專利名稱：大面積led彩色顯示幕墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED顯示幕墻，具體涉及一種大面積LED彩色顯示幕墻，主要適用于大廈墻面裝飾亮化和顯示，尤其適于作為大型彩色顯示幕墻裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(簡稱LED，是Light-Emitting-Diode的書寫)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體發(fā)光器件，具有發(fā)光效率高、光線質(zhì)量高、光色純、能耗小、壽命長、安全、響應(yīng)時間短、綠色環(huán)保、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。以上這些優(yōu)點(diǎn)使得LED被認(rèn)為是一種理想的綠色光源，其已經(jīng)越來越多的被成功的應(yīng)用在工程照明和顯示領(lǐng)域，給人們以全新的感覺比如在色彩的表現(xiàn)能力、燈光的控制能力、環(huán)保節(jié)能等環(huán)節(jié)上，要比傳統(tǒng)的霓虹燈、白熾燈、鹵鎢燈等具有優(yōu)勢。
目前，高層建筑物的外墻面一般是配以普通的霓虹燈、鹵素?zé)舻葋磉M(jìn)行夜景點(diǎn)綴和裝飾，在一些重要的建筑物上可以看到各種類型和設(shè)計的大型顯示設(shè)備，它們被用于商家產(chǎn)品和服務(wù)的各種廣告或者用來發(fā)布新聞，或者以動感的視覺效果來提升建筑物的夜間景觀。大型的平板顯示設(shè)備廣泛地采用高亮度的LED作為顯示器件。但這些顯示裝置應(yīng)用到大廈的規(guī)劃和設(shè)計中，必須要解決的問題是，不但要避免影響到樓宇窗戶合理的最佳的視角范圍、采光要求，而且良好的散熱性能，防水、抗老化性能；還需要解決的是滿足室外的環(huán)境要求以及方便安裝、維護(hù)該裝置的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種大面積LED彩色顯示幕墻，能保證樓層之間玻璃立面、窗戶等采光結(jié)構(gòu)的采光要求及視角范圍；進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題依次是，該顯示幕墻具有良好的散熱性能；該顯示幕墻具有防水、抗老化性能；該顯示幕墻方便安裝、維護(hù)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種大面積LED彩色顯示幕墻，包括多個安裝在外墻上顯示模組，所述顯示模組包括型腔1、設(shè)在型腔1中的燈板3、設(shè)在燈板3上的由LED 7構(gòu)成的像素，所述顯示模組為細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)，多個所述顯示模組的布置方式為中間設(shè)有空位的間隔拼接式，其中，每個顯示模組上包括2～200個像素，每個像素包括紅色、綠色、藍(lán)色發(fā)光二極管，其中，在每個像素中，紅色發(fā)光二極管的數(shù)量大于綠色、藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量，綠色發(fā)光二極管的數(shù)量大于藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量。
在上述大面積LED彩色顯示幕墻中，每個顯示模組上設(shè)計有2～20個像素，每個像素由紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量配比為2∶2∶1或4∶2∶1或30∶28∶15。
在上述大面積LED彩色顯示幕墻中，在所述型腔內(nèi)壁設(shè)有凸緣，在所述凸緣向外的一面設(shè)有緊密裝配的用導(dǎo)熱性材料制成的散熱片。
在上述大面積LED彩色顯示幕墻中，在所述散熱片與燈板相對于LED的反面設(shè)有用導(dǎo)熱性材料制成的絕緣導(dǎo)熱膜，在上述燈板、絕緣導(dǎo)熱膜、散熱片由小銅柱通過螺紋連接緊固。
在上述大面積LED彩色顯示幕墻中，還包括面罩，在所述面罩上設(shè)有與LED位置相適應(yīng)的通孔，LED貫穿所述通孔，在所述通孔的外側(cè)，設(shè)有保護(hù)LED免受太陽光直射的保護(hù)凸緣。
在上述大面積LED彩色顯示幕墻中，在所述面罩與燈板之間設(shè)有密封膠層。所述密封膠層與型腔壁結(jié)合，最好在對應(yīng)的型腔壁上設(shè)置有齒狀結(jié)構(gòu)。
