CN209729385U - 一种高密度透明led显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高密度透明LED显示屏，包括：由微米级金属网格组成的导线、电极以及具有驱动功能的LED阵列组；LED阵列组安装在电极上，LED阵列组中每个LED的芯片引脚均与电极紧密连接，LED阵列组中的LED之间通过导线连接；LED的芯片采用串联恒流驱动芯片；LED阵列组的LED之间采用串联方式连接，并采用双路数据输入作为冗余控制；LED阵列组的LED采用RGB三色灯串联的方式，部分LED采用串联供电的方式。本实用新型的技术方案解决了现有技术中提高显示屏的透明度与减小LED之间的距离困难，出现坏点的情况时，影响后续的LED正常工作的问题。本实用新型显示屏透明度更高，LED之间的间距更小，视觉效果更好；采用双信道冗余控制，可有效的避免单个LED坏损后，后续的LED不能正常工作的情况。

Description

一种高密度透明LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及电子显示屏技术领域，具体而言，尤其涉及一种高密度透明LED显示屏。

背景技术

现有的透明显示屏由于技术的限制，提高显示屏的透明度与减小LED之间的距离都很困难。虽然现有的LED可以采用串行数据控制方式，但是由于透明显示屏中的导线宽度受LED所需电流的限制，所以现在的透明显示屏的LED间距不能再缩小。并且，采用串行的控制方式时，显示屏中出现坏点之后，后续的LED灯将不能正常工作。

实用新型内容

根据上述提出现有技术提高显示屏的透明度与减小LED之间的距离困难，出现坏点的情况时，影响后续的LED正常工作的技术问题，而提供一种高密度透明LED显示屏及其制作方法。本实用新型主要利用高密度金属网格的电极与LED引脚进行紧密的连接，低密度金属网格的导线连接在LED之间，使显示屏具有透明度更高，LED之间的间距更小，视觉效果更好等优点；同时，采用双信道冗余控制，可有效的避免单个LED坏损后，后续的LED不能正常工作的情况。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种高密度透明LED显示屏，包括：由微米级金属网格组成的导线、由微米级金属网格组成的电极以及具有驱动功能的LED阵列组；所述LED阵列组安装在电极上，所述LED阵列组中每个LED的芯片引脚均与电极紧密连接，所述LED阵列组中的LED之间通过所述导线连接；所述LED芯片采用串联恒流驱动芯片。

进一步地，所述导线和电极的金属网格密度不同，电极的金属网格密度高于导线的金属网格密度。

进一步地，所述LED阵列组的LED之间采用串联方式连接，并采用双路数据输入作为冗余控制。

进一步地，所述LED阵列组的LED采用RGB三色灯串联的方式。

进一步地，所述LED阵列组LED采用串联供电的连接方式。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的高密度透明LED显示屏，通过利用高密度金属网格的电极与LED引脚进行紧密的连接，低密度金属网格的导线连接在LED之间，使显示屏具有透明度更高，LED之间的间距更小，视觉效果更好等优点。

2、本实用新型提供的高密度透明LED显示屏，采用双信道冗余控制，可有效的避免单个LED坏损后，后续的LED不能正常工作的情况。

基于上述理由本实用新型可在电子显示屏等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型显示屏的电极与导线覆盖连接示意图

图2为本实用新型显示屏的电极示意图。

图3为本实用新型显示屏的高透明度导线示意图。

图4为本实用新型显示屏的RGB三色灯串联控制框图。

图5为本实用新型实施例的RGB三色灯并联原理图。

图6为本实用新型显示屏的LED连接示意图。

图7为本实用新型双输入冗余数据流示意图。

图8为实用新型LED串联供电的显示屏示意图。

图9为实用新型A型LED的示意图。

图10为实用新型B型LED的示意图。

图中：1、导线；2、电极；3、导线与电极覆盖部分；4、B型封装LED芯片；5、A型封装LED芯片；6、FPC连接器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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实用新型的示例性实施方式。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。

实施例

本实用新型提供了一种高密度透明LED显示屏，包括：如图1所示，由微米级金属网格组成的导线、由微米级金属网格组成的电极以及具有驱动功能的LED阵列组；所述LED阵列组安装在电极上，所述LED阵列组中每个LED芯片引脚均与电极紧密连接，所述LED阵列组中的LED之间通过所述导线连接；所述LED芯片采用串联恒流驱动芯片。如图2所示，电极的金属网格的密度比较高，即网格的间距比较小，网格的金属丝的占空比高提高了电极与LED引脚接触的可靠性与导电性。如图3所示，构成导线的金属网格的密度比较低，而且微米级的金属丝非常细，超过了人眼分辨的范围，展现了透明的视觉效果。所以即满足了所需的导电性能，又提高了导线的透明度。导线和电极的金属网格密度不同，电极的金属网格密度高于导线的金属网格密度。

