CN221150054U - Led芯片、led显示面板及led显示屏 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种LED芯片、LED显示面板及LED显示屏，LED芯片，包括芯片本体和单向透光结构。单向透光结构连接于芯片本体的发光面上，单向透光结构包括导光层和遮光层，导光层和遮光层沿发光面的横向依次交替布置。当环境光线照在本申请的LED芯片上时，遮光层遮挡了部分环境光线的进入，从而使LED芯片反射出的被动发光光线减弱；被动发光光线再经过遮光层的多次反射后，被动发光光线进一步被衰减，从而减低了LED芯片的自身颜色参数对对比度的影响。当芯片本体通电发光后，主动发光光线通过导光层射出。本申请的LED芯片具有强内反射作用弱，对比度更高的优点。

Description

LED芯片、LED显示面板及LED显示屏

技术领域

本申请属于显示设备技术领域，更具体地说，是涉及一种LED芯片、LED显示面板及LED显示屏。

背景技术

随着LED技术的不断发展，Mini/Micro LED在显示领域的应用日益广泛。对于Mini/Micro LED直显技术来说，由于其本身的结构特点，强内反射现象往往难以避免，在强内反射作用下，LED芯片自身的颜色、PCB板不同区域间的色差、固晶后露铜的部位会导致显示模组的对比度降低，从而使得显示器的显示效果大打折扣。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种LED芯片、LED显示面板及LED显示屏，以解决现有技术中显示模组在强内反射作用下导致的对比度低的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供

一种LED芯片，包括：

芯片本体；

单向透光结构，连接于所述芯片本体的发光面上，所述单向透光结构包括导光层和遮光层，所述导光层和所述遮光层沿所述发光面的横向依次交替布置。

作为上述技术方案的进一步改进：

可选的，所述遮光层的第一端连接于所述发光面上，所述遮光层的第二端朝背离所述发光面的方向延伸，所述遮光层与所述发光面呈夹角布置。

可选的，所述遮光层与所述发光面的夹角范围为60°-90°。

可选的，所述发光面为所述芯片本体的发光端面，所述导光层和所述遮光层均设置在所述芯片本体的发光端面上。

可选的，所述导光层凸出于所述发光面的高度大于所述遮光层凸出于所述发光面的高度。

可选的，还包括扩散层，所述扩散层覆盖于所述导光层和遮光层的顶部，所述扩散层用于传导所述导光层中的光线。

可选的，所述遮光层呈栅条状依次布置于所述发光面上。

本申请还提供一种LED显示面板，包括：

基板；

如上述的多个LED芯片。

作为上述技术方案的进一步改进：

可选的，还包括增黑层，所述增黑层连接于所述基板上，且位于各所述LED芯片之间。

本申请还提供一种LED显示屏，包括如上述的LED显示面板。

本申请提供的一种LED芯片、LED显示面板及LED显示屏的有益效果在于：

本申请提供的一种LED芯片，包括芯片本体和单向透光结构。单向透光结构连接于芯片本体的发光面上，单向透光结构包括导光层和遮光层，导光层和遮光层沿发光面的横向依次交替布置。

其中，芯片本体包括半导体晶片以及与半导体晶片正负极连接的电极。半导体晶片为P-N结，能够把电能转化为光能。本申请的LED芯片通过单向透光结构限制芯片本体上光线的进出。单向透光结构上的遮光层为不透光层，用于遮挡LED芯片上的光线；导光层为可透光层，LED芯片上的光线可通过导光层射出。导光层和遮光层沿发光面的宽度方向、长度方向或其他横向方向依次交替布置在发光面上。当环境光线照在本申请的LED芯片上时，遮光层遮挡了部分环境光线的进入，从而使LED芯片反射出的被动发光光线减弱；被动发光光线再经过遮光层的多次反射后，被动发光光线进一步被衰减，从而减低了LED芯片的自身颜色参数对对比度的影响。当芯片本体通电发光后，主动发光光线通过导光层射出。本申请的LED芯片具有强内反射作用弱，对比度更高的优点。

本申请的LED显示面板包括上述LED芯片，因此，也具有上述LED芯片的优点。本申请的LED显示屏包括上述LED显示面板，因此，也具有上述LED显示面板的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本申请提供的LED芯片的剖视结构示意图；

