CN112992958A - Led显示单元、led显示屏及其制作方法 - Google Patents

Led显示单元、led显示屏及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种LED显示单元、LED显示屏及其制作方法，该LED显示单元包括电路背板、多个LED芯片和黑胶层，多个所述LED芯片设置在所述电路背板的第一表面上，所述黑胶层覆盖多个所述LED芯片并与所述第一表面连接，所述黑胶层的边缘设有微结构。通过在黑胶层的边缘设置微结构，利用微结构对光线的散射效应，混合靠近拼接缝的像素的光线，从而减轻甚至消除拼接缝处的偏色，解决LED显示屏的线缺陷问题。

Description

LED显示单元、LED显示屏及其制作方法
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种LED显示单元、LED显示屏及其制作方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示技术已广泛应用于社会，随着技术的发展，对显示效果的要求的提高，逐渐发展起来了一种微型发光二极管(mini-LED)显示技术。
mini-LED显示是基于无机半导体LED，芯片间距在0.6-1.2mm之间的新型显示技术，mini-LED可以应用于超大屏高清显示，如监控指挥，高清演播，高端影院，医疗检测等专业领域或者户外广告，会议会展，办公显示等商业领域。mini-LED由于采用无机半导体材料，亮度可达5000nit，是OLED的10倍，在户外强光可全彩可视；光电响应可达纳秒级别，比OLED快千倍，比液晶显示快百万倍；使用寿命超10年；还可实现透明柔性显示。
常规mini-LED显示屏是基于PCB电路板，将LED焊接在PCB电路上实现显示效果，LED像素的排列限于PCB构造，只能平行排列，不可变动，单元板拼接后的大尺寸显示屏在一定仰视或者俯视角度下，出现拼接边缘的线缺陷(line defect)问题。
因此，如何减轻甚至消除LED显示屏拼接缝边缘的线缺陷的是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种LED显示单元、LED显示屏及其制作方法，旨在解决如何减轻甚至消除LED显示屏拼接缝边缘的线缺陷的问题。
一种LED显示单元，包括：电路背板；多个LED芯片，多个所述LED芯片设置在所述电路背板的第一表面上；以及黑胶层，所述黑胶层覆盖多个所述LED芯片并与所述第一表面连接，所述黑胶层的边缘设有微结构。
上述LED显示单元，通过在黑胶层的边缘设置微结构，利用微结构对光线的散射效应，混合靠近拼接缝的像素的光线，从而减轻甚至消除拼接缝处的偏色，解决LED显示屏的线缺陷问题。
可选的，所述黑胶层包括第二表面、第三表面和侧面，所述第二表面和所述第三表面相背，所述侧面连接所述第二表面和所述第三表面，所述第二表面与所述第一表面连接，所述微结构包括第一微结构和第二微结构，所述第三表面的边缘设有所述第一微结构和/或所述侧面设有所述第二微结构，均起到对靠近拼接缝的像素进行光线散射的作用，从而混合子像素的光线，减轻或消除线缺陷的问题。
可选的，多个所述LED芯片包括阵列排列的多个红光芯片、多个绿光芯片和多个蓝光芯片，每相邻的一个所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片构成一个像素；所述第一微结构在所述第一表面的正投影区域，至少覆盖所述LED芯片的阵列中最边缘的一个所述像素。如此，则三个子像素RGB分别发出的红光、绿光和蓝光均被第一微结构混合及散射，从而可完全消除靠近拼接缝处的线缺陷问题。
可选的，所述第二微结构沿所述第二表面向所述第三表面延伸，且所述第二微结构在任意位置的横截面的形状相同。如此设置，是考虑到采用注塑工艺制作，且模具为一体式的结构时，避免模具的内壁的侧壁上的微结构反印到黑胶层的侧面时互相干涉，能方便脱模。
可选的，所述微结构为凹槽、凸起、棱柱、圆柱、棱锥、圆锥的任意一种或多种的组合，可实现良好的光线散射效果。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种LED显示屏，包括多个第一方面各种实施方式中任一项所述的LED显示单元，多个所述LED显示单元拼接。
