[发明专利]大屏幕清晰度发光二极管显示模组及封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大屏幕清晰度发光二极管(LED)显示模组，用于家用电视接收机、电脑显示器、户内与户外大屏幕图像显示。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，数字电视系统和电子计算机系统已广泛应用于各行各业，诸如等离子(PDP)、液晶(LCD)、投影机投影(PJT)及LED屏幕等显示方式也应运而生，但上述各种主流显示方式均受到了诸如亮度、屏幕尺寸、能耗过大、使用寿命、封装技术以及显示精度的局限。

例如：PDP存在电耗过大(40寸的屏幕大约电耗300W左右)，使用寿命短(大约20000小时，且播放固定画面时屏幕易灼伤)，屏幕尺寸受限(目前最大100寸，无法无缝拼装)，亮度过低(无法在户外光照下收看)等问题。LCD存在显示速度问题(液晶体扭曲复位周期时间)，使用寿命短(背光源仅数千小时寿命)，亮度低(无法在户外光照下收看)，屏幕尺寸受限(目前最大66寸，无法无缝拼装)等问题。PJT存在图象线性较差(屏幕依靠幕布，干扰因素较多)，亮度低(无法在光照较亮的区域收看)，背光源寿命短(2000小时左右)等问题。鉴于以上产品的缺陷，目前市场上还存在另外一种显示方式，就是LED显示屏，但LED显示屏也有缺陷，目前的产品由于象素颗粒极大，无法近距离收看，而且色差较大，成本极高(动辄数百万成本)，电耗极大(单个LED的电耗约为0.5W，实际显示分辨率为1024*768的画面时，消耗功率接近1500千瓦)，难以进入室内近距离收看的领域。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种大屏幕清晰度发光二极管显示模组，以解决上述缺陷，本发明提供的显示模块组是将LCD生产技术和集成电路生产技术有机综合结合，在不降低图象清晰度、画面亮度的前提下提高屏幕尺寸，降低高清显示模组能耗，提高模组使用寿命。本发明可适用于户内和户外，民用和商用等多种用途。

本发明是一种建立在LED显示屏幕基础上的高清晰度显示模组，区别于以往的LED显示屏幕的是：以往的LED显示屏幕都是由一个个单独的LED管拼装而成，这样，必然会造成像素粗大，画面精度下降，而本发明所使用的LED模组是大规模集成了数百万个微型LED管在一个模块上，因此能做到高分辨率。该显示模组由一个LED集成显示模块，一个变频恒温散热器和一个数字信号电路板组成。

所述的LED集成显示模块内的每个象素是由未封装的可显示256级以上亮度范围的R/G/B基色二极管植在底板上，通过类似液晶TFT的控制方式来对其进行控制，由于多个LED在极近的距离内工作，必然会相互干扰，产生泛光效应，因此，需要在每一组R/G/B基色LED的周围，设置一个反光度很高的规则形状的光学聚光通道，这个通道一方面可以隔绝象素与象素之间的泛光效应，另一方面可以在象素内对三个基色进行混色，避免红、兰两色露边。还可以集中光照，提高LED的整体亮度。

所述的象素构成方式为三个基色象素以无分隔方式排列为一组，在每组象素的外围安装聚光通道以分隔各点。

所述的变频恒温散热器上安装有数个静音风扇，在散热区域温度敏感点上安装有温度传感器；变频恒温散热器通过导热胶粘贴到LED集成显示模块上，LED供电电路板安装在散热器的另一侧；

所述的数字信号电路板的输入信号通过一个三极管放大，分别控制红、绿、和蓝各基色的控制三极管的电源电压，以控制各个基色发光强度，安装在散热器的中央部位。

图1为象素排列模式，每象素由1R，1G，1B三个基色LED构成，在每组象素的外围(即图释中的黑色方框)，由全反射的反光板围成正方形的光学通道，目的是要隔离各组象素之间的光线干扰，同时在象素组内充分混色，这样可以更完美的再现色彩。由于聚光通道可以将光线充分利用，从而可以使用更低功率的LED单元以降低电耗(理想消耗功率为每LED电耗0.1MW)。

图2(a)为聚光通道的立体图，单个通道底端为0.1×0.1mm²的正方形，高度为2mm，顶端为0.3×0.3mm²，用途为在LED单元发出光线后，由四面光反射板衍射各个方向的光，在顶端出口处将光线约束为0.3×0.3mm²的象素尺寸，同时由于在底端入射口中设有一组3个基色单元，在基色单元发光的同时相互泛光，直接完成了三基色混色的过程，在聚光通道顶端的出口直接反映出混色后的象素，从而可以避免三基色象素混色时造成的视觉干扰，达到更好的收看效果。