一种透明LED显示屏的制作方法

一种透明led显示屏
技术领域
1.本发明涉及显示屏领域，特别涉及一种透明led(light emitting diode)显示屏。


背景技术：

2.常规的led显示屏具有高分辨率，也可以作成大幅面显示，得到了广泛的应用。但在结构上十分庞大，通常与所安装的建筑物的风格不能有良好的协调，显得比较突兀，且是不透明的，严重地影响了建筑物的采光，也完全隔断了从建筑物向外眺望的视野。因此透明led显示屏得到越来越多应用。
3.目前市场上流行的led显示屏大多采用双层钢化玻璃，用来保护显示屏内部的金属导线不受外部因素损坏，如中国实用新型专利(申请号cn201720688883.9，公告日期为2017年12月26日)公开的一种led电子显示中空玻璃，包括：中空铝条、丁基胶层、电子led玻璃显示屏层、玻璃层等，显示屏层及玻璃层均通过所述丁基胶层粘合在所述中空铝条两侧，形成密闭空间，做到延长产品使用寿命的条件下，确保了产品的全部功能无损。
4.虽然现有的透明led显示屏具有良好的保护性能，但是存在影响发光效果而导致显示效果不佳的问题无法解决。


技术实现要素：

5.为解决上述现有的led显示屏存在的显示效果不佳的问题，本发明提供了一种透明led显示屏，包括若干发光体、保护盖和基板，所述保护盖与所述基板的一面相连接，若干所述发光体设于所述基板上，所述保护盖设有若干开孔，所述发光体位于所述开孔中，所述开孔的高度不低于所述发光体的高度。
6.进一步地，所述保护盖和所述基板均呈透明状，所述开孔的形状与所述发光体的形状相匹配，所述开孔的出光口背离所述基板，所述开孔的底口面对所述基板，所述发光体背离所述基板的表面为顶面。
7.进一步地，所述出光口高于所述顶面的周边的高度为h，所述出光口垂直投射于包含所述顶面的周边的平面上的投影边缘相距所述顶面的周边的距离为w，其中h*tanθ1＝w，θ1为30～60度。
8.进一步地，所述发光体的出光角为θ2，所述出光口高于所述顶面的周边的高度为h，所述出光口垂直投射于包含所述顶面的周边的平面上的投影边缘相距所述顶面的周边的距离为w，其中h*tanθ2/2＝w。
9.进一步地，所述开孔的孔壁包含倾斜段及垂直段，所述出光口大于所述底口，所述底口的形状与所述发光体的形状相匹配，所述倾斜段连接所述出光口的边缘与所述垂直段，所述垂直段垂直于所述基板。
10.进一步地，所述开孔的孔壁为倾斜面，所述出光口大于所述底口，所述底口的形状与所述发光体的形状相匹配。
11.进一步地，所述开孔的孔壁包含垂直于所述基板的第一垂直段、平行于所述基板
的水平段及垂直于所述基板的第二垂直段，所述出光口大于所述底口，所述底口的形状与所述发光体的形状相匹配，所述第一垂直段连接所述出光口的边缘与所述水平段。
12.进一步地，所述开孔的孔壁为反射层或所述开孔的孔壁与所述发光体之间填充有透明物。
13.进一步地，还包括透明片体，所述基板的材质包含玻璃，所述透明片体与所述基板背离所述保护盖的一面相连接，所述透明片体的边缘和所述保护盖的边缘相对于所述基板突出。
14.进一步地，所述保护盖呈透明膜片状，所述基板呈透明软板状，所述保护盖具有平整区和形成所述开孔的孔壁的若干挡墙，所述挡墙呈梯形且竖立于所述平整区上，所述挡墙与所述发光体之间填充有透明物。
15.与现有技术相比，本发明在不牺牲保护性能的前提下提高了透明led显示屏的显示效果；通过在设有发光体的基板上设置保护盖以保护导电线路图案不被腐蚀或氧化，通过在保护盖设置开孔，使得发光体处于开孔内，进而发光体的光线直接向外射出，解决了现有技术中光线会被保护盖反射后射向基板，干扰了显示屏的背光侧的视觉，同时开孔的高度不低于发光体的高度也降低发光体被手指触碰的影响。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
17.图1为本发明提供的一种透明led显示屏局部侧视剖面图；
18.图2为图1中a区域的局部放大图；
19.图3为实施例三的局部侧视结构示意图；
20.图4为实施例三的优选方案一的局部侧视结构示意图；
21.图5为实施例三的优选方案二的局部侧视结构示意图；
22.图6为实施例三的优选方案三的局部侧视结构示意图；
23.图7为实施例四的局部侧视结构示意图；
24.图8为透明膜片示意图；
25.图9为挡墙结构局部侧视示意图；
26.图10为本发明提供的优选方案示意图。
