Светодиодный модуль, светодиодная панель и светодиодный экран Российский патент 2019 года по МПК H01L23/498 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к области светодиодных (LED) дисплеев, а в частности - к светодиодному модулю, светодиодной панели и светодиодному экрану.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Поскольку прозрачный светодиодный (LED) экран прозрачен, не создает помех по линии просмотра и обеспечивает прекрасное отображение, он становится все популярнее и все более широко применяется в предприятиях высокого уровня, таких как торговые центры, аэропорты, банки и фешенебельные магазины. Однако вследствие высокой сложности схем внутреннего управления в прозрачном светодиодном экране, для того, чтобы обеспечить хорошую прозрачность, необходимо не только обеспечить, чтобы базовая логическая схема управляла нормальной работой всех светодиодов, но и минимизировать преграду на линии просмотра, обусловленную техническими средствами, включая механические компоненты, печатную плату (РСВ), пластмассовый узел и некоторые электронные блоки, такие как драйверная интегральная схема (IC), светодиоды. Таким образом, чем выше плотность пикселей в светодиодном экране, тем труднее обеспечить прозрачность. Например, габариты обычного светодиодного корпуса составляют SMD3535 (размер по контуру: 3,5 мм ×3,5 мм), SMD3528 (размер по контуру: 3,5 мм ×2,8 мм) и SMD2121 (размер по контуру: 2,1 мм ×2,1 мм). Поскольку минимальные габариты корпуса драйверной интегральной схемы светодиодного экрана составляет 4 мм ×4 мм, то с учетом сложных соединений между сложными логическими схемами по существу невозможно обеспечить прозрачный светодиодный экран с шагом пикселей менее 5 мм

Сущность изобретения

[0003] Настоящее изобретение относится к светодиодному (LED) модулю, светодиодной панели и светодиодному экрану. В данном устройстве предусмотрен композитный слой, на котором выполнен проводящий слой и изолирующий слой, при этом на передней стороне композитного слоя установлены близко друг к другу светодиодный чип и драйверная интегральная схема, при этом светодиодный чип непосредственно связан с ближайшей драйверной интегральной схемой золотым проводом. При этом значительно снижается сложность схемного рисунка на слое; а светодиодный чип и драйверная интегральная схема могут быть установлены в указанном композитном слое с высокой плотностью, обеспечивая, таким образом, светодиодный экран с совершенным отображением; а поскольку размеры бескорпусного светодиодного чипа и бескорпусной драйверной интегральной схемы чрезвычайно малы и почти незаметны человеческому глазу, обеспечивается создание светодиодного экрана с высокой прозрачностью.

[0004] В одном аспекте настоящего изобретения предложен светодиодный модуль, который содержит композитный слой, по меньшей мере один набор светодиодных чипов, содержащий светодиодный чип, по меньшей мере одну драйверную интегральную схему; при этом указанный композитный слой содержит подложку, расположенную на передней стороне; светодиодный чип и драйверная интегральная схема установлены на передней стороне композитного слоя, провод, идущий от катода светодиодного чипа, связан с драйверной интегральной схемой; на передней стороне композитного слоя выполнены глухие отверстия, анод светодиодного чипа связан с положительным электродом внутри композитного слоя через одно из глухих отверстий; провод, идущий от ножки (VDD) питания драйверной интегральной схемы, связан с положительным электродом внутри композитного слоя через одно из глухих отверстий; провод, идущий от ножки (GND) земля драйверной интегральной схемы, связан с отрицательным электродом внутри композитного слоя через одно из глухих отверстий; по меньшей мере одна драйверная интегральная схема связана с другими подобными интегральными схемами посредством сигнальной линии.

[0005] В другом аспекте светодиодная панель содержит по меньшей мере два вышеуказанных светодиодного модуля.

[0006] В еще одном аспекте светодиодный экран содержит вышеуказанную светодиодную панель.

[0007] В вариантах выполнения настоящего изобретения имеется композитный слой, в котором расположены проводящий слой и изолирующий слой, при этом светодиодный чип и драйверная интегральная схема установлены на передней стороне композитного слоя и получают питание через проводящий слой в композитном слое, а изоляция между проводящими слоями обеспечивается с помощью изолирующего слоя; при этом драйверная интегральная схема и светодиодный чип установлены близко друг к другу и непосредственно связаны на коротком расстоянии приклеенным золотым проводом. В результате уменьшается сложность схемных соединений между драйверной интегральной схемой и светодиодным чипом, а светодиодный чип и драйверная интегральная схема могут быть установлены в композитном слое с высокой плотностью, обеспечивая светодиодный экран с совершенным отображением.

