CN118234124A

CN118234124A - 一种用于led产品的多层载板及其设备

Info

Publication number: CN118234124A
Application number: CN202410524722.0A
Authority: CN
Inventors: 袁楚卓; 陈都
Original assignee: Shenzhen Meisi Micro Semiconductor Co ltd
Current assignee: Shenzhen Meisi Micro Semiconductor Co ltd
Priority date: 2022-03-27
Filing date: 2022-03-27
Publication date: 2024-06-21
Also published as: CN114867145B; CN114867145A; WO2023185099A1; CN118140594A

Abstract

一种用于LED产品的多层载板，包括：GND板、VDD板，可选的DATA板，GND板中部包括GND板中孔区(GNDSP)；VDD板中部包括VDD板中孔区(VDDSP)；可选的DATA板中部包括DATA板中孔区(DATASP)；并且，GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、可选的DATA板中孔区(DATASP)的外轮廓完全对应；GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、可选的DATA板中孔区(DATASP)之外的区域为对应各个板的载板主体区域。本公开能够兼顾透光和LED显示/照明效果，甚至实现等间距显示效果，更进一步，甚至实现等间距且提高透光率的视觉效果。

Description

一种用于LED产品的多层载板及其设备

技术领域

本公开涉及LED领域，具体而言，涉及一种用于LED产品的多层载板及其设备。

背景技术

目前，现有技术的LED载板种类广泛，但是当用于照明或显示时，市场上开始出现透明、半透明照明或显示的需求。

以显示为例，半透明的显示需求，对LED的载板结构提出了新的要求。整体而言，本领域亟需开发兼顾透光和显示视觉效果的LED载板技术及其显示设备。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种用于LED产品的多层载板，其特征在于：

所述多层LED载板包括：GND板、VDD板，以及可选的DATA板，其中，GND板用于接地，VDD板用于供电，可选的DATA板用于向LED产品提供数据信号；当DATA板不被包括时，通过VDD板和GND板，以载波的方式向LED产品提供数据信号；

所述GND板的中部包括GND板中孔区(GNDSP)；

所述VDD板的中部包括VDD板中孔区(VDDSP)；

所述可选的DATA板的中部包括DATA板中孔区(DATASP)；

并且，

所述GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、以及可选的DATA板中孔区(DATASP)的外轮廓完全对应；

所述GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、以及可选的DATA板中孔区(DATASP)之外的区域为对应的各个板的载板主体区域。

优选的，

LED产品固定在DATA板上，或者VDD板，或者GND板上。

优选的，

DATA板自身为分离的两部分，且两部分对称。

优选的，

VDD板、GND板分别为一个完整的载板主体，且具有对称性。

优选的，

GND板、VDD板，以及DATA板，两两之间彼此绝缘以防止短路。

优选的，

GND板、VDD板，以及DATA板中，居中的板可以为VDD板，也可以为GND板，也可以为DATA板；

GND板、VDD板，以及DATA板中其余的两个板，其中任一位于居中的板的上方，另一个位于居中的板的下方。

优选的，

对于居中的板，以及位于居中的板的上方的板，在其各自的下表面设置绝缘涂层，以使得GND板、VDD板，以及DATA板，两两之间彼此绝缘。

优选的，

对于居中的板，以及位于居中的板的上方的板，在其各自的下方设置额外的第一绝缘板、第二绝缘板，以使得GND板、VDD板，以及DATA板，两两之间彼此绝缘。

优选的，

对于所述多层载板，其在GND板、VDD板，以及DATA板中的一个或多个板处，设置过孔；且当至少2个板均设置有过孔时，至少其中一个板的1处过孔，与另一个板的1处过孔，呈位置、形状、尺寸对应。

优选的，

所述多层载板作为一个整体，该整体的一个侧面的板，免设置过孔。

综上，本公开的上述多层载板能够兼顾透光和LED显示/照明效果，甚至实现等间距的显示效果，更进一步，甚至实现等间距且提高透光率的视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本公开的一个实施例提供的多层载板的结构示意图；

图2为本公开的一个实施例提供的多层载板的中孔区、中孔区周边区域示意图；

图3为本公开的一个实施例提供的多层载板用于LED产品时的装配示意图；

图4为本公开的一个实施例提供的多层载板用于LED产品时的装配示意图；

图5为本公开的一个实施例提供的多层载板的左右拓展、上下拓展的示意图；

图6为本公开的一个实施例提供的多层载板中GND板左右拓展、上下拓展的示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图1至图6，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本公开的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”、“行”、“列”、“平行”、“垂直”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，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公开的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例中的特征可以相互结合。