图2为本申请提供的LED显示面板的剖视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、芯片本体； 2、单向透光结构；

21、导光层； 22、遮光层；

23、扩散层； 3、基板；

4、增黑层。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

随着LED技术的不断发展，Mini/Micro LED在显示领域的应用日益广泛。对于Mini/Micro LED直显技术来说，由于其本身的结构特点，强内反射现象往往难以避免。强内反射现象会导致显示模组的对比度降低；其中，对比度是显示器的重要性能指标之一，对比度降低会使得显示器的显示效果大打折扣。

为了提高显示模组的对比度，减小LED芯片的强内反射现象，需要针对影响对比度的因素进行深入分析和研究。这些因素包括但不限于：LED芯片自身的颜色、PCB板不同区域间的色差、固晶后露铜面积、封装胶与黑色素比例、封装胶体厚度、封装胶体表面哑光处理等。

在这些因素中，LED芯片自身的颜色对对比度的影响尤为显著。LED芯片的颜色直接决定了显示模组的色彩还原度和色彩饱和度。此外，LED芯片的颜色还对反射光的颜色和亮度有影响，进而影响对比度。因此，LED芯片的选择和设计是减小强内反射现象的关键步骤之一。

另外，PCB板不同区域间的色差也是影响对比度的因素之一。在Mini/Micro LED直显技术中，通常需要在PCB板上制作多个区域，以实现多像素的显示。这些区域的颜色可能存在差异，导致出现色差现象。色差现象会使得显示模组的色彩不均匀，进而影响对比度。因此，在设计和制作PCB板时，需要注意控制不同区域间的颜色差异，以减小色差对对比度的影响。

固晶后露铜面积也是一个影响对比度的因素。在Mini/Micro LED直显技术中，LED芯片需要通过导线与PCB板连接。露铜面积的大小直接影响了导线的长度和走向，进而对反射光的路径和分布产生影响。适当的露铜面积可以减小反射光的散射，提高对比度。因此，在固晶工艺中，需要注意控制露铜面积的大小和形状，以实现最佳的反射效果。

封装胶与黑色素比例、封装胶体厚度、封装胶体表面哑光处理等因素也会对对比度产生影响。黑色素可以吸收光线，提高对比度；而封装胶则可以固定LED芯片和导线，并起到保护作用。封装胶体厚度和表面处理则会影响反射光的折射和散射，进而影响对比度。因此，在封装过程中，需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的封装材料、厚度和表面处理方式，以实现最佳的对比度效果。

为解决显示模组在强内反射作用下对比度较低的问题，如图1和图2所示，本申请提供一种LED芯片，包括芯片本体1和单向透光结构2。单向透光结构2连接于芯片本体1的发光面上，单向透光结构2包括导光层21和遮光层22，导光层21和遮光层22沿发光面的横向依次交替布置。

其中，芯片本体1包括半导体晶片以及与半导体晶片正负极连接的电极。半导体晶片为P-N结，能够把电能转化为光能。

LED芯片发出的光线分为主动发光光线和被动发光光线。主动发光光线是LED芯片接通电能后激发出的光线；被动发光光线是LED芯片被环境光线的照射下，在LED芯片表面反射出的光线。主动发光光线反映为LED芯片发光的光色等参数；被动发光光线反映为LED芯片的自身颜色等参数。为削弱LED芯片的强内反射作用，减少LED芯片上被动发光光线反射出去，就需要对LED芯片上光线的进出进行限制。

本申请的LED芯片通过单向透光结构2限制芯片本体1上光线的进出。单向透光结构2上的遮光层22为不透光层，用于遮挡LED芯片上的光线；导光层21为可透光层，LED芯片上的光线可通过导光层21射出。导光层21和遮光层22沿发光面的宽度方向、长度方向或其他横向方向依次交替布置在发光面上。当环境光线照在本申请的LED芯片上时，遮光层22遮挡了部分环境光线的进入，从而使LED芯片反射出的被动发光光线减弱；被动发光光线再经过遮光层22的多次反射后，被动发光光线进一步被衰减，从而减低了LED芯片的自身颜色参数对对比度的影响。当芯片本体1通电发光后，主动发光光线通过导光层21射出。本申请的LED芯片具有强内反射作用弱，对比度更高的优点。

