔽部(4)的远离所述线路层(2)的表面上。

7.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述黑色屏蔽部(4)的厚度为h1，所述发光器件(3)的厚度为h2，1≤h1/h2≤3，所述凸表面为球面，且所述发光器件(3)的中心为所述球面的球心。

8.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述黑色屏蔽部(4)的厚度为h1，所述发光器件(3)的厚度为h2，h1/h2≥10，所述球面的半径r＝msinα/sinγ，其中，α为所述最小点与所述中心的连线和所述球心与所述中心的连线之间的夹角。

9.根据权利要求2所述的显示单元，其特征在于，所述透明部(5)为透明板，所述透明板搭设在所述黑色屏蔽部(4)的远离所述线路层(2)的表面上且与所述黑色屏蔽部(4)以及所述线路层(2)形成所述密封空间。

10.根据权利要求1至9任一项所述的显示单元，其特征在于，所述显示单元还包括：

基板(1)，所述线路层(2)设置在所述基板(1)上，所述发光器件(3)与所述黑色屏蔽部(4)均设置在所述线路层(2)的远离所述基板(1)的表面上。

11.根据权利要求1至9任一项所述的显示单元，其特征在于，所述发光器件(3)为LED芯片。

12.一种显示设备，包括显示单元，其特征在于，所述显示单元包括权利要求1至11任一项所述的显示单元。