27.附图标记：
28.10保护盖
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11开孔
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111挡墙
29.12反射层
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13平整区
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20基板
30.21发光体
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30透明片体
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40透明物
31.900透明膜片
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901加工区域
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902冲孔区域
32.903切割线
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述，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发明的限制。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。
35.本发明提供一种透明led显示屏，包括若干发光体21、保护盖10和基板20，保护盖10与基板20的一表面相连接，基板20具有设于其表面上的导线电路图案，若干发光体21，例如led灯珠或led芯片，呈矩阵式分布地固设于基板20的表面上且电性连接导电线路图案；控制系统电性连接导电线路图案，用以控制若干发光体21发光，呈现图像；保护盖10具有设于其中、呈矩阵式分布的若干开孔11，开孔11的位置与形状匹配发光体21的位置与形状，发光体21位于开孔11中，开孔11的高度不低于发光体21的高度。
36.实施例一
37.为了解决透明led显示屏对发光体21发出的光线的反射和折射而导致的亮度不高及反光等问题，本实施例采用以下技术方案。
38.如图1所示，基板20上矩阵布置有若干发光体21，为简洁说明，图1以其中一颗发光体21的周边结构进行示意说明，并适用于其他实施例及附图。基板20的主体可采用但不限于玻璃等透明材料中的一种，导电线路图案可通过印刷等方式设于基板20的表面上，导电线路图案将固设于基板20上的发光体21与控制系统电性连接；本实施例所采用的发光体21为其周面及顶面皆会出光的led灯珠或led芯片，发光体21的顶面为发光体21背离基板20的表面；本实施例中，保护盖10覆盖在基板20设有导电线路图案的表面上，以保护导电线路图案不被腐蚀或氧化，保护盖10可采用pc(polycarbonate)、pet(polyethylene terephthalate)或者pmma(polymethyl methacrylate)等高强度轻质透明材质制成，保护盖10对应于若干发光体21的分布设有若干开孔11，开孔11的形状与发光体21的形状相匹配，开孔11的出光口背离基板20，开孔11的底口面对基板20；发光体21处于开孔11内且开孔11的高度应当不低于发光体21的高度，同时，开孔11的孔壁与发光体21之间的间隙应当在允许的范围内取最小，用以减少发光体21的光线透过间隙射向基板20，干扰了透明led显示屏的背光侧的视觉，并且间隙取小也可降低发光体21被手指触碰的影响。
39.此外，开孔11的孔壁与发光体21之间的间隙中可填充透明胶体并固化，形成透明物40，用以稳固设于基板20上的发光体21，并且防止水气直接渗入至基板20与保护盖10之间氧化腐蚀了导电线路图案。
40.本实施例还提供了优选方案，用以解决由于四周出光的发光体21的光线会射入保
护盖10而引起的光扩散问题。
41.优选地，如图1所示，本实施例中的开孔11的孔壁可进一步设为反射层12，反射层12可采用但不限于喷、涂或者刷的方式于开孔11的内侧设置不透明涂层；此外，反射层12还可以采用不透明薄壳状中空套件套设于开孔11的内侧的方式实现，其中中空套件的内侧为反射层并成为开孔11的孔壁。较佳地，反射层12的颜色采用但不限于银色或者白色。
