CN112305809B - Led线背光源液晶显示屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED线背光源液晶显示屏，包括液晶玻璃和导光板，导光板设置在液晶玻璃的一侧，导光板的第一端的端面和第二端的端面均设置LED线背光源，LED线背光源包括呈长条形的电路基板，电路基板靠近导光板一侧设置至少一排发光组件，每排发光组件包括若干沿电路基板的长度方向间隔排列的RGB发光单元。液晶玻璃、导光板和LED线背光源组成透明的液晶显示屏结构，将多个RGB发光单元线状排列在电路基板上，RGB发光单元的三色LED芯片可以实现高密度排列，同时RGB发光单元的三色LED芯片可以独立控制，可以根据需要调节LED线背光源，以满足透明的液晶显示屏对屏颜色色域以及高亮度的需求。

Description

LED线背光源液晶显示屏
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED线背光源液晶显示屏。
背景技术
现有的液晶显示屏(LCD屏)的背光基本采用荧光粉白光LED灯珠提供背光光源。随着技术的发展，发现荧光粉白光LED灯珠存在以下缺陷：1、荧光粉白光LED灯珠色彩固定不可调节；2、荧光粉白光LED灯珠色域不够宽。因此目前的LCD屏的背光源不能满足小尺寸显示屏对屏颜色色域、亮度的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种LED线背光源液晶显示器，以解决上述技术问题。
提供一种LED线背光源液晶显示屏，包括液晶玻璃和导光板，所述导光板设置在所述液晶玻璃的一侧，所述导光板具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端均延伸至所述液晶玻璃外，所述第一端的端面和所述第二端的端面均设置LED线背光源，所述LED线背光源包括呈长条形的电路基板，所述电路基板靠近所述导光板一侧设置至少一排发光组件，每排所述发光组件包括若干沿所述电路基板的长度方向间隔排列的RGB发光单元。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述电路基板上设置至少两排所述发光组件，至少两排所述发光组件沿所述电路基板的宽度方向间隔设置。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述电路基板至少包括三层，分别为芯片安装层、线路层和元器件安装层，所述芯片安装层、所述线路层和所述元器件安装层依次设置，所述芯片安装层具有沿所述芯片安装层厚度方向贯穿设置的容纳槽，所述RGB发光单元设于所述容纳槽内，所述线路层上设置有固定所述RGB发光单元的焊盘，所述元器件安装层上的元器件通过所述线路层内的线路与所述RGB发光单元电连接。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述芯片安装层采用3D打印的方式或层压的方式与所述线路层结合。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述容纳槽的深度为H，所述RGB发光单元的芯片高度为h，其中，1.5h≤H≤4h。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述容纳槽内设置若干隔板，若干所述隔板将容纳腔分隔为若干沿所述电路基板长度方向排列的腔室，每个所述腔室内至少设置一个所述LED发光单元。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述导光板包括依次连接的第一导光部、第二导光部和第三导光部，其中，所述第二导光部的尺寸与所述液晶玻璃的尺寸相匹配，所述第一导光部和所述第三导光部均位于所述液晶玻璃外，所述第一导光部和所述第三导光部远离所述液晶玻璃的一端的宽度均大于连接所述第二导光部的一端的宽度。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述容纳槽内设置有封装胶，所述封装胶通过点胶、模压或注塑的方式将所述LED发光单元封装于所述容纳槽内。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述封装胶成型后的上表面为平面或外凸的弧形面。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述封装胶内混合有匀光材料，所述匀光材料为二氧化钴或有机聚矽氧烷。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述RGB发光单元包括间隔设置的第一芯片、第二芯片和第三芯片，所述第一芯片、所述第二芯片和所述第三芯片均设有第一电极和第二电极，所有的所述第一芯片、所述第二芯片和所述第三芯片的所述第一电极电连接后形成公共极；