Краткое описание чертежей

[0008] Чтобы сделать описание технических решений настоящего изобретения понятным, ниже дано простое описание сопровождающих чертежей, которые являются частью настоящего документа.

[0009] На фиг. 1 показан вид спереди первого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0010] на фиг. 2 показан вид спереди второго варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0011] на фиг. 3 схематично показано распределение электродов во втором варианте выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0012] на фиг. 4 схематично показана внутренняя структура для третьего варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0013] на фиг. 5 показан вид спереди четвертого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0014] на фиг. 6 схематично показана внутренняя структура четвертого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0015] на фиг. 7 схематично показана внутренняя структура для пятого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0016] на фиг. 8 схематично показана маршрутизация сигнальной линии светодиодного модуля согласно настоящему изобретению;

[0017] на фиг. 9 схематично показана светодиодная панель согласно настоящему изобретению.

[0018] На чертежах обозначено: 10 - композитный слой; 11 - подложка; 12 электродный слой; 121 - положительный электрод; 122 - отрицательный электрод; 13 - первый изолирующий слой; 14 - третий изолирующий слой; 15 - второй изолирующий слой; 16 - слой сигнальной линии; 20 - драйверная интегральная схема; 21 - сигнальная ножка; 22 - сигнальная линия; 30 - светодиодный чип; 31 - провод; 40 - контактная площадка.

Подробное описание

[0019] Для более ясного понимания технической проблемы, технического решения и достигнутого технического эффекта ниже дано описание технических решений совместно с сопровождающими чертежами. Варианты выполнения настоящего изобретения в подробном описании являются просто частью вариантов выполнения настоящего изобретения, а не представляют собой все возможные варианты выполнения настоящего изобретения.

[0020] Специалистам должно быть очевидно, что шаг пикселей в экранах прозрачных светодиодов на рынке обычно выше 10 мм и шаг пикселей в некоторых светодиодных экранах может достигать 8 мм, но прозрачность таких светодиодных экранов не идеальна. В заявке на патент CN 200610164506.1 достигнуть высокой прозрачности позволяет использование технологии прозрачных проводящих пленок. Однако вследствие недостатков прозрачной проводящей пленки, таких как высокое сопротивление и большое падение напряжения, этот материал не может использоваться для формирования миниатюрных линий на плоскости, так как обычно используется медное покрытие в печатных платах, и не может нести сложный рисунок проводов на ограниченной площади, поэтому интервал между светодиодными чипами приходится увеличивать, обеспечивая выполнение лишь простых функций: освещения и показа простых букв. Что касается прозрачного светодиодного экрана, раскрытого в другой заявке на патент CN 201310011178, в котором драйверная интегральная схема (IC) расположена на горизонтально расположенной полосе светодиодов, он может нести сложную логическую схему при шаге пикселей, достигающем 8-мм или даже 5 мм. Однако, когда шаг пикселей становится меньше 5 мм, прозрачность становится чрезвычайно низкой, и светодиодный экран по существу перестает быть прозрачным.

[0021] Первый вариант выполнения настоящего изобретения

[0022] На фиг. 1 показан вид спереди первого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 1, светодиодный модуль содержит композитный слой 10, по меньшей мере один набор светодиодных чипов со светодиодным чипом 30, по меньшей мере одну драйверную интегральную схему 20; при этом композитный слой 10 содержит подложку 11, расположенную на передней стороне;

[0023] светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 установлены на передней стороне композитного слоя 10, провод 31, идущий от катода светодиодного чипа 30, связан с драйверной интегральной схемой 20; на передней стороне композитного слоя 10 выполнены глухие отверстия, анод светодиодного чипа 30, связан с положительным электродом 121 внутри композитного слоя 10 через одно из глухих отверстий; провод 31, идущий от ножки (VDD) питания драйверной интегральной схемы 20, связан с положительным электродом 121 внутри композитного слоя 10 через одно из глухих отверстий; провод 31, идущий от ножки (GND) земля драйверной интегральной схемы 20, связан с отрицательным электродом 121 внутри композитного слоя 10 через одно из глухих отверстий; при этом по меньшей мере одна или большее количество драйверных интегральных схем 20 связаны друг с другом посредством сигнальной линии 22.

[0024] Передняя сторона в этом техническом решении может относиться к стороне в направлении распространения излучаемого света, и направление, в котором излучается свет, взято в качестве опорного, чтобы отличить переднюю и тыльную части.