在上述大面積LED彩色顯示幕墻中，還可包括與型腔連接的支架，在所述支架上設(shè)有卡槽，在所述型腔上設(shè)有與卡槽相匹配的卡鉤；在型腔下部側(cè)面設(shè)置有螺栓組件與支架緊固?？稍谥Ъ芘c型腔之間設(shè)有分擔(dān)承受模組重力的支撐條，所述支撐條斜向設(shè)置，下端與型腔連接，上端與支架連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型大面積LED彩色顯示幕墻，由于所述顯示模組為細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)，顯示模組的連接方式為中間設(shè)有空位的間隔拼接式，能保證樓層之間玻璃立面、窗戶等采光結(jié)構(gòu)的采光要求及視角范圍；散熱片和絕緣導(dǎo)熱膜結(jié)構(gòu)使該顯示幕墻具有良好的散熱性能；密封膠層結(jié)構(gòu)使該顯示幕墻具有良好的防水密封性能；面罩及面罩上的防止太陽光直射LED的保護(hù)凸緣結(jié)構(gòu)，使該顯示幕墻具有抗老化性能；上述卡槽和卡鉤結(jié)構(gòu)，使該顯示幕墻安裝和維護(hù)更加方便。


圖1是本實(shí)用新型大面積LED彩色顯示幕墻顯示模組結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1顯示模組中面罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1顯示模組中型腔截面圖；圖4為顯示模組與幕墻橫向支架的連接示意圖；圖5是本實(shí)用新型大面積LED彩色顯示幕墻非線性像素平均技術(shù)的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的一種大面積LED彩色顯示幕墻，包括若干顯示模組，每個模組如圖1所示，包括型腔1、設(shè)在型腔1中的燈板3、設(shè)在燈板3上的由紅綠藍(lán)LED7構(gòu)成的像素，顯示模組為細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)，多個顯示模組在建筑物外墻上的布置方式為中間設(shè)有空位的彼此平行間隔拼接方式；每個顯示模組上設(shè)計有2～20個像素，每個像素由紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、藍(lán)色發(fā)光二極管按數(shù)量配比2∶2∶1或4∶2∶1或優(yōu)選的30∶28∶15構(gòu)成；在型腔1內(nèi)壁設(shè)有凸緣11，在所述凸緣11向外的一面緊密裝配有用導(dǎo)熱性材料制成的散熱片2。在所述散熱片2與燈板3相對于LED7的反面之間設(shè)有用導(dǎo)熱性材料制成的絕緣導(dǎo)熱膜6。上述燈板3、絕緣導(dǎo)熱膜6、散熱片2由小銅柱5通過螺紋緊固連接。如圖1至圖2所示，顯示幕墻還包括面罩4，在面罩4上設(shè)有與LED7位置相適應(yīng)的通孔15，LED7貫穿所述通孔15，在通孔的外側(cè)，設(shè)有保護(hù)LED免受太陽光直射的保護(hù)凸緣8；在面罩4與燈板3之間設(shè)有密封膠層9，密封膠層9與型腔1壁結(jié)合，在對應(yīng)的型腔1壁上設(shè)置有齒狀結(jié)構(gòu)12。
如圖4所示，上述大面積LED彩色顯示幕墻，還包括與型腔1連接的支架50，在支架50上設(shè)有卡槽51，在所述型腔1上設(shè)有與卡槽51相匹配的卡鉤21；在型腔1下部側(cè)面設(shè)置有螺栓組件30與支架50緊固。在支架50與型腔1之間設(shè)有分擔(dān)承受模組重力的支撐條40，支撐條40斜向設(shè)置，下端與型腔1連接，上端與支架50連接。
上述大面積LED彩色顯示幕墻在一大廈上的具休實(shí)施例，大廈高180米，共42層，LED全彩顯示幕墻系統(tǒng)主要安裝于該大廈的臨江外墻表面，適用于各類宣傳、廣告、信息的顯示，并可與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，實(shí)時顯示各種信息。系統(tǒng)采用全天候型可拆裝式模塊化結(jié)構(gòu)，配以高速掃描、殘像虛擬、圖像預(yù)失真，即抽取像素等合理的控制技術(shù)提高顯示系統(tǒng)的畫像解析度，實(shí)現(xiàn)與建筑物一體化的超大型顯示屏幕。LED屏幕主要由136×23個全色LED顯示模組組成，每個模組有12個LED像素，整屏像素共136行，137列，物理像素為37264個，水平方向像素間距為300mm，為不影響大廈的整體外觀及采光，顯示系統(tǒng)的像素分布采用非均勻像素分布，在圖像處理上采用預(yù)失真技術(shù)給予補(bǔ)償即抽取像素技術(shù)，整屏像素點(diǎn)為37264點(diǎn)，最大亮度大于600cd/m2，縱向最大像素間距定在1925mm。