所有的第一芯片的所述第二电极电连接形成第一控制极，所有的第二芯片的所述第二电极电连接形成第二控制极，所有的第三芯片的所述第二电极电连接形成第三控制极；或,
所有的第一芯片分为M1组，每组中包含N1个所述第一芯片，每组中的N1个所述第一芯片串联形成第一控制极，M1个所述第一控制极电连接，所有的第二芯片分为M2组，每组中包含N2个所述第二芯片，每组中的N2个所述第二芯片串联形成第二控制极，M2个所述第二控制极电连接，所有的第三芯片分为M3组，每组中包含N3个所述第三芯片，每组中的N3个所述第三芯片串联形成第三控制极，M3个所述第三控制极电连接。
作为LED线背光源液晶显示屏的一种优选方案，所述导光板为透明玻璃或透光率不小于90％的透明塑料。
本发明实施例的有益效果：液晶玻璃、导光板和LED线背光源组成透明的液晶显示屏结构，LED线背光源于侧边提供显示光源，导光板进行导光，液晶玻璃作为显示部分进行显示，并且将多个RGB发光单元线状排列在电路基板上，RGB发光单元的三色LED芯片可以实现高密度排列，同时RGB发光单元的三色LED芯片可以独立控制，可以根据需要调节LED线背光源，进而可以实现透明的液晶显示屏的小尺寸、近距离、高亮度、高色域和透明显示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例或相关技术的简化示意图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例所述的LED线背光源液晶显示屏的结构示意图。
图2是本发明实施例所述的LED线背光源液晶显示屏的分解示意图。
图3是本发明一实施例所述的LED线背光源的俯视示意图。
图4是本发明一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图(未示出封装胶)。
图5是本发明一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图。
图6是本发明另一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图。
图7是本发明又一实施例所述的LED线背光源的俯视示意图。
图8是本发明又一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图(未示出封装胶)。
图9是本发明又一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图。
图10是本发明再一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图。
图11为本发明一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图。
图12为图11的A处放大示意图。
图13为本发明一实施例所述的LED线背光源的局部剖视示意图。
图14为图13的B处放大示意图。
图15为本发明实施例所述的LED线背光源的电路原理图。
图中：
