CN116416875A - Led显示单元及显示屏 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种LED显示单元及显示屏。本申请提供的LED显示单元包括灯板和控制电路单元，灯板包括电路板以及设置于电路板表面的多个发光单元，多个发光单元间隔排列于电路板上，以共同形成显示面；控制电路单元和电路板电连接；电路板具有多个层叠设置的板层，多个板层包括相互绝缘的第一触控板层和第二触控板层，第一触控板层具有多个第一电极，第二触控板层具有多个第二电极，第一电极和对应的第二电极之间形成用于感应触摸操作的触控电容。本申请提供的LED显示单元的结构简单，制造成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种LED显示单元及显示屏。
背景技术
近年来，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示屏由于具有光能转化效率高、低电流消耗、寿命较长等优点在显示和照明等领域得到广泛的应用。LED显示屏是由多个灯板拼接而成的，每个灯板的显示面均是由多颗LED灯珠焊接在PCB上形成，每颗灯珠为一个发光点。为了实现LED显示屏的触摸功能，一般的LED显示屏均设置有电容式触摸显示屏。
现有的电容式触摸显示屏主要包括玻璃基板、氧化铟锡(ITO)层、粘合剂、保护罩等部分，其核心部分为ITO层。现有的电容式触摸显示屏的ITO层一般包括两层，两层ITO层分别形成延伸方向不同的导电图形，两层导电图形通过上下叠放在一起形成垂直交叉的二维坐标电极阵列，且两层ITO层之间绝缘。导电图形内嵌在透明介质材料(比如玻璃)当中。这些导电图形本身非常薄，由几乎完全透明的材料制成，对裸眼不可见。当向任意两个或者多个电极直接施加一个电压差时，会产生静电场，虽然静电场在电极之间和环绕电极的区域最强，但它还是会向外延伸一定距离。当导电物体(比如手指)接近这一区域时，电场就将发生改变，从而能够检测到两个电极间合成电容的变化，从而通过电容差来传感正在触摸屏幕的手指位置。
但上述这种电容式触摸显示屏结构复杂，需要通过排线将电容式触摸屏与电路板进行连接，且制造成本高。
发明内容
本申请提供了LED显示单元及显示屏。本申请提供的LED显示单元的结构简单，制造成本更低。
本申请提供的LED显示单元，包括灯板和控制电路单元，灯板包括电路板以及设置于电路板表面的多个发光单元，多个发光单元间隔排列于电路板上，以共同形成显示面；控制电路单元和电路板电连接；电路板具有多个层叠设置的板层，多个层叠设置的板层包括相互绝缘的第一触控板层和第二触控板层，第一触控板层具有多个第一电极，第二触控板层具有多个第二电极，第一电极和对应的第二电极之间形成用于感应触摸操作的触控电容。
作为一种可能的实施方式，第一触控板层包括多条间隔设置的第一触控电极组，每条第一触控电极组包括多个沿第一方向延伸排列的第一电极；第二触控板层包括多条间隔设置的第二触控电极组，每条第二触控电极组包括多个沿第二方向延伸排列的第二电极；第一方向和第二方向交叉设置。
作为一种可能的实施方式，第一方向和第二方向均平行于灯板的板面，且第一方向和第二方向相互垂直。
作为一种可能的实施方式，第一触控板层和第二触控板层均为金属箔层。
作为一种可能的实施方式，第一电极和第二电极在电路板上的投影均位于相邻发光单元之间的间隔区域内。
作为一种可能的实施方式，控制电路单元包括控制器，控制器设置于灯板的背离发光单元的一侧，控制器用于控制LED显示单元的显示和触摸功能。
作为一种可能的实施方式，上述发光单元为LED灯珠。
作为一种可选的实施方式，相邻两个LED灯珠之间的距离大于或等于0.25mm。
另一方面，本申请提供了一种显示屏，包上述的LED显示单元和和边框，边框围设于显示屏的四周边缘。
作为一种可能的实施方式，显示屏包括至少两个LED显示单元，至少两个LED显示单元相互拼接，且各LED显示单元之间电连接，以共同形成可供触控的显示面。
作为一种可能的实施方式，显示屏包括至少两个LED显示单元，且显示屏还包括主控板，各LED显示单元的控制电路单元分别和主控板电连接。
作为一种可选的实施方式，至少两个LED显示单元沿显示屏的长度方向依次拼接，且相邻两个LED显示单元的相邻接的侧缘之间相互贴合。