[0025] В этом техническом решении каждый набор светодиодных чипов соответствует драйверной интегральной схеме 20, при этом набор светодиодных чипов и драйверная интегральная схема 20 расположены в различных рядах и пространственно разделены в каждом ряду.

[0026] В этом техническом решении набор светодиодных чипов расположен в виде массива, при этом интервал между двумя соседними рядами равен интервалу между двумя соседними столбцами. Светоизлучающая группа сформирована наборами 2×1, 2×2 или 2×3 светодиодных чипов, при этом каждая светоизлучающая группа соответствует драйверной интегральной схеме 20, расположенной в центре плоскости светоизлучающей группы. В качестве опции, варианты выполнения настоящего изобретения согласно этому техническому решению описаны на примере светоизлучающей группы с распределением 2×2.

[0027] Композитный слой 10 является прозрачным композитным слоем 10. Композитный слой 10 содержит слоистую конструкцию, сформированную слоями из прозрачного проводящего или прозрачного изолирующего вещества, при этом прозрачное изолирующее вещество может быть полиэтилентерефталатом (PET), поливинилхлоридом (PVC), поликарбонатом (PC), полиэтиленом (РЕ), акриловой краской и т.д., а проводящее прозрачное вещество может быть прозрачной акриловой проводящей лентой, легированным оловом оксидом индия (ITO) и легированным цинком оксидом индия (IZO). Проводящее прозрачное вещество может быть прикреплено к поверхности соседнего изолирующего слоя.

[0028] Имеется прозрачный композитный слой 10, в котором имеется прозрачный проводник и прозрачный изолятор. Светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 расположены на передней стороне прозрачного композитного слоя 10. Светодиодный чип 30 может быть электрически связан с драйверной интегральной схемой 20 посредством прозрачного проводника внутри прозрачного композитного слоя 10. Прозрачный изолятор обеспечивает изоляцию между прозрачными проводниками в различных слоях, при этом в области прозрачного композитного слоя 10 вне светодиодного чипа 30 и драйверной интегральной схемы 20 может быть достигнута полная прозрачность, и шаг пикселей в светодиодном экране составляет менее 5 мм при прозрачности больше 90%.

[0029] Варианты выполнения настоящего изобретения согласно этому техническому решению могут быть описаны на основе способа изготовления прозрачного композитного слоя 10.

[0030] В соответствующих технологиях создания светодиодного дисплея для отображения заранее заданного изображения в каждом пикселе имеется один или большее количество светодиодов. Однако из-за собственных размеров светодиода, пиксель светодиодного экрана, изготовленный с использованием соответствующей технологии, является слишком большим для создания резкого отображения. Кроме того, высокая прозрачность не будет достигнута из-за преграды, создаваемой светодиодом. В этом техническом решении каждый пиксель выполнен на основе миниатюрного светодиодного чипа 30, а не света от корпусированных светодиодов. В качестве опции светодиодный чип 30 может иметь размеры 0,15 мм × 0,15 мм, что обеспечивает создания резкого пикселя. Кроме того, бескорпусная неизолированная полупроводниковая пластина, которая имеет размеры менее чем 2 мм × 2 мм и совершенно незаметна человеческому глазу с некоторого расстояния, выполняет функцию драйверной интегральной схемы 20, что улучшает прозрачность. В техническом решении, показанном на фиг. 1, каждый пиксель содержит светодиодный чип 30, что обеспечивает создание простого светодиодного дисплея. Цвет светодиодного чипа 30 может быть красным, зеленым, синим или белым. Одноцветный светодиод может использоваться для создания информационного табло, отображающего простое содержание, и т.п.

[0031] В этом варианте выполнения настоящего изобретения светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 могут получать питание посредством прозрачного проводника, расположенного в композитном слое 10; при этом передача сигналов между светодиодным чипом 30 и драйверной интегральной схемой 20 и передача сигналов между драйверными интегральными схемами 20 может быть достигнута посредством сигнальной линии 22, расположенной на передней стороне композитного слоя 10.

[0032] Светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 могут быть установлены на подложке 11 с использованием процессов кристалл-на-плате (СОВ, chip-on-board) или кристалл-на-стекле (COG, chip-on-glass).

[0033] Передняя сторона подложки 11 покрыта прозрачным герметизирующим клеем. Прозрачный герметизирующий клей обычно может быть одним из таких материалов, как полиуретан (PU), эпоксидная смола, поливинилацетат.