1、液晶玻璃；2、导光板；21、第一端；22、第二端；23、第一导光部；24、第二导光部；25、第三导光部；3、LED线背光源；31、电路基板；311、芯片安装层；3111、容纳槽；3112、隔板；31121、侧面；3113、腔室；3114、台阶；3115、溢胶槽；312、线路层；32、RGB发光单元；321、第一芯片；322、第二芯片；323、第三芯片；324、公共极；325、第一控制极；326、第二控制极；327、第三控制极；33、封装胶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1至15，本发明实施例提供一种LED线背光源液晶显示屏，其可用于家电冰箱、洗衣机、微波炉、汽车窗户等位置的液晶显示。LED线背光源液晶显示屏包括液晶玻璃1和导光板2，导光板2设置在液晶玻璃1的一侧(以使用时的状态为例，导光板2设置在液晶玻璃1的背侧)，导光板2具有相对设置的第一端21和第二端22，第一端21和第二端22均延伸至液晶玻璃1外，第一端21的端面和第二端22的端面均设置LED线背光源3，LED线背光源3包括呈长条形的电路基板31，电路基板31的长度沿液晶玻璃1的长度或宽度方向延伸，电路基板31靠近导光板2一侧设置至少一排发光组件，每排发光组件包括若干沿电路基板31的长度方向间隔排列的RGB发光单元32。液晶玻璃1、导光板2和LED线背光源3组成透明的液晶显示屏结构，LED线背光源3于侧边提供显示光源，导光板2进行导光，液晶玻璃1作为显示部分进行显示，并且将多个RGB发光单元32线状排列在导光板2上，RGB发光单元32的三色LED芯片可以实现高密度排列，同时RGB发光单元32的三色LED芯片可以独立控制，可以根据需要调节LED线背光源3，进而可以实现透明的液晶显示屏的小尺寸、近距离、高亮度、高色域和透明显示。
在本实施例中，导光板2包括依次连接的第一导光部23、第二导光部24和第三导光部25，其中，第二导光部24的尺寸与液晶玻璃1的尺寸相匹配，第一导光部23和第三导光部25均位于液晶玻璃1外，第一导光部23和第三导光部25远离液晶玻璃1的一端的宽度均大于连接第二导光部24的一端的宽度。优选地，第一导光部23和第三导光部25的宽度自与第二导光部24接触处向远离第二导光部24方向逐渐增大。具体地，第一导光部23和第三导光部25为梯形结构。LED线背光源3的长度与靠近的第一导光部23和第三导光部25端部的长度相匹配，通过将第一导光部23和第三导光部25的宽度逐渐增大设计，对最边沿的光线聚光，让显示屏的边沿部分的光线足够多，使显示屏边沿与中间部分的亮度更均匀，避免中间亮，边沿暗。
在本实施例中，导光板2为透明玻璃或透光率不小于90％的透明塑料。具体的，透明玻璃为无色透明普通玻璃、无色透明钢化玻璃、有色透明普通玻璃、有色透明钢化玻璃或其他特殊玻璃等。
进一步地，液晶玻璃1为TFT液晶玻璃。优选地，所述液晶玻璃1为普通液晶玻璃或高通透液晶玻璃。
一实施例中，电路基板31上设置至少两排发光组件，至少两排发光组件沿电路基板31的宽度方向间隔设置。多排发光组件可以进一步增强LED线背光源液晶显示屏的显示亮度。
一实施例中，参照图3至6，电路基板31至少包括三层，分别为芯片安装层311、线路层312和元器件安装层(图上未示出)，芯片安装层311、线路层312和元器件安装层依次设置，芯片安装层311具有沿芯片安装层311厚度方向贯穿设置的容纳槽3111，RGB发光单元32设于容纳槽3111内，线路层312上设置有固定RGB发光单元32的焊盘，元器件安装层上的元器件通过线路层312内的线路与RGB发光单元32电连接。通过将电路基板31设置为多层结构，可以便于制造，提升产品成型的良品率。
在本实施例中，元器件安装层上的元器件主要为IC、电阻、电容等或者连接器引脚焊接层。
具体地，芯片安装层311采用层压的方式与线路层312结合，层压的方式可以实现线路层312和芯片安装层311分体制造，便于成型容纳槽3111和安装RGB芯片。
在其他实施例中，芯片安装层311还可以采用3D打印的方式与线路层312结合。此方式使得芯片安装层311的结合紧密度更高，且不需要提前制备层压板，可以直接在线路层312表面成型芯片安装层311，操作方便，精度高。
在本实施例中，芯片安装层311上容纳槽3111的槽壁呈白色，使得光反射效果更好。
进一步地，容纳槽3111的深度为H，RGB发光单元32的芯片高度为h，其中，1.5h≤H≤4h。此设计可以使容纳槽3111具有足够的深度容纳RGB发光单元32的芯片，并为封装胶33提供空间，同时也可以尽量的缩小整个LED线背光源3的厚度，使得LED线背光源液晶显示屏实现窄边框设计。
一实施例中，参照图3至6，容纳槽3111内设置若干隔板3112，若干隔板3112将容纳槽3111分隔为若干沿电路基板31长度方向排列的腔室3113，每个腔室3113内至少设置一个RGB发光单元32。通过设置隔板3112，可以有效防止相邻腔室3113内的RGB发光单元32发生串光，提高相邻RGB发光单元32的混光效果。在其他实施例中，参照图6至9，还可以将容纳槽3111内的隔板3112取消，即所有的RGB发光单元32放置于同一个容纳槽3111内。