本申请提供了一种LED显示单元及显示屏。本申请提供的LED显示单元包括灯板和控制电路单元，灯板包括电路板以及设置于电路板表面的多个发光单元，多个发光单元间隔排列于电路板上，以共同形成显示面；控制电路单元和电路板电连接；电路板具有多个层叠设置的板层，多个板层包括相互绝缘的第一触控板层和第二触控板层，第一触控板层具有多个第一电极，第二触控板层具有多个第二电极，第一电极和对应的第二电极之间形成用于感应触摸操作的触控电容。本申请提供的LED显示单元的结构简单，制造成本更低。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请提供的LED显示单元及显示屏所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种LED显示单元的整体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种LED显示单元的触控层的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种LED显示单元的第一触控电极组和第二触控电极组的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种LED显示单元的触控层形成触控电容的结构示意图；
图5为本申请的另一实施例提供的一种显示屏的结构示意图。
附图标记说明：
100-LED显示单元；110-灯板；111-电路板；112-板层；114-第一触控板层；1141-第一电极；1142-第一触控电极组；116-第二触控板层；1161-第二电极；1162-第二触控电极组；117-触控电容；118-发光单元；120-控制电路单元；
200-显示屏；210-主控板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
其次，需要说明的是，在本申请的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是：在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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公开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。
现有的电容式触摸显示屏的触控层一般设置在显示屏的表面，其结构一般包括两层相互绝缘的ITO层，两层ITO层制作成延伸方向不同的导电图形，两层导电图形主要是由ITO层刻蚀形成的电极排列形成的电极图案，例如其中一层ITO层可以刻蚀形成发射电极组的图案，另一层ITO层可以刻蚀形成接收电极组的图案，即形成交叉设置的发射电极组和接收电极组，且发射电极组和接收电极组之间会形成电容。当手指接近触控层时，电容会发生变化，根据电容变化位置可以传感正在触摸屏幕的手指位置。
具体的，由于两层ITO层分别设置在不同层，两层ITO电极的发射电极组和接收电极组相交处会形成电容节点，当电流通过其中一条发射电极组或者接收电极组时，如果由于外界触摸形成电容变化信号，则相应会引起另一层的接收电极组或者发射电极组上电容节点的信号变化，此电容变化可以通过与之相连的电子回路测量得到，再通过控制器转换为数字信号，通过计算机处理取得坐标位置，进而达到精确定位触摸点的目的。
鉴于上述问题，本申请提供了一种LED显示单元及显示屏，该LED显示单元将触控层直接集成在电路板上，具体的，电路板使用多层板，将其中的两个板层进行图形化，形成相互绝缘的第一触控板层和第二触控板层，与现有的触摸显示屏相比，该触控层无需通过排线与电路板连接，因而显示屏的整体构造更加简单，同时方便多个LED显示单元相互拼接。显示屏可以包括多个相互拼接的上述显示屏，多个显示屏拼接形成一个面积较大的、完整的显示面，以显示完整的图像画面。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
如图1所示，本申请提供了一种LED显示单元100，包括灯板110和控制电路单元120，灯板110包括电路板111以及设置于电路板111表面的多个发光单元118，多个发光单元118间隔排列于电路板111上，以共同形成显示面；控制电路单元120和电路板111电连接。
电路板111具有多个层叠设置的板层112，多个层叠设置的板层112包括相互绝缘的第一触控板层114和第二触控板层116，第一触控板层114具有多个第一电极1141，第二触控板层116具有多个第二电极1161，第一电极1141和对应的第二电极1161之间形成用于感应触摸操作的触控电容117。