[0034] Итак, предложен композитный слой 10, в котором имеется проводящий слой и изолирующий слой. Светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 установлены на передней стороне композитного слоя 10. Это позволяет светодиодному чипу 30 быть непосредственно связанным с драйверной интегральной схемой 20, что позволяет избежать ситуации с обычным светодиодом, когда драйверная интегральная схема 20 связана со светодиодным чипом 30 посредством сложной цепи или многослойной печатной платы с двумя или более слоями, и позволяет драйверной интегральной схеме управлять светодиодным чипом 30 по наиболее прямому и кратчайшему пути, так чтобы светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 были установлен на композитном слое 10 с высокой плотностью; при этом светодиодный чип 30 и драйверная интегральная схема 20 являются бескорпусными и установлены прямо на прозрачном композитном слое 10 с помощью процессов СОВ или COG и совсем не заметны вследствие своих крошечных размеров. Кроме того, в дисплее обеспечивается высокая прозрачность, высокая плотность и резкость.

[0035] Второй вариант выполнения настоящего изобретения

[0036] На фиг. 2 показан вид спереди второго варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению, а на фиг. 3 схематично показано распределение электродов во втором варианте выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 2, набор светодиодных чипов включает красный светодиодный (R-LED) чип, зеленый светодиодный (G-LED) чип и синий светодиодный (B-LED) чип.

[0037] Установка трех видов светодиодных чипов 30 обеспечивает создание множества цветов и цветного изображения.

[0038] В этом варианте выполнения настоящего изобретения композитный слой 10 дополнительно содержит электродный слой и изолирующий слой, которые последовательно размещены на тыльной стороне подложки 11.

[0039] В электродном слое имеются положительный электрод 121 и отрицательный электрод 122, а в подложке 11 выполнено множество глухих отверстий, который могут достигать положительного электрода 121 и отрицательного электрода 122.

[0040] Для работы драйверной интегральной схемы 20 и светодиодного чипа 30 на них необходимо подать питание через положительный электрод 121 и отрицательный электрод 122. Как показано на фиг. 3, электродный слой покрывает тыльную сторону подложки 11 не полностью, в то время как между подложкой 11 и изолирующим слоем имеются два независимых электрода (положительный электрод 121 и отрицательный электрод 122). Положительный электрод 121 и отрицательный электрод 122 могут находиться в одном слое и работать соответственно. Электродный слой, выполненный из прозрачного проводника, является очень тонким, поэтому для снижения сопротивления в цепи подачи питания, ширину электродного слоя обычно делают большой. В качестве опции ширина каждого электродного слоя может быть установлена равной приблизительно половине ширины подложки 11.

[0041] На фиг. 3 глухие отверстия, выполненные в подложке 11, доходят до положительного электрода 121 и отрицательного электрода 122, а две ножки питания драйверной интегральной схемы 20 связаны соответственно с положительным электродом 121 и отрицательным электродом 122 через глухие отверстия; при этом, конечно, анод светодиодного чипа 30 связан через глухое отверстие с положительным электродом 121.

[0042] Для обеспечения соединения драйверной интегральной схемы 20 и светодиодного чипа 30 с внутренней частью композитного слоя, у основания глухого отверстия может быть выполнена контактная площадка 40. Другими словами, каждая драйверная интегральная схема 20 и светодиодный чип 30 могут быть связаны с электродным слоем через контактную площадку 40. Провод 31 и сигнальная линия 22 связаны золотыми проводами. Золотой провод имеет чрезвычайно малый радиус и почти незаметен человеческому глазу. Соединение между светодиодным чипом 30 и драйверной интегральной схемой 20, соединение между светодиодным чипом 30 и внутренней частью композитного слоя 10 и соединение между драйверной интегральной схемой 20 и внутренней частью композитного слоя 10 - все выполнены золотыми проводами.