作为本实用新型优选的实施方式，本实用新型提供的高密度透明LED显示屏采用带有驱动功能的LED芯片，采用串联的连接方式，并采用双路数据输入作为冗余控制。其中，当串联中的某个LED芯片损坏时，不会影响数据继续传输，后面串联的LED还可以正常工作；如图4所示，本实用新型采用LED串联恒流驱动芯片，串行输入的控制信号被分成对应RGB分量的PWM信号用于控制驱动管的开断，实现LED灯的亮灭功能。当驱动管导通时，与之并联的LED灯灭，电流从驱动管流过；当驱动管开路时，电流从并联的LED灯流过，即LED变亮。由于本实用新型LED阵列组的LED灯采用RGB三色灯串联的控制方式，供电电压相比并联的LED电路提高了3倍，整体的驱动电流仅为原来的1/3。如图4所示，为RGB三色灯串联的电路图，由于驱动单个LED灯的电流I不变，所以流过三色灯的电流也是I，即为流过电源线的电流。由公式I＝U/R可知，导线的压降不变的情况下，即导线的电阻变成3R。导线的电阻公式R＝ρL/S，其中，ρ表示导电材质的电阻率，L表示导线的长度，S表示导线的等效横截面积；由公式S＝WH得出：R＝ρL/WH，相比并联电路，H不变，串联电路导线的宽度W1＝1/3W，所以导线的金属网格的宽度可以缩小到1/3W，每列LED之间的间距就可以缩小到并联电路导线的1/3。如图5所示，对比RGB三色灯串联和RGB三色灯并联的效果，本实施例中还提供了RGB三色灯并联的电路图，流过三个灯的电流都是I，所以流过电源线的总电流是3I。对比可知，采用RGB三色灯串联的方式，提高电路的供电电压，降低经过导线的电流，进而可以缩小LED之间的距离，实现了更高密度的透明LED显示屏的功能。

本实用新型LED阵列组的LED恒流芯片采用部分串联供电的连接方式，如图6所示为每3个LED串联供电的连接图(仅以串联3个为例，根据需要可串联N个，供电电压为单个LED的N倍)，相比并联供电的连接方式，流过电源线的电流缩小为3倍，由公式I＝U/R可知，导线的压降不变的情况下，即导线的电阻变成3R。导线的电阻公式R＝ρL/S，其中，ρ表示导电材质的电阻率，L表示导线的长度，S表示导线的等效横截面积；由公式S＝WH得出：R＝ρL/WH，相比LED并联供电电路，H不变，LED串联供电电路导线的宽度W2＝1/3W，所以导线的金属网格的宽度可以缩小到1/3W，每列LED之间的间距就可以缩小到并联供电电路导线的1/3，进而又缩小了LED之间的距离。

作为本实用新型优选的实施方式，本实施例中采用的是串联的带有驱动功能的LED芯片，本LED的串行输出数据作为下一个LED的串行输入数据。如图6所示，双信道输入DI与BI信号(其中BI是冗余数据输入信道)，DO是串行数据输出信号，BO是串行冗余数据输出信号。其中，DI与BO直接相连。即本LED的BI输入数据是上一个LED的DI输入数据，LED芯片对输入的DI数据与BI输入数据进行比较，当检测出DI的输入数据与BI锁存的数据不一致时，判断出上一个的LED芯片可能损坏，本LED将使用DI和BI中正确的数据进行驱动LED灯。

如图7所示，为N个LED灯的数据格式，由图7可知本LED的BI输入的数据是上一个LED的DI输入的数据，所以本LED的BI数据与上一个LED的DI的数据相同。故本LED的BI信道需要采集上一个周期LED的串行输入的数据作为冗余比较数据。当LED的RGB每个分量需要8bits驱动信号时，每个LED需要采集24bits数据点亮LED灯。串行数据的第一个传输24bits的数据为DAT1，那么用于驱动串联LED阵列中的第N个LED的DI输入数据为DATN，它的BI输入数据为DAT(N+1)，DO输出数据DAT(N-1)。即用于冗余控制的DI的数据为DATAN，而BI的信道需要采集上一个周期串行输入的数据DATN，通过比较上述的DI与BI数据进行冗余控制。当LED芯片内部的数据处理部分比较出DI与BI输入的数据一致时，用DI的数据进行控制LED；当检测到DI的数据是0，BI的数据非0时，采用BI的数据进行控制LED；当检测到BI的数据时0，DI的数据非0时，采用DI的数据进行控制LED。每次串行的所有数据传输完毕之后，可以采用复位的方式归零。采用以上方法实现冗余控制功能。

如图8所示，为单层布线中3个LED芯片串联供电的透明LED显示屏的示意图，单层布线透明显示屏中，LED串联供电时，需要A、B两种封装形式，保证电路中的走线不产生交叉的情况。其中偶数列的LED芯片正向摆放，奇数列的LED芯片旋转180度摆放。如图9、10所示，其中DI是串行数据输入引脚，DO是串行数据输出引脚，VCC与GND为芯片电源引脚。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种高密度透明LED显示屏，其特征在于，包括：由微米级金属网格组成的导线、由微米级金属网格组成的电极以及具有驱动功能的LED阵列组；所述LED阵列组安装在电极上，所述LED阵列组中每个LED芯片引脚均与电极紧密连接，所述LED阵列组中的LED芯片之间通过所述导线连接；所述LED芯片采用串联恒流驱动芯片。

2.根据权利要求1所述的高密度透明LED显示屏，其特征在于，所述导线和电极的金属网格密度不同，电极的金属网格密度高于导线的金属网格密度。

3.根据权利要求1所述的高密度透明LED显示屏，其特征在于，所述LED阵列组的LED芯片之间采用串联方式连接，并采用双路数据输入作为冗余控制。

4.根据权利要求3所述的高密度透明LED显示屏，其特征在于，所述LED阵列组的LED采用RGB三色灯串联的方式。

5.根据权利要求3所述的高密度透明LED显示屏，其特征在于，所述LED阵列组的LED芯片采用串联供电的连接方式。