在本实施例中，每个腔室3113内设置一个RGB发光单元32。将LED线背光源3的所有RGB发光单元32均通过隔板3112隔开，即每个RGB发光单元32置于独立的一个腔室3113内，可以实现较佳的混光效果和防串光效果。
可选地，芯片安装层311具有贴合线路层312的第一侧面和与第一侧面相背设置的第二侧面，隔板3112的上端面与第二侧面平齐。在其他实施例中，隔板3112的上端面低于第二侧面。
一实施例中，容纳槽3111内设置有封装胶33，封装胶33通过点胶、模压或注塑的方式将RGB发光单元32封装于容纳槽3111内。
在本实施例中，封装胶33成型后的上表面为平面或外凸的弧形面。参照图5和9，此图展示的是封装胶33成型后的上表面为平面的结构，参照图6和10，此图展示的是封装胶33成型后的上表面为外凸的弧形面的结构。
封装胶33内混合有匀光材料，匀光材料为二氧化钴或有机聚矽氧烷。
隔板3112上还可以设置防溢胶结构，参照图10至13，防溢胶结构由隔板3112的表面朝向隔板3112的内部凹设成型。
可选地，防溢胶结构包括设置在隔板3112至少一侧面的凹陷结构。
参照图11和12，凹陷结构是通过台阶3114形成的，具体地，在隔板3112至少一侧面设置台阶3114，台阶3114与隔板3112的上端面间隔设置。通过设置台阶3114，在封装RGB发光单元32时，封装胶33会被台阶3114缓冲，减缓封装胶33的速度，有效地防止封装胶33溢出隔板3112。台阶3114与水平面之间的夹角为0°～30°。
隔板3112具有相对设置的两个侧面31121，两个侧面31121上均设置台阶3114。此设计可以防止隔板3112两侧的封装胶33溢出，减少相互影响。
在本实施例中，侧面31121设置一个台阶3114。当然，侧面31121还可以设置两个或者两个以上的台阶3114，由腔室3113的底部朝向腔口台阶3114的宽度逐渐缩小。此设计不仅可以加强对封装胶33的缓冲，保证封装胶33完全不溢出，还可以降低制造难度。
防溢胶结构不限于为设置在隔板3112的侧面31121上的凹陷结构，还可以为设置在隔板3112的上端面的溢胶槽3115，参照图13和14，防溢胶结构还可以为凹设在隔板3112的上端面的溢胶槽3115。通过设置溢胶槽3115可以对溢出的封装胶33进行缓存，防止封装胶33溢出到隔板3112两侧的安装RGB发光单元32的区域内。
在本实施例中，溢胶槽3115为弧形槽。弧形槽可以进一步加缓封装胶33的流速，防止封装胶33在注胶时因速度过大而溢出。
另外，还可以在隔板3112上既设置台阶3114又设置溢胶槽3115，以提升防溢胶效果。
一实施例中，参照图4、8和15，RGB发光单元32包括间隔设置的第一芯片321、第二芯片322和第三芯片323，第一芯片321、第二芯片322和第三芯片323均设有第一电极和第二电极，所有的第一芯片321、第二芯片322和第三芯片323的第一电极电连接后形成公共极324，所有的第一芯片321的第二电极电连接形成第一控制极325，所有的第二芯片322的第二电极电连接形成第二控制极326，所有的第三芯片323的第二电极电连接形成第三控制极327。此设计可以减少焊盘的使用，同时也可以实现同一颜色的芯片同时控制，不同颜色的芯片独立控制，满足调色的需求，且调色控制难度低，成本低。
在其他实施例中，还可以将同色芯片分为多组，每组内的同色芯片串联，多组之间并联，比如，所有的第一芯片321分为M1组，每组中包含N1个第一芯片321，每组中的N1个第一芯片321串联形成第一控制极325，M1个第一控制极325电连接，所有的第二芯片322分为M2组，每组中包含N2个第二芯片322，每组中的N2个第二芯片322串联形成第二控制极326，M2个第二控制极326电连接，所有的第三芯片323分为M3组，每组中包含N3个第三芯片323，每组中的N3个第三芯片323串联形成第三控制极327，M3个第三控制极327电连接。
其中，M1、M2、M3的数量可以设置为相同，也可以设置为不同，同样地，N1、N2、N3的数量可以设置为相同，也可以设置为不同。