[0043] Третий вариант выполнения настоящего изобретения

[0044] На фиг. 4 схематично показана внутренняя структура для третьего варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению. Принципиальная схема внутренней структуры этого варианта выполнения настоящего изобретения может осуществлена на основе распределения светодиодных чипов, изготовленных согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения, показанному на фиг. 2. Как показано на фиг. 4, композитный слой 10 дополнительно содержит первый электродный слой, первый изолирующий слой 13, второй электродный слой и второй изолирующий слой 15, которые расположены последовательно на тыльной стороне подложки; один из первого электродного слоя и второго электродного слоя является положительным электродом 121, а другой - отрицательным электродом 122; глухие отверстия включают первое глухое отверстие и второе глухое отверстие, при этом первое глухое отверстие проходит через подложку 11 и достигает положительного электрода 121, второе глухое отверстие проходит через подложку 11 и достигает отрицательного электрода 122; провод 31, идущий от анода светодиодного чипа 30, связан с положительным электродом 121 через первое глухое отверстие; провод 31, идущий от ножки VDD драйверной интегральной схемы 20, связан с положительным электродом 121 через первое глухое отверстие; провод, идущий от ножки GND драйверной интегральной схемы 20, связан с отрицательным электродом 122 через второе глухое отверстие.

[0045] Следует отметить, что фиг. 4 не представляет собой сечения в специфическом месте на фиг. 2, а просто является диаграммой внутренней структуры технического решения для второго варианта выполнения настоящего изобретения. На чертеже показана глубина глухого отверстия и соединения между соответствующим электродным слоем и драйверной интегральной схемой 20 или светодиодным чипом. В этом техническом решении все соединения с внутренней частью композитного слоя 10 выполнены через контактные площадки 40. В техническом решении, показанном на фиг. 4, первый электродный слой является положительным электродом 121, а второй электродный слой является отрицательным электродом 122; и они взаимозаменяемы, то есть, первый электродный слой может быть отрицательным электродом 122, а второй электродный слой может быть положительным электродом 121.

[0046] Четвертый вариант выполнения настоящего изобретения

[0047] На фиг. 5 и фиг. 6 показаны вид спереди и внутренняя структура четвертого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 5, каждые пять наборов светодиодных чипов формируют светоизлучающую группу, при этом каждая светоизлучающая группа соответствует драйверной интегральной схеме 20, а вся светоизлучающая группа установлена в двух соседних рядах, при этом один из этих двух соседних рядов содержит два набора светодиодных чипов, а другая содержит три набора светодиодных чипов, и драйверная интегральная схема 20 установлена между этими двумя соседними рядами.

[0048] Драйверная интегральная схема 20 приводит в действие пять групп светодиодных чипов, по три набора светодиодных чипов в каждой группе, при этом места расположения управляемых светодиодов, приводимых в действие двумя соседними драйверными интегральными схемами 20, расположены крест-накрест, как показано в фиг. 5. Практическое значение такого драйверного режима состоит в том, что, поскольку обычная драйверная интегральная схема 20 имеет 16 каналов для привода светодиодных чипов 30, в случае 5-ти групп управляемых наборов светодиодных чипов необходимо 15 каналов, в то время как в случае группы из 2×3 управляемых светодиодных чипов необходимо 18 каналов, а 16 каналов недостаточно. Конечно, если требуется управлять работой группы из 2×3 светодиодных чипов, можно изготовить драйверную интегральную схему 20 с 18 каналами.

[0049] Среди распределений (включая распределения 2+3 и 2×1) наборов «драйверная интегральная схема-набор светодиодных чипов» в этом варианте выполнения настоящего изобретения для маршрутизации сигнальной линии 22 удобно только направление относительно драйверной интегральной схемы 20. Когда множество светодиодных модулей формируют большую светодиодную панель, светодиодные модули могут идти только вдоль горизонтального или вертикального направления, и расширение вдоль другого направления ограничено набором светодиодных чипов в том же направлении. В этой ситуации была предложена внутренняя структура, как показано на фиг. 6, и выполнена маршрутизация.

[0050] Как показано на фиг. 6, композитный слой 10 дополнительно содержит первый электродный слой, первый изолирующий слой 13, второй электродный слой и второй изолирующий слой 15, которые расположены последовательно на тыльной стороне подложки; один из первого электродного слоя и второго электродного слоя является положительным электродом 121, а другой - отрицательным электродом 122; глухие отверстия включают первое глухое отверстие и второе глухое отверстие, при этом первое глухое отверстие проходит через подложку 11 и достигает положительного электрода 121, второе глухое отверстие проходит через подложку 11 и достигает отрицательного электрода 122; провод 31, идущий от анода светодиодного чипа 30, связан с положительным электродом 121 через первое глухое отверстие; провод 31, идущий от ножки VDD драйверной интегральной схемы 20, связан с положительным электродом 121 через первое глухое отверстие; провод 31, идущий от ножки GND драйверной интегральной схемы 20, связан с отрицательным электродом 122 через второе глухое отверстие; композитный слой дополнительно содержит третий изолирующий слой 14 и сигнальный слой 16, который изолирован от первого электродного слоя или второго электродного слоя третьим изолирующим слоем 14; глухие отверстия включают третье глухое отверстие, которое проходит через подложку 11 и достигает слоя 16 сигнальной линии; сигнальная линия расположена в слое сигнальной разводки в слое 16 сигнальной линии, провод 31, идущий от сигнальной ножки 21 драйверной интегральной схемы 20, связан со слоем сигнальной разводки через третье глухое отверстие.