参见图1、图2，在一个实施例中，本公开揭示了一种用于LED产品的多层载板，包括：GND板、VDD板，以及可选的DATA板，其中，GND板用于接地，VDD板用于供电，可选的DATA板用于向LED产品提供数据信号；当DATA板不被包括时，通过VDD板和GND板，以载波的方式向LED产品提供数据信号；

所述GND板的中部包括GND板中孔区(GNDSP)；

所述VDD板的中部包括VDD板中孔区(VDDSP)；

所述可选的DATA板的中部包括DATA板中孔区(DATASP)；

并且，

首先，以具有DATA板为例：

GND板、VDD板，以及DATA板，其中，GND板用于接地，VDD板用于供电，DATA板用于向LED产品提供数据信号；

所述GND板的中部包括GND板中孔区(GNDSP)；

所述VDD板的中部包括VDD板中孔区(VDDSP)；

所述DATA板的中部包括DATA板中孔区(DATASP)；

并且，

所述GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、DATA板中孔区(DATASP)的外轮廓完全对应；

所述GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、DATA板中孔区(DATASP)之外的区域为对应的各个板的载板主体区域。

对于此种情形，由于GND板中孔区(GNDSP)、VDD板中孔区(VDDSP)、DATA板中孔区(DATASP)的外轮廓完全对应，则使得所述多层载板对外表现出3个板子中孔区完全重叠后，对外所体现的中孔区。因此，当所述多层载板用于LED产品的载板时，中孔区即可用于光线穿过的区域。

其次，对于不具备DATA板的情形，

LED的驱动领域中，已经出现利用供电线例如零火线/正负极线，在供电的同时传送数据信号的技术。这相当于一种载波技术。

这意味着，即使没有专门的DATA板，依靠前文所述的VDD板和GND板，其同样能够在对LED产品供电的同时，传送数据信号。

对于本公开而言，LED产品可以包括LED发光体，该数据信号可以是针对具体LED产品的数据信号，也可以是某LED产品的不同LED发光体的信号、还可以是针对单个LED发光体中不同LED芯片的特定编码信号；即，数据信号可以是针对LED产品这一宏观层面的，也可针对LED产品下位的LED发光体这一层面的，还可针对LED芯片这一更加下位层面的对象；

此外，该数据信号可以是具体LED产品/LED发光体/LED芯片的地址编码信号、还可以是照明或显示的颜色的色彩信号；

总之，无论DATA板是包括还是不包括，所述多层载板都可以实现相应数据信号的传送。

能够理解，当LED产品承载在所述多层载板后，由于LED产品设置在中孔区之外的区域，那么：

当白天LED产品不工作时，人们的目光可以穿过以上中孔区；

当LED产品工作时，人们的目光依然可以穿过以上中孔区。

此外，中孔区还可以用于LED产品工作时的通风散热。

在另一个实施例中，

所述多层载板的一面作为正面以固定LED产品，所述多层载板的另一面则作为背面，且背面免设置：任何用于连接LED产品的IC和/或其他元器件。

对于该实施例而言，其相比现有技术体现出本公开的另一大创新。LED产品包括LED发光体，当LED发光体自身除了LED芯片之外还包括驱动IC(不限于限流IC、恒流IC)时，那么，载板只需要通过载板正面的相应引脚对LED发光体供电即可，而不需要在载板背面设置任何连接LED发光体的IC和/或其他元器件。

在另一个实施例中，以具备专用于数据信号传输的DATA板为例，

对应所述多层载板，LED产品固定在DATA板上，或者VDD板，或者GND板上。

例如，参见图3，当DATA板这一侧作为多层载板的正面时，其上可以固定LED，至于LED需要连接VDD供电和GND，其并不受影响。能够理解，从电路的角度，对于该多层载板而言，其中的任一层所对应的板子都可以作为正面以固定LED，其余板子作为其他层即可。无论怎样灵活设置DATA板、VDD板、GND板的空间位置关系，都可以确保绝缘的前提下，完成电路的互连，例如以过孔的方式连接多个板，或者多层载板中的每个板在边缘都有相应的金手指以连接VDD供电或数据信号或地。自然的，当VDD板作为多层载板的正面时，其同样可以固定LED；当GND板作为多层载板的正面时，其同样也可以固定LED。

进一步的，在另一个实施例中，

参见图2、图3，以DATA板作为多层载板的正面为例，该正面固定LED时，其示例性的公开了如下方案：

DATA板上设置有连接到GND板的接地类型的过孔DATAGND1，其与VDD板的接地类型的过孔VDDGND1呈位置、形状、尺寸对应；当LED产品(例如前文所述的包括LED芯片和驱动IC的LED发光体)固定在DATA板上时，LED产品通过DATA板和VDD板上的这两个过孔，连接到GND板，以实现接地；

