CN111739430A - 具有隔光装置的cob显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有隔光装置的COB显示屏，其包括电路板、焊接至电路板的前侧表面的多个LED芯片组。隔光装置由不透光的材料制成，其底部固定至电路板的前侧表面，顶部高于所述多个LED芯片组。所述隔光装置具有彼此隔离的多个腔室，每个LED芯片组布置在相应的一个腔室内。由于隔光装置的阻隔作用，位于任何一个腔室内的LED芯片组发出的光不会传播到相邻的腔室内，由此，相邻的LED芯片组所发出的光不会彼此干扰，这减小了像素间串扰，提高了显示屏的分辨率。

Description

具有隔光装置的COB显示屏

技术领域

本发明涉及显示屏，尤其涉及一种具有像素间隔光装置的COB显示屏。

背景技术

COB显示屏(COB：Chip On Board，板上芯片)是一种将LED芯片直接焊接在电路板上的LED显示屏类型。与传统的表贴式显示屏相比，COB显示屏可以实现更小的像素点间距，拥有更低的坏灯率。

图1示意性示出了现有技术的COB显示屏100的侧视图。如图1所示，LED芯片102直接焊接在电路板101的前表面上，然后，在整个电路板101的前表面上涂覆一树脂材料层103，封装各LED芯片102。每个LED芯片102发出的光形成COB显示屏100的一个像素。如果所用的树脂材料的雾度较低，则每个像素近似于一个点光源，观看效果不佳，因此，通常使用雾度较高的树脂材料。如图1的光路所示，在采用雾度较高的树脂材料层103时，每个LED芯片102发出的光在一定角度内发散，从而近似形成一个面光源。但是，相邻的LED芯片102形成的面光源之间会产生重叠区域，发生干扰，从而降低了COB显示屏100的分辨率。

因此，实践中期待提供一种消除相邻像素间的干扰的解决方案，以提高COB显示屏的分辨率。

发明内容

本发明提供了一种COB显示屏，包括电路板、焊接至电路板的前侧表面的多个LED芯片组，以及隔光装置。该隔光装置由不透光的材料制成，其底部固定至电路板的前侧表面，顶部高于所述多个LED芯片组。所述隔光装置具有彼此隔离的多个腔室，每个LED芯片组布置在相应的一个腔室内。

根据这一方案，由于隔光装置的阻隔作用，位于任何一个腔室内的LED芯片组发出的光不会传播到相邻的腔室内，由此，相邻的LED芯片组所发出的光不会彼此干扰，这减小了像素间串扰，提高了显示屏的分辨率。

进一步，所述隔光装置可以包括多个隔光条，每个隔光条位于相邻的两个LED芯片组之间；并且，在每个LED芯片组的周围，多个隔光条首尾相连围成所述腔室。

进一步，在每个LED芯片组的周围，四个隔光条首尾相连围成方形的腔室。

可选地，每个隔光条面向LED芯片组的表面可以为平面；或者，每个隔光条面向LED芯片组的表面可以为曲面。

可选地，每个隔光条从底部到顶部可以具有相同的宽度；或者，每个隔光条的宽度从底部朝向顶部可以逐渐减小。

可选地，每个隔光条面向LED芯片组的表面上可以涂覆高反光膜。

根据这一方案，光线在隔光条的表面处的反射得到增强，可提高光线出射效率。

可选地，所述腔室可以是碗状的。

可选地，所述腔室内可以填充环氧树脂等物质对LED芯片组进行保护，并在一定程度上改善出光效果。

根据这一方案，碗状腔室的内表面可将来自位于碗底的LED芯片组的光线朝向上方开口的方向反射，从而进一步提高光线的出射效率。

可选地，所述隔光装置可以与所述电路板一体形成。

可选地，所述隔光装置可以与所述电路板分开形成，然后固定至所述电路板的前侧表面。

进一步，所述COB显示屏还包括幕罩，其固定在所述隔光装置的顶部，且覆盖所述多个腔室的上方开口。

根据这一方案，所述幕罩可散射来自每个LED芯片组的光线，将“点光源”转变为“面光源”。

可选地，所述幕罩可以为平板状的散射膜片。

可选地，所述幕罩可以具有多个散射球顶元件，每个散射球顶元件具有球形的顶面和平坦的底面，所述底面在其外周边缘处固定至所述隔光装置的顶部，使得该散射球顶元件封闭相应的腔室的上方开口。