[0051] Когда сигнальная линия 22 расположена в композитном слое 10, сигнальная линия 22 представляет собой лишь тонкую прозрачную проводящую пленку. Чтобы понизить ее сопротивление, ширина сигнальной линии 22 может быть увеличена с формированием слоя сигнальной разводки.

[0052] Поскольку сигнальная линия 22 драйверной интегральной схемы 20 содержит по меньшей мере две линии, можно выполнить по меньшей мере два слоя 16 сигнальной линии, и по меньшей мере два третьих изолирующих слоя 14. Каждая сигнальная линия 22 может формировать слой 16 сигнальный линии, который изолирован от других проводящих слоев третьим изолирующим слоем 14.

[0053] На практике положительный электрод 121, отрицательный электрод 122 и два слоя 16 сигнальной линии не имеют порядка - который раньше, а который позже - в абсолютном смысле. Они лишь должны быть изолированы друг от друга изолирующими слоями и связаны с соответствующими компонентами через глухие отверстия.

[0054] Конечно, обеспечить передачу сигналов через слои со встроенными сигнальными линиями может расположение светодиодного чипа согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения или же другое, неописанное расположение светодиодного чипа.

[0055] Пятый вариант выполнения настоящего изобретения

[0056] На фиг. 7 схематично показана внутренняя структура для пятого варианта выполнения светодиодного модуля согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 7, красный (R) светодиодный чип установлен на первой контактной площадке 40, соответствующей первому глухому отверстию с помощью серебряного клея; зеленый (G) светодиодный чип и синий (В) светодиодный чип установлены на первой контактной площадке 40, соответствующей первому глухому отверстию с помощью изолирующего клея.

[0057] Поскольку контактная площадка 40 и светодиодный чип 30 непрозрачны, установка светодиодного чипа 30 на контактной площадке 40 может улучшить прозрачность. Непрозрачная площадка 40 может дополнительно блокировать свет, излучаемый светодиодным чипом 30 через композитный слой 10 в направлении тыльной стороны экрана. Когда это техническое решение применено в зданиях, можно эффективно предотвратить выход света, излучаемого экраном, во внутреннее пространство здания. При этом контактная площадка, представляющая собой механический компонент, изготовленный из металла, может обеспечить хорошее рассеяние тепла из светодиодного чипа 30.

[0058] Следует отметить, что расположение светодиодного чипа 30 на контактной площадке 40 не является каким-то специфическим фактором для расположения светодиодных чипов 30. При любом расположении глухие отверстия позволят установить светодиодные чипы 30 на соответствующих контактных площадках и обеспечить получение конструктивных преимуществ, даваемых этим вариантом выполнения настоящего изобретения.

[0059] Если суммировать сказанное, для облегчения последующей сборки светодиодный модуль может быть снабжен наборами светодиодных чипов в максимальном возможном количестве. Как показано на фиг. 8, драйверные интегральные схемы 20 могут располагаться «зигзагообразно» один за другим с формированием однонаправленной сигнальной линии, обеспечивая, таким образом, передачу и отображение графических данных.

[0060] Кроме того, настоящее изобретение относится к светодиодной панели, которая содержит по меньшей мере два вышеуказанных светодиодных модуля. Светодиодные модули расположены последовательно, как показано в фиг. 9.

[0061] Светодиодные модули могут быть последовательно связаны «зигзагообразно» с формированием однонаправленной сигнальной линии. Альтернативно, каждый светодиодный модуль может быть связан с сигнальной шиной и иметь доступ к сигналам.

[0062] Наконец, предложен светодиодный экран, в котором установлена светодиодная панель, как показано на фиг. 9.

[0063] Выше описаны технические принципы настоящего изобретения в комбинации с дополнительными вариантами выполнения настоящего изобретения. Эти описания призваны пояснить принципы настоящего изобретения и не должны считаться ограничивающими объем изобретения.