需要说明的是，上述控制电路单元120是用于控制电路板111的部件，通过控制电路板111的工作状态，进而控制电路板111表面的发光单元118的工作状态。上述电路板111是具有多个板层112的多层电路板111，多个板层112之间相互绝缘，电路板111的其中两个板层112分别设置为第一触控板层114和第二触控板层116，如图2和图3所示，其中第一触控板层114图形化为多个第一电极1141，第二触控板层116图形化为多个第二电极1161，如图4所示，第一电极1141和第二电极1161之间形成用于感应触摸操作的触控电容117。
本申请与现有的触摸显示屏的触控层的区别为，现有的触摸显示屏需要在显示屏的表面上专门设置一层触控层，一般该触控层与电路板分别设置在发光单元的相对两侧，触控层通过导线与电路板电连接，以实现显示屏触摸功能。而本申请是将触控层设置在电路板111上，即电路板111的部分板层112设置为触控层，一般将电路板111靠近发光单元118一侧的板层112设置为触控层，发光单元118设置在触控层的表面，这样触控层即为电路板111的一部分，触控层无需通过导线与电路板111进行电连接，也无需额外增加一层触控层，简化了LED显示单元100的触摸结构。而手指或者其他触摸件对LED显示单元100的触摸，主要通过发光单元118之间的间隔实现，该间隔避免了发光单元118对第一电极1141和第二电极1161之的阻挡。
在本实施方式中，通过将电路板111的部分板层112设置为触控层，无需额外设置一层触控层，也无需通过导线与电路板111电连接，简化了LED显示单元100的触控层设计，由于触控层没有额外占用空间，且导线也无需额外占用空间，能够使LED显示单元100更薄更窄，满足LED显示单元100的小巧化设计；另外，将触控层设置集成在电路板111的内部，对触控层具有较好的防护作用，使得触控层的稳定性更好。
在一种可能的实施方式中，如图2和图3所示，第一触控板层114包括多条间隔设置的第一触控电极组1142，每条第一触控电极组1142包括多个沿第一方向延伸排列的第一电极1141；第二触控板层116包括多条间隔设置的第二触控电极组1162，每条第二触控电极组1162包括多个沿第二方向延伸排列的第二电极1161；第一方向和第二方向交叉设置。
可以理解的是，该实施方式具体说明了电路板111的板层112在图形化后形成的第一触控板层114和第二触控板层116的具体结构，即第一触控板层114上形成多个第一触控电极组1142，而每个第一触控电极组1142均是由多个第一电极1141沿第一方向延伸排列形成，同理，第二触控板层116上形成多个第二触控电极组1162，而每个第二触控电极组1162均是由第二电极1161沿第二方向延伸排列形成，第一方向和第二方向交叉，即第一电极1141组和第二电极1161组交叉设置。
第一电极1141和第二电极1161分别构成电容的两极，且其中一者为发射电极，另一者为接收电极，第一电极1141和第二电极1161之间形成互电容。当手指触摸到LED显示单元100时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了第一电极1141和第二电极1161之间的电容量。
当控制电路单元120检测两个电极之间的互电容大小时，示例性的，此时横向设置的第一电极1141依次发出激励信号，同时，纵向设置的所有第二电极1161接收该信号，这样可以得到所有第一电极1141和第二电极1161交汇点的电容值大小，即整个触控层的二维平面内的电容大小，根据触摸后第一电极1141和第二电极1161之间的电容量减小的数值，即可计算出每个触摸点的具体位置坐标。因此，即使LED显示单元100上有多个触摸点，也可以计算出每个触摸点的具体坐标位置。
通过此种设置方式，使得第一触控板层114和第二触控板层116之间形成用于感应触摸操作的触控电容117，且方便通过第一触控板层114和第二触控板层116的交叉点定位触摸点。
可能的，上述电路板111的板层112的图形化可以通过刻蚀工艺实现。
可选的，如图2和图3所示，第一方向和第二方向均平行于灯板110的板面，且第一方向和第二方向相互垂直。可以理解的是，第一方向和第二方向垂直可以形成二维坐标结构，从而更容易定位触摸点。