上述LED显示屏，通过在黑胶层的边缘设置微结构，利用微结构对光线的散射效应，混合靠近拼接缝的像素的光线，从而减轻甚至消除拼接缝处的偏色，解决LED显示屏的线缺陷问题。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种LED显示屏的制作方法，包括：
提供模具，所述模具包括容腔，所述容腔的内壁的边缘具有模具微结构；
将所述模具盖设在LED显示单元的电路背板的第一表面，所述第一表面上的多个LED芯片容置在所述容腔内；以及
向所述容腔灌黑胶而形成黑胶层，以使所述黑胶层覆盖多个所述LED芯片，且所述黑胶层的边缘被所述模具微结构反印形成微结构。
上述LED显示屏的制作方法，通过使用模具灌黑胶的注塑成型工艺制作黑胶层，通过模具设计模具微结构而反印出黑胶层上的微结构，工艺简单，容易实现，形成的微结构可以对光线产生散射效应，混合靠近拼接缝的像素的光线，从而减轻甚至消除拼接缝处的偏色，解决LED显示屏的线缺陷问题。
可选的，所述黑胶层包括第二表面、第三表面和侧面，所述第二表面和所述第三表面相背，所述侧面连接所述第二表面和所述第三表面，所述第二表面与所述第一表面连接，所述制作方法还包括：形成所述微结构时，在所述第三表面的边缘形成第一微结构和/或在所述侧面形成第二微结构，均起到对靠近拼接缝的像素进行光线散射的作用，从而混合子像素的光线，减轻或消除线缺陷的问题。
可选的，多个所述LED芯片包括阵列排列的多个红光芯片、多个绿光芯片和多个蓝光芯片，每相邻的一个所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片构成一个像素；所述第一微结构在所述第一表面的正投影区域，至少覆盖所述LED芯片的阵列中最边缘的一个所述像素。三个子像素RGB分别发出的红光、绿光和蓝光均被第一微结构混合及散射，从而可完全消除靠近拼接缝处的线缺陷问题。
可选的，所述制作方法还包括：沿与所述侧面齐平的位置切除所述电路背板的多余部分，将多个所述LED显示单元拼接。切除电路背板10的多余部分后，可对电路背板的侧边及微结构进行打磨抛光，以便更好的进行拼接，可拼接形成各种不同规格尺寸的LED显示屏，满足不同的显示需求。
附图说明
图1为一种实施例的LED显示屏的制作方法的流程图；
图2为图1的其中一个流程中的结构示意图；
图3为图1的其中一个流程中的结构示意图；
图4为图1的其中一个流程中的结构示意图；
图5为图1的其中一个流程中的结构示意图；
图6为图1的其中一个流程中的结构示意图；
图7为图1的其中一个流程中的结构示意图。
附图标记说明：
10-电路背板，11-第一表面；
20-LED芯片；
30-黑胶层，31-微结构，311-第一微结构，312-第二微结构，32-第二表面，33-第三表面，34-侧面；
40-模具，41-容腔，42-模具微结构，421-第一模具微结构，422-第二模具微结构；
P-像素。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
现有技术中，由于LED显示屏是由多个LED显示单元拼接形成，而由于是物理拼接，即便工艺再精准，拼接缝也只能控制在1mm附近，存在部分间隙，组装成大尺寸(如75寸以上)显示屏后，人眼观察时，有的拼接缝不在是水平面，人眼观察显示屏上部会存在仰视角，观察下部存在俯视角，由于拼接缝的存在，在此处发生光学问题。
一般像素由三个子像素(R、G、B)构成，且子像素在电路背板上按一定规律排布，由于拼接缝的存在，在仰视或俯视时，在靠近拼接缝的单元板的边缘的像素中，只能看到两个子像素的光线，两个子像素的颜色混合后传入人眼造成偏色问题。例如，当子像素从上自下按R、G、B排列时，仰视时看到的是最下方的两个子像素(G+B)，则人眼看到的光线的颜色为青偏紫色；同理，俯视时看到的是最上方的两个子像素(R+G)，则人眼看到的光线的颜色为黄色。从而呈现出在拼接缝处的偏色现象，即出现呈沿拼接缝线性延伸的线缺陷的问题。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