根据这一方案，该散射球顶元件可更佳地将“点光源”转变为“面光源”

可选地，所述腔室内填充散射材料，并且，所述散射材料的上表面和所述隔离装置的顶部平齐。

本发明至少具有这样的优势：

-在输出“面光源”形式的像素的同时，使得像素间的串扰最小化；

-结构简单，加工方便，成本低廉。

附图说明

各附图的目的仅在于显示某些示例性的实施例，而不旨在对本发明的范围进行限制。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分。各附图中的元件的尺寸和比例仅用于示意，为清楚显示可能有所放大。

图1为现有技术的COB显示屏的侧视图，其中示出光路；

图2为根据本发明的COB显示屏的基板的透视图；

图3为根据第一实施例的COB显示屏的透视图，其中幕罩覆盖在图2所示的基板的前侧；

图4为根据第一实施例的COB显示屏的局部侧视图，其中示出光路；

图5为根据第二实施例的COB显示屏的局部侧视图，其中示出光路；

图6为根据第三实施例的COB显示屏的局部侧视图，其中示出光路；

图7为根据第四实施例的COB显示屏的局部侧视图，其中示出光路。

附图标记：

100 现有技术的COB显示屏 101 电路板

102 LED芯片 103 树脂材料层

200 COB显示屏 201 电路板

202 LED芯片组 203 LED芯片

204 隔光条 205 幕罩

206 散射球顶元件 204-1 隔光条

207 散射膜片 208 散射材料

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明的实施例，以使本领域普通技术人员可以容易地实现。然而，本发明还可以以许多不同的形式实施，而不限于本文所述的实施例。为了清楚起见，省略了与描述本发明的要点无关的部分。除非另有说明，本文所用的术语具有在本领域中的通常含义。

图2为根据本发明的COB显示屏的基板的透视图。该基板包括电路板201以及布置在其前侧表面上的多个LED芯片组202。每个LED芯片组202包括多个LED芯片203，各个LED芯片203通过焊接直接地电连接至电路板201，从电路板201接收相应的电信号。每个LED芯片组202构成COB显示屏的一个像素发光单元。

如图2所示，在一实施例中，每个LED芯片组202可包括三个并排布置的LED芯片203，其分别为红、绿、蓝光LED芯片，在操作时，这三个LED芯片203中的一个或多个被选择性地点亮。在其它实施例中，每个LED芯片组202中的LED芯片203的数量、布置和颜色类型可以根据实际应用需要而改变，例如，LED芯片的数量可以为一个、两个或更多个；各LED芯片可以同色或不同色；各LED芯片可依照红、绿、蓝三色方案之外的其它已知的色彩方案进行配置；并且，各LED芯片可沿直线、曲线或各种几何形状布置。

在同一电路板201上，多个LED芯片组202可布置成特定的阵列形式。如图2所示，100个LED芯片组202被布置成10×10的方形阵列。在其它实施例中，在同一电路板201上，所述多个LED芯片组202的数量、布置图案可以根据具体需要具体设置。例如，在同一电路板201上，多个LED芯片组202可布置为2×2、3×3、1×10等阵列形式；并且，多个LED芯片组202可布置为长方形、圆形、椭圆形或者其他图案。另外，用于布置多个LED芯片组202的电路板201的表面不限于图2所示的平面，也可以是曲面的，此时获得整体上呈曲面的COB显示屏。

为了解决相邻像素间串扰的问题，本发明提出了一种具有隔光装置的COB显示屏。如图2所示，该隔光装置由多个具有一定高度的隔光条204形成，每个隔光条204布置在每一对相邻的LED芯片组202之间，每个隔光条204的底部固定至电路板201的前表面上，其顶部高于该LED芯片组202的最大高度。在每一列和每一行的LED芯片组202中，利用多个隔光条204分隔相邻的两个LED芯片组202。换言之，在每一个LED芯片组202的四周，四个隔光条204首尾相连形成方形的围墙结构，并在其内部限定容纳该LED芯片组202的方形腔室。由此，所述多个隔光条204用于阻隔光线从一侧的腔室传递到另一侧的腔室中。

在其它实施例中，由四个隔光条形成的腔室可以是矩形、菱形、平行四边形等不同的四边形形式。在其它另一些实施例中，可以是三个、六个、八个等不同数量的隔光条围成容纳每个LED芯片组的腔室，在这些情况下，所得的腔室为三角形、六边形、八边形等不同形状。