在本实施例中，第一芯片321、第二芯片322和第三芯片323沿电路基板31的长度方向间隔排列。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED线背光源液晶显示屏，包括液晶玻璃和导光板，所述导光板设置在所述液晶玻璃的一侧，其特征在于：所述导光板具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端均延伸至所述液晶玻璃外，所述第一端的端面和所述第二端的端面均设置LED线背光源，所述LED线背光源包括呈长条形的电路基板，所述电路基板靠近所述导光板一侧设置至少一排发光组件，每排所述发光组件包括若干沿所述电路基板的长度方向间隔排列的RGB发光单元；
所述导光板包括依次连接的第一导光部、第二导光部和第三导光部，其中，所述第二导光部的尺寸与所述液晶玻璃的尺寸相匹配，所述第一导光部和所述第三导光部均位于所述液晶玻璃外，所述第一导光部和所述第三导光部远离所述液晶玻璃的一端的宽度均大于连接所述第二导光部的一端的宽度；
所述电路基板至少包括三层，分别为芯片安装层、线路层和元器件安装层，所述芯片安装层、所述线路层和所述元器件安装层依次设置，所述芯片安装层具有沿所述芯片安装层厚度方向贯穿设置的容纳槽，所述RGB发光单元设于所述容纳槽内，所述线路层上设置有固定所述RGB发光单元的焊盘，所述元器件安装层上的元器件通过所述线路层内的线路与所述RGB发光单元电连接；
所述容纳槽的深度为H，所述RGB发光单元的芯片高度为h，其中，1.5h≤H≤4h。
2.根据权利要求1所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述电路基板上设置至少两排所述发光组件，至少两排所述发光组件沿所述电路基板的宽度方向间隔设置。
3.根据权利要求1所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述芯片安装层采用3D打印的方式或层压的方式与所述线路层结合。
4.根据权利要求1所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述容纳槽内设置若干隔板，若干所述隔板将容纳腔分隔为若干沿所述电路基板长度方向排列的腔室，每个所述腔室内至少设置一个LED发光单元。
5.根据权利要求1所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述容纳槽内设置有封装胶，所述封装胶通过点胶、模压或注塑的方式将LED发光单元封装于所述容纳槽内。
6.根据权利要求5所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述封装胶成型后的上表面为平面或外凸的弧形面。
7.根据权利要求5所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述封装胶内混合有匀光材料，所述匀光材料为二氧化钴或有机聚矽氧烷。
8.根据权利要求1所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述RGB发光单元包括间隔设置的第一芯片、第二芯片和第三芯片，所述第一芯片、所述第二芯片和所述第三芯片均设有第一电极和第二电极，所有的所述第一芯片、所述第二芯片和所述第三芯片的所述第一电极电连接后形成公共极；
所有的第一芯片的所述第二电极电连接形成第一控制极，所有的第二芯片的所述第二电极电连接形成第二控制极，所有的第三芯片的所述第二电极电连接形成第三控制极；或，
所有的第一芯片分为M1组，每组中包含N1个所述第一芯片，每组中的N1个所述第一芯片串联形成第一控制极，M1个所述第一控制极电连接，所有的第二芯片分为M2组，每组中包含N2个所述第二芯片，每组中的N2个所述第二芯片串联形成第二控制极，M2个所述第二控制极电连接，所有的第三芯片分为M3组，每组中包含N3个所述第三芯片，每组中的N3个所述第三芯片串联形成第三控制极，M3个所述第三控制极电连接。
9.根据权利要求1所述的LED线背光源液晶显示屏，其特征在于：所述导光板为透明玻璃或透光率不小于90％的透明塑料。
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