在申请的一个实施例中，遮光层22的第一端连接于发光面上，遮光层22的第二端朝背离发光面的方向延伸，遮光层22与发光面呈夹角布置。也即，遮光层22朝向芯片本体1的一侧倾斜。这种结构可以阻挡环境光线直接照射到芯片本体1上，从而减弱被动发光光线；芯片本体1的主动发光光线又能沿各遮光层22之间的夹角间隙射出，不影响芯片本体1的发光。

在申请的一个实施例中，遮光层22与发光面的夹角范围为60°-90°。在这个角度范围内，被动发光光线在遮光层22之间反射的次数较多，衰减较明显；且不影响主动发光光线的射出。

在申请的一个实施例中，发光面为芯片本体1的发光端面，导光层21和遮光层22均设置在芯片本体1的发光端面上。

其中，发光端面是芯片本体1发出光线的主要发射面，相比于发光侧面，发光端面的面积最大，最容易被用户直接观察到。由于芯片本体1的发光侧面面积远小于芯片本体1的发光端面面积，芯片本体1侧面反射出的被动发光光线对显示模组的对比度影响较小；因此，从节约材料、材料利用率最大化的角度出发，只需在芯片本体1的发光端面设置导光层21和遮光层22。

在申请的一个实施例中，导光层21凸出于发光面的高度大于遮光层22凸出于发光面的高度。这种设置可以更好地引导光线，防止光线的散射，同时还可以增加光线的折射角度，使光线以更宽广的角度射出。

在申请的一个实施例中，还包括扩散层23，扩散层23覆盖于导光层21和遮光层22的顶部，扩散层23用于传导导光层21中的光线。

其中，扩散层23也为可透光层。由于发光面被遮光层22遮挡为分层的发光面，发光面的主动发光光线沿导光层21射出时，主动发光光线的连续性较差。因此，通过扩散层23对导光层21中的光线进行扩散后在射出，能够有效提高发光面的发光效果，使芯片本体1的光线更加均匀和明亮。

在申请的一个实施例中，遮光层22呈栅条状依次布置于发光面上，既确保有足够数量的遮光层22对发光面上的被动发光光线进行阻挡，又有足够的间隙使芯片本体1的主动发光光线射出。

本申请还提供一种LED显示面板，包括基板3和上述实施例中的多个LED芯片。

其中，基板3为PCB板或PCBA板等。各LED芯片均连接在基板3上。由于本申请的LED显示面板具有上述实施例的LED芯片，因此，也具有上述实施例的LED芯片的优点。本申请提供的LED显示面板具有高对比度的优点，同时具有良好的可靠性和稳定性。通过采用上述结构的LED显示面板可以获得更清晰、更鲜艳的图像显示效果。

在申请的一个实施例中，LED显示面板还包括增黑层4，增黑层4连接于基板3上，且位于各LED芯片之间。

其中，增黑层4覆盖于基板3上，增黑层4用于遮挡基板3自身的颜色，以减小基板3不同区域间的色差，以及固晶后露铜的面积，从而提高LED显示面板的对比度。

本申请的LED显示面板利用在芯片本体1表面制作一层单向透光结构2，使LED芯片的光线可以从底部从外面散发出来，而被观察区人员在外面看不到LED芯片的颜色，达到了单向透视效果，并提升了LED显示屏的墨色一致性以及对比度。

在LED显示屏未打开时，环境光大于LED芯片里面的光线，由于斜面黑色遮光层22的导向及吸收作用，将本身颜色较透亮的LED芯片转换为黑色，从而提升LED显示屏的墨色一直性以及对比度。当LED显示屏打开时，LED芯片的亮度大于环境光亮度，由于单向透视的作用，单向透视层不会对LED芯片起到遮光作用，起到了既提高了LED显示屏的对比度的效果又不减少LED芯片的发光效率。