请参考图7，本申请实施例提供一种LED显示屏，该LED显示屏包括本申请实施例提供的LED显示单元，该LED显示单元的数量为多个且相互进行拼接时，便形成大尺寸的LED显示屏。在相邻的两个LED显示单元拼接处形成拼接缝，后续文中的接近拼接缝、靠近拼接缝处的描述，对于单个LED显示单元来说，均是指靠近其自身的边沿的位置。
请参考图6，该LED显示单元包括电路背板10、多个LED芯片20和黑胶层30。多个LED芯片20设置在电路背板10的第一表面11上。黑胶层30覆盖多个LED芯片20并与第一表面11连接，黑胶层30的边缘设有微结构31。
本实施例中，黑胶层30可通过注塑工艺形成在电路背板10上。黑胶层30填充在多个LED芯片20之间的间隙，以减少相邻两个LED芯片20之间的光线的互相干扰。黑胶层30在第一表面11上的高度超过多个LED芯片20的高度，即黑胶层30覆盖在多个LED芯片20的出光面(出光面为LED芯片20的背向电路背板10的表面)。由于黑胶层30具有透光(透光率大约60％-80％)和黑色的特性，黑胶层30覆盖多个LED芯片20，通过黑胶层30的黑色与LED芯片20的发出的光线的颜色的混合，可提高人眼看到的多个LED芯片20的发光的色彩饱和度，色彩更鲜艳。
本实施例中，LED芯片20可以是mini-LED芯片，尺寸相比于普通LED芯片更小。电路背板10可为PCB板。
本实施例中，黑胶层30的边缘的微结构31具有光线散射作用，在靠近拼接缝的像素P发光时，微结构31能对像素P的光线进行散射，即可将像素中的三个子像素(R、G、B)的光线进行散射，从而混合三种颜色的光，当人俯视或仰视时，看到的都是混合的光线，从而减轻或消除拼接缝处的偏色。
因此，通过在黑胶层30的边缘设置微结构31，利用微结构31对光线的散射效应，混合靠近拼接缝的像素P的光线，从而减轻甚至消除拼接缝处的偏色，解决LED显示屏的线缺陷问题。
一种实施例中，微结构31为凹槽、凸起、棱柱、圆柱、棱锥、圆锥的任意一种或多种的组合。理论上，本实施例的微结构31可以是任何能实现光线散射效果的结构，如凹槽为半球形凹槽、棱锥形凹槽，凸起为半球形凸起、棱锥形凸起等，不再枚举。通过设置以上形状结构的微结构31，可实现良好的光线散射效果。
其中，微结构31的尺寸为微米级(1μm-1000μm)或纳米级(1nm-1000nm)，人在正常观看距离看LED显示屏时，由于微结构31的尺寸足够小，不能分辨设有微结构31，如此，可不影响LED显示屏的外观统一性。
一种实施例中，黑胶层30包括第二表面32、第三表面33和侧面34，第二表面32和第三表面33相背，侧面34连接第二表面32和第三表面33，第二表面32与第一表面11连接。微结构31包括第一微结构311和第二微结构312，第三表面33的边缘设有第一微结构311和/或侧面34设有第二微结构312。
本实施例中，在第三表面33的边缘设第一微结构311，和/或，在侧面34设第二微结构312，均可实现光线散射效果。具体的，当在第三表面33的边缘设第一微结构311时，靠近拼接缝处的LED芯片20的发光面朝向第三表面33发光，故第一微结构311自然能对光线进行散射。当侧面34设第一微结构311时，靠近拼接缝处的LED芯片20发出的光线在黑胶层30中产生折射、反射等，也有部分从侧面34出射，故第二微结构312亦可对光线进行散射。故第一微结构311和第二微结构312可单独设置，亦可同时设置，均能对光线进行散射，起到减轻甚至消除线缺陷的作用。
本实施例中，第一微结构311和第二微结构312的形状和结构可以相同，也可不同。并且，第一微结构311可以为凹槽、凸起、棱柱、圆柱、棱锥、圆锥的任意一种或多种的组合，第二微结构312亦可以为凹槽、凸起、棱柱、圆柱、棱锥、圆锥的任意一种或多种的组合。
因此，在第三表面33的边缘设第一微结构311，和/或，在侧面34设第二微结构312，均起到对靠近拼接缝的像素进行光线散射的作用，从而混合子像素的光线，减轻或消除线缺陷的问题。