在另一种可能的实施方式中，第一触控板层114和第二触控板层116均为金属箔层。需要说明的是，上述电路板111可以采用印制电路板111(Printed Circuit Board，PCB)
为了避开发光单元118的遮挡，保证触摸操作的有效性和灵敏度，可以设置第一电极1141和第二电极1161在电路板111上的投影均位于相邻发光单元118之间的间隔区域内。
在一种具体的实施方式中，发光单元118为LED灯珠。可以理解的是，此时LED灯珠即为LED显示单元100的像素点。
一般的LED灯珠之间的间距较大，例如可以选择将LED灯珠之间的距离设置为大于或等于0.25mm，此时，灯珠之间的间距可以保证触摸时的有效感应区间，从而可以避免灯珠的阻挡导致的触摸失灵。
在其中一种可能的实施方式中，控制电路单元120包括控制器，控制器设置于灯板110的背离发光单元118的一侧，控制器用于控制LED显示单元100的显示和触摸功能。
具体来讲，该控制器可以包芯片组件，该芯片组件可以是由控制显示芯片和触摸功能芯片组成，该芯片组件可以控制发光单元118的工作状态，进而控制LED显示单元100的显示功能，同时该芯片组件也能够控制LED显示单元100的触摸功能，实现对触摸点的定位并实现相应的触摸功能。
上述芯片组件也可以仅包括一种芯片，该芯片集成显示功能和触摸功能，即通过同一块主板即可实现LED显示单元100的触摸和显示功能。
另一方面，如图5所示，本申请还提供了一种显示屏200，包括上述任一实施方式的LED显示单元100和边框(图中未示出)，该边框围设于显示屏的四周边缘。该LED显示平的具体结构与上述相同，在此不再赘述。
为了形成具有较大尺寸的显示屏200，上述显示屏200包括至少两个LED显示单元100，至少两个LED显示单元100相互拼接，且各LED显示单元100之间电连接，以共同形成可供触控的显示面。将各LED显示单元100之间进行电连接，是为了实现各个LED显示单元100之间相互传输信号，从而使得显示面显示完整的同一个图像。
传统的电容触摸显示屏单元，由于采用排线将触控层与电路板进行连接，而排线存在外框，不便于显示单元之间的拼接，而在本申请提供的LED显示单元100中，由于触控层集成在电路板111内部因而方便多块LED显示单元100之间的相互拼接，这样可以直接扩大显示屏200的LED显示单元100，且具有较好的显示效果。
此外，在另一种可能的实施方式中，如图5所示，显示屏200包括至少两个LED显示单元100，且显示屏200还包括主控板210，各LED显示单元100的控制电路单元120分别和主控板210电连接。
需要说明的是，该实施方式为另一种控制拼接的LED显示单元100显示完整的同一个图像的方式，即通过将各个LED显示单元100的控制电路均与主控板210电连接，从而使主控板210与各个LED显示单元100分别实现通信，主控板210可以将完整的图像分解为多个部分，分别传输给对应的LED显示单元100，各个LED显示单元100分别显示图像的不同部分，并整体呈现出一个完整的图像。此时各个LED显示单元100之间无需进行通信，所有LED显示单元100最终均通过主控板210进行整体的功能分配和控制。
当然，各个LED显示单元100接收到的触摸操作信号也会传输给主控板210，从而通过主控板210确定具体的触摸位置。
在其中一种可能的实施方式中，上述各实施方式中的至少两个LED显示单元100沿显示屏的长度方向依次拼接，且相邻两个LED显示单元100的相邻接的侧缘之间相互贴合，即两个LED显示单元100之间相拼接的邻边相互贴合，以实现LED显示单元100之间的无缝拼接，如此设置，使得显示屏的外观更加美观，同时能够节省占用空间，从而使显示屏的在单位面积内更够拼接更多的LED显示单元100，提升显示功能。
本申请提供了一种LED显示单元100及显示屏200。本申请提供的LED显示单元100包括灯板110和控制电路单元120，灯板110包括电路板111以及设置于电路板111表面的多个发光单元118，多个发光单元118间隔排列于电路板111上，以共同形成显示面；控制电路单元120和电路板111电连接；电路板111具有多个层叠设置的板层112，多个板层112包括相互绝缘的第一触控板层114和第二触控板层116，第一触控板层114具有多个第一电极1141，第二触控板层116具有多个第二电极1161，第一电极1141和对应的第二电极1161之间形成用于感应触摸操作的触控电容117。本申请提供的LED显示单元100的结构简单，制造成本更低。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种LED显示单元，其特征在于，包括灯板和控制电路单元，所述灯板包括电路板以及设置于所述电路板表面的多个发光单元，多个所述发光单元间隔排列于所述电路板上，以共同形成显示面；所述控制电路单元和所述电路板电连接；