如图2所示，所述多个隔光条204彼此相连，一同构成格栅状结构的隔光装置。该隔光装置可以和电路板201以同样的材料形成为一体；或者，该隔光装置可以形成为单独的格栅状结构件，然后将其整体固定至电路板201的前面。

本发明的隔光装置采用不透光的材料制成，例如ABS、不透光PC或金属等。该隔光装置的作用在于，阻隔一个LED芯片组202所发出的光线传播至相邻LED芯片组202的腔室内，从而防止相邻的LED芯片组202之间的干扰。优选地，可以在每个隔光条204的面向一个LED芯片组202的表面上镀覆高反光膜，从而将光线反射回腔室内，这有助于增加光线出射效率。

图3示出了根据第一实施例的COB显示屏200的透视图。在该实施例中，幕罩205覆盖且固定在电路板201的前侧。幕罩205由可透光的材料制成，其雾度大于或等于50％，优选大于70％。幕罩205包括多个散射球顶元件206，其中，每个散射球顶元件206覆盖在每个相应的LED芯片组202的前侧。如图3所示，每个散射球顶元件206可具有部分球形的形状，其包括方形的平坦底面、球形的顶面以及四个侧面，其中每个侧面从方形底面的每个边沿着垂直于底面的方向向外延伸，并在末端处与所述球形的顶面相交，形成圆弧形的侧边。所述球形的顶面从所述四个圆弧形的侧边会聚至中心。球形的顶面的中心和平坦底面的中心在垂直于底面的方向上彼此重叠，而且，该中心也基本对应于相应的LED芯片组202的布置位置。由此，散射球顶元件206在中心处具有最大的厚度，其厚度朝向底面的四个角以及四个圆弧形的侧边沿球面逐渐减小。在其它实施例中，散射球顶元件206的顶面也可以采用椭球面、双曲面、抛物面等外凸曲面形式，或者由多个平面或弧面拼接形成的拱顶形式。

如图3所示，对于相邻的两个LED芯片组202而言，其各自对应的散射球顶元件206的一个侧面彼此接触和重叠。各个散射球顶元件206可以是彼此分开的单独元件，其分别安装至相应的LED芯片组202前方。或者，各个散射球顶元件206也可以一起形成为整体的幕罩205，然后将该整体的幕罩205一次性安装至电路板201的前侧。具体来说，幕罩205可以通过螺栓连接、卡接、销连接、粘接、超声波熔接等各种方式固定至电路板201的前侧。

图4示出了根据前述的第一实施例的COB显示屏的局部侧视图。如图4所示，每个散射球顶元件206的方形底面的每个边沿安装在对应的LED芯片组202周围的一个隔光条204的顶部。由此，每个散射球顶元件206的方形底面、电路板201的前侧表面、以及位于该LED芯片组202的四周的四个隔光条204一同围成大致盒形的腔室。

图4还示出了两个相邻的LED芯片组202的光路图。如图4所示，由一个LED芯片组202发出的光线的一部分初始时朝向四周的隔光条204传播，由于隔光条204的反射和阻隔作用，这一部分的光线不会传播到相邻的LED芯片组202的腔室内，即，不会干扰相邻的LED芯片组202的发光效果。同时，LED芯片组202发出的其余部分的光线、以及经由隔光条206反射的光线经由上方的散射球顶元件206出射。这些光线先照射到散射球顶元件206的平坦底面，而后穿过散射球顶元件206，在其球形的顶面处发生散射并出射。由于散射球顶元件206的散射作用，来自同一LED芯片组202光以基本上面光源的形式呈现。相比于其他形式的幕罩结构，散射球顶元件206可以使出射的光线具有更好的发散角；而且，相邻LED芯片组202之间不存在或具有很少的黑色区域，提高了像素填充系数，消除了“颗粒感”。

图5示出了根据第二实施例的COB显示屏的局部的侧视图。该第二实施例是在前述第一实施例基础上改进所得。在图4所示的第一实施例中，隔光条204的侧面是平面的，而且，隔光条204具有大致矩形的横截面，在垂直于电路板201的表面的方向上具相同的宽度。与此不同，图5所示的第二实施例中，隔光条204-1的左右两个侧面是均是曲面的，并且隔光条204-1具有大致曲面梯形的横截面，在垂直于电路板201的方向上，隔光条204-1具有从底部到顶部逐渐减小的宽度。由此，容纳LED芯片组202的腔室近似碗形。在这一情况下，来自LED芯片组202的光更易于被隔光条204-1反射离开腔室，从而增加了光线的出射效率。