一种实施例中，请参考图4和图6，多个LED芯片20包括阵列排列的多个红光芯片、多个绿光芯片和多个蓝光芯片。每相邻的一个红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片构成一个像素P。即，一个像素P包括三个LED芯片20，即红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。红光芯片构成子像素R，用于发出红光，绿光芯片构成子像素G，用于发出绿光，蓝光芯片构成子像素B，用于发出蓝光。在电路背板10上，多个像素P阵列排列，红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片亦为阵列排列。例如，在行方向上，多个像素P的各个子像素按RGBRGB……RGBRGB的顺序排列，在列方向上，多行像素P的排列相同。
本实施例中，第一微结构311在第一表面11的正投影区域，至少覆盖LED芯片20的阵列中最边缘的一个像素P。即第一微结构311至少覆盖一个像素P的三个子像素RGB，如此，则三个子像素RGB分别发出的红光、绿光和蓝光均被第一微结构311混合及散射，从而可完全消除靠近拼接缝处的线缺陷问题。
其他实施例中，第一微结构311在第一表面11的正投影区域，还可覆盖最边缘及次边缘的两个像素P，或者覆盖更多的像素P，均可实现消除靠近拼接缝处的线缺陷问题的作用。
一种实施例中，请参考图，第二微结构312沿第二表面32向第三表面33延伸，且第二微结构312在任意位置的横截面的形状相同。换而言之，第二微结构312连接第二表面32和第三表面33，且第二微结构312呈棱柱形凹槽、棱柱形凸起、圆柱形凹槽、圆柱形凸起等的形状，棱柱或圆柱的延伸方向大约垂直于第一表面11。如此设置，是考虑到采用注塑工艺制作，且模具40为一体式的结构时，避免模具40的内壁的侧壁上的微结构31反印到黑胶层30的侧面34时互相干涉，能方便脱模。
请参考图1，本申请实施例还提供一种LED显示屏的制作方法，包括步骤S10-S30，以下具体介绍。
请结合参考图1至图3，本实施例的制作方法的S10，提供模具40，模具40包括容腔41，容腔41的内壁的边缘具有模具微结构42。
请结合参考图1和图3，本实施例的制作方法的S20，将模具40盖设在LED显示单元的电路背板10的第一表面11，第一表面11上的多个LED芯片20容置在容腔41内。
请结合参考图1、图4和图5，本实施例的制作方法的S30，向容腔41灌黑胶而形成黑胶层30，以使黑胶层30覆盖多个LED芯片20，且黑胶层30的边缘被模具微结构42反印形成微结构31。
其中，模具40可以为一体式结构或分体式结构。一体式结构的模具40容易制作，且精度高。分体式结构的模具40由至少两个子模具安装形成，脱模时分别将子模具脱除即可，故方便脱模。模具40可通过板材制作，其内壁的模具微结构42亦可在外表面体现，如图2和图4所示，在外表面也显示了模具微结构42的形貌。向容腔41灌满黑胶后，可通过加热使得黑胶层30固化成型，由于模具40的内壁的边缘具有模具微结构42，黑胶层30成型后，该内壁的模具微结构42就反印到黑胶层30的边缘，使得黑胶层30的边缘形成微结构31。
当在黑胶层30的边缘形成微结构31后，将模具40脱模，便形成了本申请中的LED显示单元。
本实施例中，通过使用模具40灌黑胶的注塑成型工艺制作黑胶层30，通过模具40设计模具微结构42而反印出黑胶层30上的微结构31，工艺简单，容易实现，形成的微结构31可以对光线产生散射效应，混合靠近拼接缝的像素的光线，从而减轻甚至消除拼接缝处的偏色，解决LED显示屏的线缺陷问题。相比于压膜等工艺制作黑胶层30，注塑成型的方式更容易制作微结构31。
一种实施例中，请参考图4和图5，形成的黑胶层30包括第二表面32、第三表面33和侧面34，第二表面32和第三表面33相背，侧面34连接第二表面32和第三表面33，第二表面32与第一表面11连接。本实施例的制作方法还包括：
形成微结构31时，在第三表面33的边缘形成第一微结构311和/或在侧面34形成第二微结构312。
本实施例中，可通过在模具40的内壁中的顶壁边缘设与该第一微结构311对应的第一模具微结构421，和/或，在模具40的内壁中的侧壁设与该第二微结构312对应的第二模具微结构422，注塑成型后便可得到第一微结构311和/或第二微结构312。
本实施例中，在第三表面33的边缘形成第一微结构311，和/或，在侧面34形成第二微结构312，均起到对靠近拼接缝的像素进行光线散射的作用，从而混合子像素的光线，减轻或消除线缺陷的问题。