类似的，DATA板上设置有连接到VDD板的VDD类型的过孔DATAVDD1；当LED产品(例如前文所述的包括LED芯片和驱动IC的LED发光体)固定在DATA板上时，LED产品通过DATA板上的过孔DATAVDD1，连接到VDD板，以实现供电；此外，LED产品通过DATA板上的数据信号引脚，即DATA1引脚连接到DATA板，以实现与数据信号的交互。

在另一个实施例中，

对于该实施例而言，正如图2、图3所示，以DATA板作为多层载板的正面为例，GND板作为多层载板整体的一个侧面的板，免设置过孔。

在另一个实施例中，

DATA板自身为分离的两部分，且两部分对称。例如图2中，DATA板分左右两部分，且左部分的右端，与右部分的左端，二者之间具有左右之间的间距。并且，左部分的上下两部分，具有对称性，例如，如果将DATA板的下部分和上部分沿中间水平线切开，则切开的下部分可以向上平移后，与上部分完全重叠。

在另一个实施例中，

VDD板、GND板分别为一个完整的载板主体，且具有对称性。

对于以上两个实施例而言，参见图2、图3，其示例的是DATA板用于多层载板的正面，以固定LED。为了LED部署的灵活性，DATA板自身为分离的两部分，且图2、图3所示的DATA板的每一部分，每个部分都包括对应的接地类型过孔DATAGND、VDD类型过孔DATAVDD和数据信号引脚即DATA引脚(备注：图中标出DATAGND1、DATAVDD1和DATA1，未标出DATAGND2、DATAVDD2和DATA2等)且，每个部分都能固定2个LED。参见图3、图4，4个LED通过相应的锡柱，与DATA板固定，并与DATA板以及其下方的VDD板、GND板互连。需要说明的是，也可以不通过锡柱，而是通过焊接导线的方式、飞线的方式实现各个板与LED的电性互连。

在另一个实施例中，

GND板、VDD板，以及DATA板，两两之间彼此绝缘以防止短路。

在另一个实施例中，

正如前文所述，GND板、VDD板，以及DATA板的空间位置是可以灵活设置的，且在确保绝缘的前提下，均可以完成电路的互连，例如以过孔的方式连接多个板，或者多层载板中的每个板在边缘都有相应的金手指以连接VDD供电或数据信号或地。

而进一步参见图2、图3，本实施例则示意了VDD板居中的情形。以VDD板居中为例，DATA板可以位于VDD板的上方，也可以位于VDD板的下方。图2、图3甚至图1，示例的则是自上而下为：DATA板、VDD板、GND板。

在另一个实施例中，

例如，可以对图1至3中的DATA板、VDD板各自的下表面设置绝缘涂层。

在另一个实施例中，

与前一个实施例相比，本实施例揭示了另外的实现绝缘的方案。当涉及额外的绝缘板时，相对于绝缘板上方或者下方的板，绝缘板至少包括1处位置、形状、尺寸对应的过孔，从而使得绝缘板不影响其余通过过孔互连的板。

参见图2，在另一个实施例中，

所述GND板中孔区(GNDSP)的周围板面包括四个区域：第一区域(A1)、第二区域(A2)、第三区域(A3)、第四区域(A4)，且该四个区域均为实心。

结合前文所揭示的DATA板作为多层载板的正面，VDD板作为居中的板，过孔可以设置在DATA板和VDD板，GND板则可以免设置过孔，所以，本实施例中GND板的四个区域均为实心。

参见图2，在另一个实施例中，

所述VDD板的中部包括VDD板中孔区(VDDSP)，所述VDD板中孔区(VDDSP)的周围板面也包括四个区域：该四个区域中，与GND板的四个区域第一区域(A1)、第二区域(A2)、第三区域(A3)、第四区域(A4)分别对应，且VDD板的四个区域中，每个区域设置1个过孔，例如过孔VDDGND1。

参见图2，在另一个实施例中，

所述DATA板的中部包括DATA板中孔区(DATASP)，所述DATA板中孔区(DATASP)的周围板面也包括四个区域：该四个区域与VDD板的四个区域分别对应，且DATA板的四个区域中，每个区域设置1个过孔，且每个区域中的该过孔与VDD板中的对应过孔呈位置、形状、尺寸对应。例如，DATA板的过孔DATAGND1，与VDD板的过孔VDDGND1位置对应。