图6示出了根据第三实施例的COB显示屏的局部的侧视图。在该实施例中，COB显示屏的幕罩205采用平板状的散射膜片207。该散射膜片207贴附在各隔光条204的顶部，由此封闭容纳每个LED芯片组202的腔室。如图6所示，受到隔光条204的阻隔，每个LED芯片组202发出的光不会传播到相邻LED芯片组202的腔室内，即，不会发生相邻像素的串扰。而且，散射膜片207可散射来自各个LED芯片组202的光，以面光源的形式呈现。

图7示出了根据第四实施例的COB显示屏的局部的侧视图。在该实施例中，对于每个LED芯片组202而言，在围绕其四周的隔光条204所围成的空间的内部，填充散射材料208。该散射材料208可以是掺雾度的透光PC等，用于对来自中心的LED芯片组202的光进行散射，以呈现面光源。如图7所示，可以将散射材料208填满所述空间，且将散射材料208的顶面设置为与各隔光条204的顶部平齐，由此可获得平面的顶面。在其它实施例中，散射材料208可以不填满所述空间而是低于各隔光条204的顶部。在其它另一些实施例中，散射材料208可以填满所述空间并且高于各隔光条204的顶部，在该情况下，散射材料208的顶面还可以形成为外凸的球面形，从而进一步提高散射效果。如图7所示，受到隔光条204的阻隔，每个LED芯片组202发出的光不会传播到相邻的LED芯片组202的腔室内，即，同样不会发生相邻像素间的串扰。

需说明，前述各实施例可以彼此结合使用以获得新的实施例。例如，在上文图4至图6所示的各实施例中，幕罩205、隔光条204和电路板201围成的腔室内可以填充气体，例如保护性气体。然在，在其它实施例中，这些腔室也可以填充图7实施例中所述的散射材料208，由此进一步增强散射效果。

上文已经详细描述了用于实现本发明的一些实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同内涵所限定。本领域技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种COB显示屏，包括：

电路板；

多个LED芯片组，其焊接至电路板的前侧表面；

隔光装置，其由不透光的材料制成，隔光装置的底部固定至电路板的前侧表面，隔光装置的顶部高于所述多个LED芯片组；

其中，所述隔光装置具有彼此隔离的多个腔室，每个LED芯片组布置在相应的一个腔室内。

2.根据权利要求1所述的COB显示屏，其中，

所述隔光装置包括多个隔光条，每个隔光条位于相邻的两个LED芯片组之间；并且，在每个LED芯片组的周围，多个隔光条首尾相连围成所述腔室。

3.根据权利要求2所述的COB显示屏，其中，

在每个LED芯片组的周围，四个隔光条首尾相连围成方形的腔室。

4.根据权利要求2或3所述的COB显示屏，其中，

每个隔光条面向LED芯片组的表面为平面；或者，

每个隔光条面向LED芯片组的表面为曲面。

5.根据权利要求2或3所述的COB显示屏，其中，

每个隔光条从底部到顶部具有相同的宽度；或者，

每个隔光条的宽度从底部朝向顶部逐渐减小。

6.根据权利要求2或3所述的COB显示屏，其中，

每个隔光条面向LED芯片组的表面上涂覆高反光膜。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的COB显示屏，其中，

所述腔室是碗状的。

8.根据权利要求1至3中任一项的COB显示屏，其中，

所述隔光装置与所述电路板一体形成；或者，

所述隔光装置与所述电路板分开形成。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的COB显示屏，还包括：

幕罩，其固定在所述隔光装置的顶部且覆盖所述多个腔室的上方开口。

10.根据权利要求9所述的COB显示屏，其中，

所述幕罩为平板状的散射膜片。

11.根据权利要求9所述的COB显示屏，其中，

所述幕罩具有多个散射球顶元件，每个散射球顶元件具有球形的顶面和平坦的底面，所述底面在其外周边缘处固定至所述隔光装置的顶部，使得该散射球顶元件封闭相应的腔室的上方开口。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的COB显示屏，其中，

所述腔室内填充散射材料，并且，所述散射材料的上表面和所述隔离装置的顶部平齐。

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