如圖1所示，為該實(shí)施例的顯示模組示意圖。顯示模組最長為1686mm，標(biāo)準(zhǔn)模組內(nèi)分為12個像素，每個像素由總共73顆紅、綠、藍(lán)色發(fā)光二極管構(gòu)成，其中紅色發(fā)光二極管為30顆，綠色發(fā)光二極管為28顆，藍(lán)色發(fā)光二極管為15顆，即配比為30∶28∶15；模組內(nèi)相鄰像素點(diǎn)間距為300mm。顯示模組主要由模組型腔1、裝配組成LED像素的PCB燈板3、用來焊接密封型腔兩端的端蓋、燈板鋁制散熱片2、面罩4、絕緣導(dǎo)熱膜6、硅膠密封層9、開關(guān)電源10、接線部件13、小銅柱5以及緊固裝配用的螺釘?shù)葮?gòu)成。開關(guān)電源10用螺釘11等緊固在型腔1內(nèi)，螺釘與型腔之間墊有防水膠圈。接線部件13為安裝在型腔底部的航空插頭，起電源接入和信號處理接收連接作用。燈板鋁制散熱片2裝在鋁合金材料制成的型腔的內(nèi)部凸緣11上，兩者緊密接觸可以進(jìn)行熱傳導(dǎo)。燈板鋁制散熱片2和燈板3之間墊設(shè)絕緣導(dǎo)熱膜6，而燈板上的LED套裝著面罩4，LED僅僅露出外面一小部分。該面罩4由小銅柱5來定位，由于面罩4、銅柱5、散熱片2均為金屬，也同樣可以將型腔內(nèi)部的熱量引導(dǎo)至外部空氣中。在面罩4和燈板之間用黑色耐候硅膠密封，提升防護(hù)等級以適應(yīng)露天的使用環(huán)境。
如附圖3為模組型腔中間具體的截面圖，型腔的兩端用與之相配的鋁制端蓋密封，兩者焊接緊密。圖2為面罩結(jié)構(gòu)圖，該面罩可以蓋住模組上的兩個像素，那么一個模組共需要6個這樣的面罩。由圖可以清楚地看出每個LED的同一端均有保護(hù)的長條保護(hù)凸緣結(jié)構(gòu)8。面罩表面采用陽極氧化處理，朝向外側(cè)采用氟碳噴涂，顏色與橫豎支架一致，保持協(xié)調(diào)。
圖4為該實(shí)施例顯示模組在大廈幕墻上的連接方式。顯示模組的型腔1設(shè)計有卡插的結(jié)構(gòu)，方便與幕墻的橫向支架50插裝，螺栓組件30與橫向支架連接加固，在橫向支架與模組的型腔之間還設(shè)計一支撐條40，用來分擔(dān)承受模組的重力，提高安全系數(shù)。將各個顯示模組，橫向安裝在高層大廈的幕墻外的骨架上即幕墻每層伸出來的橫向支架上。由于考慮到保證樓層之間玻璃立面、窗戶等采光結(jié)構(gòu)的采光要求及視角范圍，由顯示模組等在大廈幕墻上所構(gòu)成的大型LED顯示屏幕，其橫向像素與縱向像素之間的點(diǎn)間距(所述的點(diǎn)間距即兩像素中心的垂直距離)不一致，甚至出現(xiàn)橫向像素間和縱向像素間的點(diǎn)間距相差很大的現(xiàn)象，這給圖像真實(shí)顯示帶來一個難題就是所顯示出來的圖像出現(xiàn)將被向某一個方向拉長了的感覺，即橫向和縱向的圖像比例比真實(shí)的圖像比例發(fā)生了較大的變化，為了解決這個圖像顯示的問題，本實(shí)用新型的系統(tǒng)采用了一種新型的圖像處理技術(shù)——非線性像素平均技術(shù)，所述的非線性像素平均技術(shù)說明如下設(shè)相鄰橫向像素間的點(diǎn)間距為N1mm，相鄰縱向像素間的點(diǎn)間距為N2mm，假設(shè)N1≤N2，N2盡量設(shè)計為N1的整數(shù)倍N，即N2等于或約等于N1xN，這樣在對圖像處理時就抽取掉縱向的原先的(N-1)行像素，也就是說在縱向像素間可以看成存在著和橫向像素點(diǎn)間距一致的(N-1)行像素，像素平均的意思就猶如把存在的縱向的這(N-1)行像素給虛擬了，如圖5所示，每個打上剖面線的圓表示為一個像素16，虛線方框里的(N-1)行像素通過系統(tǒng)軟件及計算機(jī)硬件功能而被虛擬，即這些被虛擬的像素不在彩顯幕墻上顯示出來。
