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大面积 LED 彩色显示幕墙

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笑问天 发表于 2010-5-3 22:09:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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大面积 LED 彩色显示幕墙


摘要:本文所述的是一种新型的大面积 LED彩色显示幕墙,是LED显示技术与传统的楼
宇幕墙技术的结合体,是赋予楼宇以动态的信息传播载体。所述的新型的大面积LED彩色显
示幕墙已经申请了中国的实用新型专利。

关键词:LED显示,显示幕墙,显示模组,非线性像素虚拟技术。

一、技术领域及背景技术
本文介绍的是一种已经申请了中国实用新型专利的产品,它是一种LED 显示幕墙,具体
涉及一种大面积LED彩色显示幕墙,主要适用于大厦墙面装饰亮化和显示,尤其适于作为大
型彩色显示幕墙装置。
发光二极管(简称LED,Light Emitting Diode)是一种能够将电能转化为可见光的半
导体发光器件,具有发光效率高、光线质量高、光色纯、能耗小、寿命长、安全、响应时间
短、绿色环保、控制灵活等优点。以上这些优点使得LED 被认为是一种理想的绿色光源,其
已经越来越多的被成功的应用在工程照明和显示领域,给人们以全新的感觉:比如在色彩的
表现能力、灯光的控制能力、环保节能等环节上,要比传统的霓虹灯、白炽灯、卤钨灯等具有优势。
目前,高层建筑物的外墙面一般是配以普通的霓虹灯、卤素灯等来进行夜景点缀和装饰,
在一些重要的建筑物上可以看到各种类型和设计的大型显示设备,它们被用于商家产品和服
务的各种广告或者用来发布新闻,或者以动感的视觉效果来提升建筑物的夜间景观。大型的
平板显示设备广泛地采用高亮度的LED作为显示器件。但这些显示装置应用到大厦的规划和
设计中,必须要解决的问题是,不但要避免影响到楼宇窗户合理的最佳的视角范围、采光要
求,而且良好的散热性能,防水、抗老化性能;还需要解决的是满足室外的环境要求以及方
便安装、维护该装置的问题。

二、主要解决的技术问题 本专利产品要解决的技术问题在于,针对上述已有技术存在的不足,提供一种大面积
LED彩色显示幕墙,能保证楼层之间玻璃立面、窗户等采光结构的采光要求及视角范围;进
一步要解决的技术问题依次是,该显示幕墙具有良好的散热性能;该显示幕墙具有防水、抗
老化性能;该显示幕墙方便安装、维护。