参见图2，需要补充说明的是，所述DATA板上还额外设置VDD类型过孔DATAVDD1，用于连接VDD板，在VDD板上无需设置与过孔DATAVDD1对应的过孔。

参见图2，在另一个实施例中，

所述GND板中孔区(GNDSP)的周围四个区域中，第一区域(A1)、第二区域(A2)、第三区域(A3)、第四区域(A4)分别位于GND板中孔区(GNDSP)的西北角、西南角、东北角、东南角，其中，沿着逆时针的方向，

第一区域延伸有第一区域臂1(UARM1)、第一区域臂2(LARM1)；

第二区域延伸有第二区域臂1(LARM2)、第二区域臂2(DARM1)；

第三区域延伸有第三区域臂1(DARM2)、第三区域臂2(RARM2)；

第三区域延伸有第四区域臂1(RARM1)、第四区域臂2(UARM2)；

且，

第一区域臂2(LARM1)与第二区域臂1(LARM2)之间，为GND板左侧孔区(LSP)；

第三区域臂2(RARM2)与第四区域臂1(RARM1)之间，为GND板右侧孔区(RSP)；

第二区域臂2(DARM1)与第三区域臂1(DARM2)之间，为GND板下部孔区(DSP)；

第四区域臂2(UARM2)与第一区域臂1(UARM1)之间，为GND板上部孔区(USP)。

对于本实施例而言，其通过具体的示例，说明了本实施例如何通过相关臂来保障所述多层载板的基本力学性能。更准确的说，相关臂和除了中孔区、左侧孔区、右侧孔区、上部孔区、下部孔区之外的板子主体，构成了围绕中孔区的多个岛状载板区域，形成了群岛，确保了VDD板、DATA板、GND板各个板的基本力学性能，从而保障了多层载板的基本力学性能。

进一步的，在另一个实施例中，

所述载板上免设置：行状或列状的格栅。

对于该实施例而言，相比传统的带有水平方向或竖直方向的1个或多个格栅的LED载板或LED透明显示设备(例如，LED透明显示屏)：

本公开可以免设置任何行状或列状的格栅。原因在于：本公开可以通过中孔区之外的各个板的载板主体，准确的说，通过载板主体所包括的多个岛状载板区域，形成的群岛来满足载板的力学性能的基本要求，而不必强制性设置行状或列状的1个或多个格栅来满足载板的力学性能的基本要求。换言之，本实施例通过中孔区之外各个板的实心区域自带力学方面的加强型结构。此外，格栅本身影响视觉效果，这是因为格栅容易导致视觉错觉，这也是本实施例免设置格栅的考虑因素。

进一步，参见图2，在另一个实施例中，

VDD板也具有VDD板左侧孔区、VDD板右侧孔区、VDD板下部孔区、VDD板上部孔区，且与：GND板左侧孔区(LSP)、GND板右侧孔区(RSP)、GND板下部孔区(DSP)、GND板上部孔区(USP)，在位置、形状、尺寸方面完全对应。

进一步，参见图2，在另一个实施例中，

DATA板也具有DATA板左侧孔区、DATA板右侧孔区、DATA板下部孔区、DATA板上部孔区，且与：GND板左侧孔区(LSP)、GND板右侧孔区(RSP)、GND板下部孔区(DSP)、GND板上部孔区(USP)，在位置、外轮廓方面对应。

需要说明的是，图2中，DATA板示例性的为2个分离的部分，所以，本实施例中，左/右侧孔区、上/下部孔区，与GND板对应孔区，虽然形状已经不完全对应，但是位置、外轮廓是对应的，其中，左/右侧孔区位置、形状、尺寸方面完全对应，上/下部孔区则位置、外轮廓方面对应。

进一步的，在另一个实施例中，

GND板、VDD板、DATA板中的任一个板，其左侧孔区、右侧孔区是对称的，且在几何关系上，左侧孔区拼右侧孔区等于中孔区。

进一步的，在另一个实施例中，

GND板、VDD板、DATA板中的任一个板，其上部孔区、下部孔区是对称的，且在几何关系上，上部孔区拼下部孔区等于中孔区。

对于以上两个实施例，这意味着：本公开所述多层载板，可以左右拓展，或者上下拓展：

当左右拓展时，左侧多层载板的右侧孔区，与右侧多层载板的左侧孔区，共同拼接成1个拼接中孔区，该拼接中孔区与任一多层载板的GND板中孔区完全一致，也与任一多层载板的VDD板中孔区完全一致；

当上下拓展时，上部多层载板的下部孔区，与下部多层载板的上部孔区，共同拼接成1个拼接中孔区，该拼接中孔区与任一多层载板的GND板中孔区完全一致，也与任一多层载板的VDD板中孔区完全一致。