Промышленная применимость

[0064] Настоящее изобретение относится к светодиодному модулю, светодиодной панели и светодиодному экрану. Предлагаемое техническое решение обеспечивает создание полно-прозрачного светодиодного экрана с резко улучшенной прозрачностью и повышенной плотностью пикселей.

Настоящее изобретение относится к области светодиодных (LED) дисплеев. Предложены светодиодный (LED) модуль, светодиодная панель и светодиодный экран. Светодиодный модуль содержит композитный слой, по меньшей мере один набор светодиодных чипов, по меньшей мере одну драйверную интегральную схему (IС); при этом указанный композитный слой содержит подложку, расположенную на передней стороне; светодиодный чип и драйверная интегральная схема установлены на передней стороне композитного слоя, катод светодиодного чипа связан с драйверной интегральной схемой приклеенным золотым проводом, на передней стороне композитного слоя выполнено множество глухих отверстий. Анод светодиодного чипа связан с положительным электродом внутри композитного слоя через одно из глухих отверстий. Провод, идущий от ножки VDD драйверной интегральной схемы, связан с положительным электродом внутри композитного слоя по меньшей мере через одно из глухих отверстий. Провод, идущий от ножки GND драйверной интегральной схемы, связан с отрицательным электродом внутри композитного слоя через одно из глухих отверстий. По меньшей мере одна драйверная интегральная схема связана с другими драйверными интегральными схемами посредством сигнальной линии. Изобретение обеспечивает возможность значительно снизить сложность схемного рисунка на слое, светодиодный чип и драйверная интегральная схема могут быть установлены в указанном композитном слое с высокой плотностью, обеспечивая, таким образом, светодиодный экран с совершенным отображением, а поскольку размеры бескорпусного светодиодного чипа и бескорпусной драйверной интегральной схемы чрезвычайно малы и почти незаметны человеческому глазу, обеспечивается создание светодиодного экрана с высокой прозрачностью. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Светодиодный (LED) модуль, содержащий:

композитный слой (10), по меньшей мере один набор светодиодных чипов со светодиодным чипом (30) и по меньшей мере одну драйверную интегральную схему (IC) (20),

при этом указанный композитный слой (10) содержит подложку (11), расположенную на передней стороне, светодиодный чип (30) и драйверная интегральная схема (20) установлены на передней стороне композитного слоя (10); провод (31), идущий от катода светодиодного чипа (30), связан с драйверной интегральной схемой (20); на передней стороне композитного слоя (10) выполнено множество глухих отверстий, анод светодиодного чипа (30) связан с положительным электродом (121) внутри композитного слоя (10) через одно из глухих отверстий; провод (31), идущий от ножки VDD драйверной интегральной схемы (20), связан с положительным электродом (121) внутри композитного слоя (10) через одно из глухих отверстий; провод (31), идущий от ножки GND драйверной интегральной схемы (20), связан с отрицательным электродом (122) внутри композитного слоя (10) через одно из глухих отверстий; по меньшей мере одна драйверная интегральная схема (20) связана с другими драйверными интегральными схемами посредством сигнальной линии (22).

2. Светодиодный модуль по п. 1, в котором композитный слой (10) является прозрачным композитным слоем.

3. Светодиодный модуль по п. 2, в котором каждый набор светодиодных чипов соответствует драйверной интегральной схеме (20), при этом набор светодиодных чипов и драйверная интегральная схема (20) расположены в различных рядах и пространственно разделены в каждом ряду.

4. Светодиодный модуль по п. 2, который содержит множество наборов светодиодных чипов, расположенных в виде массива.

5. Светодиодный модуль по п. 4, в котором каждый набор из 2×1, 2×2 или 2×3 светодиодных чипов образует светоизлучающую группу, при этом каждая светоизлучающая группа соответствует драйверной интегральной схеме (20), а драйверная интегральная схема (20) расположена в центре плоскости светоизлучающей группы.

6. Светодиодный модуль по п. 4, в котором каждые 5 наборов светодиодных чипов формируют светодиодную группу, при этом каждая светодиодная группа соответствует драйверной интегральной схеме (20) и расположена в двух соседних рядах, при этом один ряд содержит два набора светодиодных чипов, другой ряд содержит три набора светодиодных чипов, а драйверная интегральная схема (20) установлена между двумя соседними рядами.

7. Светодиодный модуль по любому из пп. 1-6, в котором драйверная интегральная схема (20) является бескорпусной неизолированной полупроводниковой пластиной.

8. Светодиодный модуль по любому из пп. 1-6, в котором провод (31) и сигнальная линия (22) представляют собой приклеенные золотые провода.