所述电路板具有多个层叠设置的板层，所述多个层叠设置的板层包括相互绝缘的第一触控板层和第二触控板层，所述第一触控板层具有多个第一电极，所述第二触控板层具有多个第二电极，所述第一电极和对应的所述第二电极之间形成用于感应触摸操作的触控电容。
2.根据权利要求1所述的LED显示单元，其特征在于，所述第一触控板层包括多条间隔设置的第一触控电极组，每条所述第一触控电极组包括多个沿第一方向延伸排列的第一电极；所述第二触控板层包括多条间隔设置的第二触控电极组，每条所述第二触控电极组包括多个沿第二方向延伸排列的第二电极；所述第一方向和所述第二方向交叉设置。
3.根据权利要求2所述的LED显示单元，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向均平行于所述灯板的板面，且所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
4.根据权利要求2所述的LED显示单元，其特征在于，所述第一触控板层和所述第二触控板层均为金属箔层。
5.根据权利要求3所述的LED显示单元，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极在所述电路板上的投影均位于相邻所述发光单元之间的间隔区域内。
6.根据权利要求1-5任一项所述的LED显示单元，其特征在于，所述控制电路单元包括控制器，所述控制器设置于所述灯板的背离所述发光单元的一侧，所述控制器用于控制所述LED显示单元的显示和触摸功能。
7.根据权利要求6所述的LED显示单元，其特征在于，所述发光单元为LED灯珠。
8.根据权利要求7所述的LED显示单元，其特征在于，相邻两个所述LED灯珠之间的距离大于或等于0.25mm。
9.一种显示屏，其特征在于，包括至少一个权利要求1-7任一项所述的LED显示单元和边框，所述边框围设于所述显示屏的四周边缘。
10.根据权利要求9所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏包括至少两个所述LED显示单元，至少两个所述LED显示单元相互拼接，且各所述LED显示单元之间电连接，以共同形成可供触控的显示面。
11.根据权利要求10所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏包括至少两个所述LED显示单元，且所述显示屏还包括主控板，各所述LED显示单元的所述控制电路单元分别和所述主控板电连接。
12.根据权利要求10或11所述的显示屏，其特征在于，至少两个所述LED显示单元沿所述显示屏的长度方向依次拼接，且相邻两个所述LED显示单元的相邻接的侧缘之间相互贴合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111622409.3A CN116416875A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Led显示单元及显示屏 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN116416875A true CN116416875A (zh) | 2023-07-11 |
Family
ID=87058035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111622409.3A Pending CN116416875A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Led显示单元及显示屏 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111622409.3A patent/CN116416875A/zh active Pending
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