能够理解，本实施例的多层载板，能够用于组成矩阵式LED产品，例如一定尺寸的LED照明或显示载板。参见图5，其示意了多层载板的左右拓展和上下拓展，其中，图示1代表GND连接，图示2代表数据信号连接，图示3代表VDD供电连接。

需要说明的是，在左右拓展、上下拓展时，两两多层载板上的LED产品呈左右等间距设置、上下等间距设置，甚至是左右、上下均为同一个等间距设置。

由此，所述多层载板能够兼顾透光和LED显示/照明效果，甚至实现等间距的显示效果，更进一步，通过优化中孔区甚至实现等间距且高透光率的视觉效果。

参见图6所示的GND板，其示意了上述结构的多层载板的GND板在上下左右的拓展，类似的，VDD板也可以做此种拓展，以适配GND板，由于VDD板在该示例中居中。结合图5和图6，图5示出了拓展后的多层载板，其示意了最上层DATA板及其从左至右的分离式结构，并在DATA板的部分之间，其间距处露出了下方的居中层VDD板，而图6则示意了最下层的GND板。

进一步的，在另一个实施例中，

以GND板为例，GND板中孔区(GNDSP)可以是各种对称形状，例如正多边形、圆形、椭圆形等。

在另一个实施例中，

所述LED产品包括贴片式的LED。

在另一个实施例中，

以GND板的中孔区为例，通过调整中孔区的形状、尺寸，和/或调整中孔区与前述岛状载板区域的面积占比，能够调节所述多层载板的透光率、LED的部署数量。

需要说明的是，这是非常有意义的。正如LED照明或显示的场景中，人们往往距离LED装置较远，此时，在显著减少LED的数量的前提下，远观并不会导致视觉效果的显著退步，尤其是对于大尺寸LED照明或显示，依然能够满足视觉效果的要求。

参见图1至3，在另一个实施例中，

对于DATA板的分离两部分，其左侧部分、右侧部分进行各自的数据信号线的连接设置。

由于VDD供电和GND接地完全可以共用，所以，为了提高LED产品的容错，当具有独立的DATA板时，DATA板优先设计为具有分离的两部分。

在另一个实施例中，

所述多层载板中的各个板选择能够自由弯曲或变形的材质。

能够理解，这有利于实现自由度更大的视觉效果。

在另一个实施例中，

所述多层载板中的一个或多个板选择透明材质。

此外，本公开还揭示了一种LED显示设备，其采用前文任一实施例所述的多层载板。

在另一个实施例中，所述LED显示设备还包括LED发光体。

在另一个实施例中，所述LED显示设备免设置支撑结构。

结合前文所述的格栅，对于该实施例而言，典型的，与传统的带有格栅的显示设备(例如格栅屏)相比，其设备本身力学强度不够，其需要额外的支撑结构来支撑，包括但不限于格栅、格栅之外的其他额外结构架等。

在另一个实施例中，

由于所述多层载板的正面可以在LED发光体中包括LED芯片和驱动IC，因此，所述多层载板的背面可以免设置任何IC和/或元器件，这使得：所述LED显示设备可以安装在任何表面或者安装在任何夹层中间。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种用于LED产品的多层载板，其特征在于：

所述GND板的中部包括GND板中孔区(GNDSP)；

所述VDD板的中部包括VDD板中孔区(VDDSP)；

所述可选的DATA板的中部包括DATA板中孔区(DATASP)；

并且，

2.根据权利要求1所述的多层载板，其中，优选的，

LED产品固定在可选的DATA板上，或者VDD板，或者GND板上。

3.根据权利要求1所述的多层载板，其中，

DATA板自身为分离的两部分，且两部分对称。

4.根据权利要求1所述的多层载板，其中，

VDD板、GND板分别为一个完整的载板主体，且具有对称性。

5.根据权利要求1所述的多层载板，其中，

GND板、VDD板，以及DATA板，两两之间彼此绝缘以防止短路。

6.根据权利要求1所述的多层载板，其中，

7.根据权利要求6所述的多层载板，其中，

8.根据权利要求6所述的多层载板，其中，

9.根据权利要求1所述的多层载板，其中，

对于所述多层载板，其在GND板、VDD板，以及DATA板中的一个或多个板处，设置过孔；且当至少2个板均设置有过孔时，至少其中一个板的1处过孔，与另一个板的1处过孔，呈位置、形状、尺寸等对应的关系。

10.一种LED设备，其采用如权利要求1至9任一所述的多层载板。