一种实施例中，多个LED芯片20包括阵列排列的多个红光芯片、多个绿光芯片和多个蓝光芯片，每相邻的一个红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片构成一个像素P。
第一微结构311在第一表面11的正投影区域，至少覆盖LED芯片的阵列中最边缘的一个像素P。
本实施例中，如前所述，则三个子像素RGB分别发出的红光、绿光和蓝光均被第一微结构311混合及散射，从而可完全消除靠近拼接缝处的线缺陷问题。
一种实施例中，请参考图5至图7，该制作方法还包括：沿与侧面34齐平的位置切除电路背板10的多余部分，将多个LED显示单元拼接。
切除电路背板10的多余部分后，可对电路背板10的侧边及微结构31进行打磨抛光，以便更好的进行拼接。将多个LED显示单元拼接时，可在行方向及列方向上进行拼接，可拼接形成各种不同规格尺寸的LED显示屏，满足不同的显示需求。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，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，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 (10)

1.一种LED显示单元，其特征在于，包括：
电路背板；
多个LED芯片，多个所述LED芯片设置在所述电路背板的第一表面上；以及
黑胶层，所述黑胶层覆盖多个所述LED芯片并与所述第一表面连接，所述黑胶层的边缘设有微结构。
2.如权利要求1所述的LED显示单元，其特征在于，所述黑胶层包括第二表面、第三表面和侧面，所述第二表面和所述第三表面相背，所述侧面连接所述第二表面和所述第三表面，所述第二表面与所述第一表面连接，所述微结构包括第一微结构和第二微结构，所述第三表面的边缘设有所述第一微结构和/或所述侧面设有所述第二微结构。
3.如权利要求2所述的LED显示单元，其特征在于，多个所述LED芯片包括阵列排列的多个红光芯片、多个绿光芯片和多个蓝光芯片，每相邻的一个所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片构成一个像素；
所述第一微结构在所述第一表面的正投影区域，至少覆盖所述LED芯片的阵列中最边缘的一个所述像素。
4.如权利要求2所述的LED显示单元，其特征在于，所述第二微结构沿所述第二表面向所述第三表面延伸，且所述第二微结构在任意位置的横截面的形状相同。
5.如权利要求1至3任一项所述的LED显示单元，其特征在于，所述微结构为凹槽、凸起、棱柱、圆柱、棱锥、圆锥的任意一种或多种的组合。
6.一种LED显示屏，其特征在于，包括多个如权利要求1至5任一项所述的LED显示单元，多个所述LED显示单元拼接。
7.一种LED显示屏的制作方法，其特征在于，包括：
提供模具，所述模具包括容腔，所述容腔的内壁的边缘具有模具微结构；
将所述模具盖设在LED显示单元的电路背板的第一表面，所述第一表面上的多个LED芯片容置在所述容腔内；以及
向所述容腔灌黑胶而形成黑胶层，以使所述黑胶层覆盖多个所述LED芯片，且所述黑胶层的边缘被所述模具微结构反印形成微结构。
8.如权利要求7所述的LED显示屏的制作方法，其特征在于，所述黑胶层包括第二表面、第三表面和侧面，所述第二表面和所述第三表面相背，所述侧面连接所述第二表面和所述第三表面，所述第二表面与所述第一表面连接，所述制作方法还包括：
形成所述微结构时，在所述第三表面的边缘形成第一微结构和/或在所述侧面形成第二微结构。
9.如权利要求8所述的LED显示屏的制作方法，其特征在于，多个所述LED芯片包括阵列排列的多个红光芯片、多个绿光芯片和多个蓝光芯片，每相邻的一个所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片构成一个像素；
所述第一微结构在所述第一表面的正投影区域，至少覆盖所述LED芯片的阵列中最边缘的一个所述像素。
10.如权利要求8或9所述的LED显示屏的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
沿与所述侧面齐平的位置切除所述电路背板的多余部分，将多个所述LED显示单元拼接。
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