在制造本申请的LED显示面板时：

首先准备来自三安光电股份有限公司的3.6X7.4mil红光倒装LED芯片、3.6X7.4mil绿光倒装LED芯片、3.6X7.4mil蓝光倒装LED芯片，牌号分别为S-8AR1FUT-CN，S-08LGFUD-A，S-08LBFUD-A；

分别将黑色UV树脂涂布三种颜色的LED芯片的上表面，涂覆厚度控制在10μm，通过压印形成斜面黑色遮光层22，光固化后定型；所得黑色遮光层22与芯片本体1的发光面的夹角为60°，斜面黑色遮光层22的厚度为5μm，相邻两遮光层22的间隔为5μm，斜面黑色遮光层22的垂直高度为5μm；在固化后的斜面黑色遮光层22的表面涂布一层透明导光层21，该透明导光层21将斜面黑色遮光层22包围其中、二者共同构成单向透光结构2，透明导光层21的厚度为8μm；

再准备一块平面型多层线路板基板；通过网孔印刷的方式，在每一个基板3的焊盘上印制对应90微米直径大小的锡膏点；使用固晶的方式，将已经处理好的单向透视的LED芯片，固定在功能区焊盘上；每个LED芯片上的电极结构与所述衬底基板上的焊盘结构连接；熔融状态的锡膏，进入回流焊冷却区后，完成锡膏的定型，从而完成LED芯片与基板焊盘的键合与电导通；

将增黑层4的图形制作在菲林底片上，使用对位、曝光的生产工艺的制作方法，将菲林图形转移到已贴干膜上，通过感光性的原理，使后工序生产制作出增黑层4；增黑层4填充于基板每个焊盘的间距中；

在外部整体模压一层黑色封装胶后，放入烤箱150℃烘烤3小时；再切割PCBA灯板多余工艺边；即可得到高显示高对比度效果的LED显示模组。

本申请还提供一种LED显示屏，包括上述实施例中的LED显示面板，还包括壳体、驱动模块、散热结构等。

其中，LED显示面板为LED显示屏的核心部件，用于发出光线、显示图像等。壳体用于保护内部元器件，以及提供防水、防尘等功能。驱动模块与LED显示面板中的LED芯片电连接，为LED芯片提供电能，还用于控制LED显示屏的亮度、色彩、显示内容等。散热结构用于排出LED显示面板上的热量，防止LED显示面板过热。

由于本申请的LED显示屏具有本申请的LED显示面板，因此，也具有本申请的LED显示面板的优点。本申请提供的LED显示屏具有高对比度的优点，同时具有良好的可靠性和稳定性。通过采用上述结构的LED显示屏可以获得更清晰、更鲜艳的图像显示效果，适用于各种需要显示的应用场景。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED芯片，其特征在于，包括：

芯片本体(1)；

单向透光结构(2)，连接于所述芯片本体(1)的发光面上，所述单向透光结构(2)包括导光层(21)和遮光层(22)，所述导光层(21)和所述遮光层(22)沿所述发光面的横向依次交替布置。

2.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述遮光层(22)的第一端连接于所述发光面上，所述遮光层(22)的第二端朝背离所述发光面的方向延伸，所述遮光层(22)与所述发光面呈夹角布置。

3.如权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述遮光层(22)与所述发光面的夹角范围为60°-90°。

4.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述发光面为所述芯片本体(1)的发光端面，所述导光层(21)和所述遮光层(22)均设置在所述芯片本体(1)的发光端面上。

5.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述导光层(21)凸出于所述发光面的高度大于所述遮光层(22)凸出于所述发光面的高度。

6.如权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，还包括扩散层(23)，所述扩散层(23)覆盖于所述导光层(21)和遮光层(22)的顶部，所述扩散层(23)用于传导所述导光层(21)中的光线。

7.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述遮光层(22)呈栅条状依次布置于所述发光面上。

8.一种LED显示面板，其特征在于，包括：

基板(3)；

如权利要求1至7中任意一项所述多个的LED芯片。

9.如权利要求8所述的LED显示面板，其特征在于，还包括增黑层(4)，所述增黑层(4)连接于所述基板(3)上，且位于各所述LED芯片之间。

10.一种LED显示屏，其特征在于，包括如权利要求8或9中所述的LED显示面板。