42.本实施例通过在保护盖10设置开孔11，使得发光体21处于开孔11内，如此，发光体21所发出的光能够直接照射向透明led显示屏的显示侧，提高了亮度，并降低因保护盖10的反光而干扰了透明led显示屏的背光侧的视觉；开孔11的高度设为不低于发光体21的高度则有效降低发光体21被手指触碰而脱落的影响；此外，可通过将开孔11的孔壁进一步设为反射层12的方式，使得发光体21四周发出的光线经反射层12反射回开孔11中，提高了出光亮度且避免了发光体21的光线会射入保护盖10中而引起的光擴散及光反射问题。
43.实施例二
44.实验研究发现，发光体21的出光角度对于显示效果具有显著影响，出光角太小会太刺眼，点光源现象太明显,出光角太大会降低显示屏整体的亮度，为消除上述影响，本实施例通过以下方案解决。
45.本实施例中，基板20、若干发光体21与保护盖10的材质、基本结构设计及三者间的相对设置关系等皆与前述实施例相似，在此不再贅述。以下仅就差异处进行详述。
46.如图2所示，由于本实施例的开孔11的高度设为不低于发光体21的高度和开孔11的孔壁与发光体21之间的间隙应当在允许的范围内取小，并且所采用的发光体21为其周面及顶面皆会出光的led灯珠或led芯片，在考量透明led显示屏的显示效果下，本实施例进一步设计开孔21的高度及开孔11的孔壁与发光体21之间的间隙，以限制透明led显示屏的出光角度。具体地，出光口高于发光体21的顶面的周边的高度为h，出光口垂直投射于包含发光体21的顶面的周边的平面上的投影边缘相距发光体21的顶面的周边的距离为w，且h*tanθ1＝w，其中θ1为30～60度。
47.本实施例中，通过设计出光口相距发光体21的顶面的周边的高度及开孔11的孔壁与发光体21之间的间隙，限制了角度θ1为30-60度，优化了透明led显示屏的显示效果。
48.实施例三
49.本实施例中，基板20、若干发光体21与保护盖10的材质、基本结构设计及三者间的相对设置关系等皆与前述实施例相似，在此不再贅述。以下仅就差异处进行详述。
50.本实施例中所采用的发光体21为预设有出光角的形式，例如为一般出光角为120度的led杯状封装体，只有其背离基板20的顶面可出光；为达到前述保护盖10的保护效果及降低透明led显示屏背光侧的视觉干扰，并同时减少保护盖10遮挡发光体21的出光，以提高透明led显示屏的亮度，本实施例提供了以下技术方案。
51.如图3所示，发光体21的预设出光角为θ2，出光口高于发光体21的顶面的周边的高度为h，出光口垂直投射于包含发光体21的顶面的周边的平面上的投影边缘相距发光体21的顶面的周边的距离为w，其中h*tanθ2/2＝w。
52.优选地，如图4所示，发光体21的预设出光角为θ2，出光口相距发光体21的顶面的周边的垂直高度及出光口处的孔壁相距发光体2的水平距离的设计同图3，但在图4中，开孔11的出光口大于底口，以使得于底口处的开孔11的孔壁与发光体21之间的间隙尽量取小，
用以减少发光体21的光线透过间隙射向基板20，干扰了透明led显示屏的背光侧的视觉。
53.在图4中，开孔11的孔壁包含倾斜段及垂直段，倾斜段连接出光口的边缘及垂直段，垂直段垂直于基板20且连接倾斜段与底口的边缘，底口的形状与发光体21的形状相匹配，即底口的大小在不影响安裝发光体21的前提下将发光体21包围的越紧密越佳，并且垂直段的高度不高于发光体21的高度，致使垂直段紧靠发光体21，减少杂散光进入垂直段与发光体21之间的间隙。
54.优选地，如图5所示，发光体21的预设出光角为θ2，出光口相距发光体21的顶面的周边的垂直高度及出光口处的孔壁相距发光体2的水平距离的设计同图3，但在图5中，开孔11的孔壁为倾斜面，倾斜面连接出光口边缘及底口边缘，出光口大于底口，底口的形状与发光体21的形状相匹配，即底口的大小在不影响安装发光体21的前提下将发光体21包围的越紧密越佳，用以减少发光体21的光线透过间隙射向基板20，干扰了透明led显示屏的背光侧的视觉。