權(quán)利要求1.一種大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，包括多個安裝在外墻上顯示模組，所述顯示模組包括型腔(1)、設(shè)在型腔(1)中的燈板(3)、設(shè)在燈板(3)上的由LED(7)構(gòu)成的像素，所述顯示模組為細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)，多個所述顯示模組的布置方式為中間設(shè)有空位的間隔拼接式，其中，每個顯示模組上包括2～200個像素，每個像素包括紅色、綠色、藍(lán)色發(fā)光二極管，其中，在每個像素中，紅色發(fā)光二極管的數(shù)量大于綠色、藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量，綠色發(fā)光二極管的數(shù)量大于藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，每個顯示模組上設(shè)計有2～20個像素，每個像素由紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量配比為2∶2∶1或4∶2∶1或30∶28∶15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，在所述型腔(1)內(nèi)壁設(shè)有凸緣(11)，在所述凸緣(11)向外的一面緊密裝配有用導(dǎo)熱性材料制成的散熱片(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，每個顯示模組上設(shè)計有2～20個像素，每個像素由紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)量配比為2∶2∶1或4∶2∶1或30∶28∶15。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，在所述散熱片(2)與燈板(3)相對于LED(7)的反面設(shè)有用導(dǎo)熱性材料制成的絕緣導(dǎo)熱膜(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，還包括面罩(4)，在所述面罩(4)上設(shè)有與LED(7)位置相適應(yīng)的通孔，LED(7)貫穿所述通孔，在所述通孔的外側(cè)，設(shè)有保護(hù)LED免受太陽光直射的保護(hù)凸緣(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，在所述面罩(4)與燈板(3)之間設(shè)有密封膠層(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，所述密封膠層(9)與型腔(1)壁結(jié)合，在對應(yīng)的型腔(1)壁上設(shè)置有齒狀結(jié)構(gòu)(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8中任何一項(xiàng)所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，還包括與型腔(1)連接的支架(50)，在所述支架(50)上設(shè)有卡槽(51)，在所述型腔(1)上設(shè)有與卡槽(51)相匹配的卡鉤(21)；在型腔(1)下部側(cè)面設(shè)置有螺栓組件(30)與支架(50)緊固。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-8中任何一項(xiàng)所述大面積LED彩色顯示幕墻，其特征在于，在支架(50)與型腔(1)之間設(shè)有分擔(dān)承受模組重力的支撐條(40)，所述支撐條(40)斜向設(shè)置，下端與型腔(1)連接，上端與支架(50)連接。
專利摘要一種大面積LED彩色顯示幕墻，包括安裝在外墻上的多個顯示模組，細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)的顯示模組包括型腔、設(shè)在型腔中的燈板、設(shè)在燈板上的由LED構(gòu)成的像素，顯示模組的布置方式為中間設(shè)有空位的平行間隔拼接方式。上述大面積LED彩色顯示幕墻，每個顯示模組上可設(shè)有2～20個像素，每個像素包括紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管，三種顏色發(fā)光二極管的數(shù)量配比可以是2∶2∶1或4∶2∶1或30∶28∶15。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用的顯示模組為細(xì)長的長方體結(jié)構(gòu)，且模組的布置方式為中間設(shè)有空位的間隔拼接式，能保證樓層之間玻璃立面、窗戶等采光結(jié)構(gòu)的采光要求及視角的同時，提供動態(tài)的彩色鮮艷的顯示，同時具有很好的室外防護(hù)性能和較長的使用壽命。
文檔編號G09F9/33GK2745157SQ20042009588
公開日2005年12月7日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者熊建明, 王勝國, 張雙益, 徐 明, 楊曉斌 申請人:深圳沃科半導(dǎo)體照明有限公司