9. Светодиодный модуль по любому из пп. 1-6, в котором композитный слой (10) дополнительно содержит электродный слой и второй изолирующий слой (15), которые расположены последовательно на тыльной стороне подложки (11);

при этом положительный электрод (121) и отрицательный электрод (122) выполнены в электродном слое, и в подложке (11) имеется множество глухих отверстий, которые достигают положительного электрода (121) или отрицательного электрода (122).

10. Светодиодный модуль по любому из пп. 1-6, в котором композитный слой (10) дополнительно содержит первый электродный слой, первый изолирующий слой (13), второй электродный слой и второй изолирующий слой (15), которые расположены последовательно на тыльной стороне подложки (11); при этом один из первого электродного слоя и второго электродного слоя является положительным электродом (121), а другой является отрицательным электродом (122); глухие отверстия включают первое глухое отверстие и второе глухое отверстие, при этом первое глухое отверстие проходит через подложку (11) и достигает положительного электрода (121), второе глухое отверстие проходит через подложку (11) и достигает отрицательного электрода (122); провод (31), идущий от анода светодиодного чипа (30), связан с положительным электродом через первое глухое отверстие; провод (31), идущий от ножки VDD драйверной интегральной схемы (20), связан с положительным электродом (121) через первое глухое отверстие; провод (31), идущий от ножки GND драйверной интегральной схемы (20), связан с отрицательным электродом (122) через второе глухое отверстие.

11. Светодиодный модуль по любому из пп. 1-6, в котором композитный слой (10) дополнительно содержит первый электродный слой, первый изолирующий слой (13), второй электродный слой и второй изолирующий слой (15), которые расположены последовательно на тыльной стороне подложки (11); при этом один из первого электродного слоя и второго электродного слоя является положительным электродом (121), а другой - отрицательным электродом (122); глухие отверстия включают первое глухое отверстие и второе глухое отверстие, при этом первое глухое отверстие проходит через подложку (11) и достигает положительного электрода (121), второе глухое отверстие проходит через подложку (11) и достигает отрицательного электрода (122); провод (31), идущий от анода светодиодного чипа (30), связан с положительным электродом через первое глухое отверстие; провод, (31) идущий от ножки VDD драйверной интегральной схемы (20), связан с положительным электродом (121) через первое глухое отверстие; провод (31), идущий от ножки GND драйверной интегральной схемы (20), связан с отрицательным электродом (122) через второе глухое отверстие; при этом светодиодный модуль дополнительно содержит третий изолирующий слой (14) и слой (16) сигнальной линии, который изолирован от первого электродного слоя или второго электродного слоя третьим изолирующим слоем (14); глухие отверстия включают третье глухое отверстие, которое проходит через подложку (11) и достигает слоя (16) сигнальной линии; сигнальная линия (22) представляет собой слой сигнальной разводки, расположенный в слое (16) сигнальной линии, провод (31), идущий от сигнальной ножки (21) драйверной интегральной схемы (20), связан со слоем сигнальной разводки через третье глухое отверстие.

12. Светодиодный модуль по п. 11, в котором композитный слой (10) содержит по меньшей мере два слоя (16) сигнальной линии и по меньшей мере два третьих изолирующих слоя (14).

13. Светодиодный модуль по п. 11, в котором у основания каждого глухого отверстия выполнена контактная площадка (40), а провод (31) электрически связан с композитным слоем (10) через контактную площадку (40).

14. Светодиодный модуль по п. 13, в котором набор светодиодных чипов содержит красный светодиодный (R-LED) чип, зеленый светодиодный (G-LED) чип и синий светодиодный (B-LED) чип.

15. Светодиодный модуль по п. 14, в котором красный светодиодный чип установлен на первой контактной площадке, соответствующей первому глухому отверстию, путем приклеивания серебряным клеем; зеленый светодиодный чип и синий светодиодный чип установлены на первой контактной площадке, соответствующей первому глухому отверстию, путем приклеивания изолирующим клеем.

16. Светодиодный модуль по п. 1, в котором светодиодный чип (30) и драйверная интегральная схема (20) установлены на подложке (11) с использованием процесса кристалл-на-плате (СОВ) или кристалл-на-стекле (COG), при этом передняя сторона подложки (11) покрыта прозрачным изолирующим клеем.

17. Светодиодная панель, содержащая по меньшей мере два светодиодных модуля по любому из пп. 1-16.

18. Светодиодный экран, содержащий светодиодную панель по п. 17.