55.优选地，如图6所示，发光体21的预设出光角为θ2，出光口相距发光体21的顶面的周边的垂直高度及出光口处的孔壁相距发光体2的水平距离的设计同图3，但在图6中，开孔11的孔壁为阶梯状，具体地孔壁包含垂直于基板20的第一垂直段、平行于基板20的水平段及垂直于基板20的第二垂直段，第一垂直段连接出光口的边缘与水平段，水平段连接第一垂直段与第二垂直段，第二垂直段连接底口的边缘与水平段，出光口大于底口，底口的形状与发光体21的形状相匹配，即底口的大小在不影响安装发光体21的前提下将发光体21包围的越紧密越佳，并且第二垂直段的高度不高于发光体21的高度，致使第二垂直段紧靠发光体21，减少杂散光进入第二垂直段与发光体21之间的间隙。
56.实施例四
57.进一步地，上述透明led显示屏由于较厚的保护盖10以及玻璃基板20的缘故，无法弯折，本实施例为了达到前述保护盖10的保护效果、降低透明led显示屏背光侧的视觉干扰及提高透明led显示屏的亮度，并同时解决无法弯折的问题，提供了如下方案。
58.本实施例中，基板20、若干发光体21与保护盖10的基本架构设计与前述实施例相似，在此不再贅述。以下仅就差异处进行详述。
59.本实施例中，如图7所示，基板20的主体采用透明软板，导电线路图案可通过印刷等方式设于基板20的表面上；保护盖10可采用pc(polycarbonate)、pet(polyethylene terephthalate)或者pmma(polymethyl methacrylate)等高强度轻质透明材质制成，呈透明膜片状，保护盖10对应于若干发光体21的分布设有若干开孔11，保护盖10具有平整区13和形成开孔11的孔壁的若干挡墙111，挡墙111为保护盖10膜片的一部分，竖立于平整区13上，发光体21位于这些挡墙111围成的开孔11之中。具体地，开孔11的高度，即挡墙111的高度，应当不低于发光体21的高度，以有效降低发光体21被手指触碰而脱落的影响，同时，开孔11的孔壁，即挡墙111的內侧，与发光体21之间的间隙应当在允许的范围内取小，用以减少发光体21的光线透过间隙射向基板20，干扰了透明led显示屏的背光侧的视觉。
60.本实施例中所采用的发光体21的形式可为周面及顶面皆会出光的led灯珠或led芯片，或者预设有出光角的led杯状封装体，此两种发光体21形式各自对应的出光口相距发光体21的顶面的周边的垂直高度及出光口处的孔壁相距发光体21的水平距离的设计同前述实施例，不再贅述。
61.挡墙111内侧形成的孔壁可为反射层12，反射层12采用例如涂层的方式形成。此外，在挡墙111与发光体21之间的空隙中填充有透明物40，用以支撑挡墙111，并且密封防水气直接渗入至基板20与保护盖10之间氧化腐蚀了导电线路图案，本实施例中，采用点胶固化的方式进行透明物40的填充。
62.本实施例中，如图8和图9所示，保护盖10的制作方法如下：
63.在透明膜片900上预定的加工区域901附着反射层，其中附着方式采用但不限于喷、刷或者打印等方式；
64.在加工区域901的中央冲孔区域902进行冲孔及沿切割线903切割加工区域901；
65.将切割后的各加工区域901折至相对所述透明膜片900的平整區13竖直后定形，形成梯形状的若干挡墙111，其中定形方式采用但不限于热塑冷却的方式。
66.本实施例中，除达成前述实施例的目的外，通过采用透明软板作为基板20及保护盖10采用透明膜片的方式，使得透明led显示屏具有可弯折的性能。
67.在其他的实施例中，本发明还提供了如下优选方案，如图10所示，基板20背离所述保护盖10的一面设有透明片体30，透明片体30采用pc、pet或者pmma等高强度轻质透明材质制成，透明片体30的边缘和保护盖10的边缘均相对于基板20突出，突出部分作为保护边框，用以保护透明片体30和保护盖10包夹的玻璃基板20不直接受外力碰撞，甚至于玻璃摔碎时也不会造成玻璃碎片飞溅伤人。
68.本发明实施例的透明led显示屏于实际组装时，只需将保护盖10的若干开孔11加工成型，然后将这些开孔11对应基板20的若干发光体21地将保护盖10接合基板20，使得发光体21处于开孔11内即可，生产工艺简单，且由于本发明采用轻质透明保护盖10代替笨重的玻璃保护盖，减轻了传统的透明led显示屏的重量。
69.尽管本文中较多地使用了诸如保护盖、开孔、挡墙、反射层、平整区、基板、发光体、透明片体、透明物和透明膜片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
70.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。