三、专利产品介绍
本实用新型专利产品óó大面积LED彩色显示幕墙,包括若干显示模组,每个模组如图
1所示,包括型腔1、设在型腔1 中的灯板 3、设在灯板3上的由红绿蓝 LED 7构成的像素,
显示模组为细长的长方体结构,多个显示模组在建筑物外墙上的布置方式为中间设有空位的
彼此平行间隔拼接方式;每个显示模组上设计有 2~20个像素,每个像素由红色发光二极管、
绿色发光二极管、蓝色发光二极管按数量配比2:2:1或4:2:1或优选的30:28:15 构成
(也可以为其他配比,这以所采用的发光二极管的性能有关);在型腔 1内壁设有凸缘11,
在所述凸缘 11 向外的一面紧密装配有用导热性材料制成的散热片 2。在所述散热片 2 与灯
板3相对于LED7的反面之间设有用导热性材料制成的绝缘导热膜6。上述灯板 3、绝缘导热
膜6、散热片2由小铜柱5通过螺纹紧固连接。如图1至图 2所示,显示幕墙还包括面罩4,
在面罩 4 上设有与 LED7 位置相适应的通孔 15,LED7 贯穿所述通孔 15,在通孔的外侧,设有保护 LED 免受太阳光直射的保护凸缘 8;在面罩 4与灯板3之间设有密封胶层 9,密封胶
层9与型腔1壁结合,在对应的型腔1 壁上设置有齿状结构 12。
如图 4 所示,上述大面积 LED 彩色显示幕墙,还包括与型腔 1 连接的支架 50,在支架
50 上设有卡槽 51,在所述型腔 1 上设有与卡槽 51 相匹配的卡钩 21;在型腔 1 下部侧面设
置有螺栓组件30与支架50紧固。在支架50与型腔1之间设有分担承受模组重力的支撑条
40,支撑条40 斜向设置,下端与型腔 1连接,上端与支架 50连接。
上述大面积LED彩色显示幕墙在一大厦上的具休实施例,大厦高 180米,共 42层, LED
全彩显示幕墙系统主要安装于该大厦的临江外墙表面,适用于各类宣传、广告、信息的显示,
并可与网络联结,实时显示各种信息。系统采用全天候型可拆装式模块化结构,配以高速扫
描、残像虚拟、图像预失真,即抽取像素等合理的控制技术提高显示系统的画像解析度,实现与建筑物一体化的超大型显示屏幕。LED屏幕主要由 13623个全色 LED显示模组组成,
每个模组有 12 个 LED 像素,整屏像素共 136 行,137 列,物理像素为 37264 个,水平方向
像素间距为300mm,为不影响大厦的整体外观及采光,显示系统的像素分布采用非均匀像素
分布,在图像处理上采用预失真技术给予补偿即抽取像素技术,整屏像素点为37264 点,最
2
大亮度大于600cd/m ,纵向最大像素间距定在1925mm。
如图 1 所示,为该实施例的显示模组示意图。显示模组最长为 1686mm,标准模组内分
为12个像素,每个像素由总共73颗红、绿、蓝色发光二极管构成,其中红色发光二极管为
30颗,绿色发光二极管为28 颗,蓝色发光二极管为15 颗,即配比为 30:28:15;模组内相
邻像素点间距为 300mm。显示模组主要由模组型腔 1、装配组成 LED 像素的 PCB 灯板 3、用
来焊接密封型腔两端的端盖、灯板铝制散热片 2、面罩 4、绝缘导热膜6、硅胶密封层9、开
关电源 10、接线部件 13、小铜柱 5 以及紧固装配用的螺钉等构成。开关电源 10 用螺钉 11
等紧固在型腔1 内,螺钉与型腔之间垫有防水胶圈。接线部件 13 为安装在型腔底部的航空
插头,起电源接入和信号处理接收连接作用。灯板铝制散热片 2装在铝合金材料制成的型腔
的内部凸缘11 上,两者紧密接触可以进行热传导。灯板铝制散热片 2和灯板3之间垫设绝
缘导热膜 6,而灯板上的 LED 套装着面罩 4,LED 仅仅露出外面一小部分。该面罩 4 由小铜
柱5来定位,由于面罩4、铜柱5、散热片 2均为金属,也同样可以将型腔内部的热量引导
至外部空气中。在面罩4 和灯板之间用黑色耐候硅胶密封,提升防护等级以适应露天的使用环境。
如附图3为模组型腔中间具体的截面图,型腔的两端用与之相配的铝制端盖密封,两者
焊接紧密。图2 为面罩结构图,该面罩可以盖住模组上的两个像素,那么一个模组共需要6
个这样的面罩。由图可以清楚地看出每个LED的同一端均有保护的长条保护凸缘结构 8。面
罩表面采用阳极氧化处理,朝向外侧采用氟碳喷涂,颜色与横竖支架一致,保持协调。
图 4 为该实施例显示模组在大厦幕墙上的连接方式。显示模组的型腔 1设计有卡插
的结构,方便与幕墙的横向支架 50 插装,螺栓组件 30 与横向支架连接加固,在横向支
架与模组的型腔之间还设计一支撑条40,用来分担承受模组的重力,提高安全系数。
所述的一根根的显示模组,横向安装在高层大厦的幕墙外的骨架上即幕墙每层伸出来的横向
支架上。由于考虑到保证楼层之间玻璃立面、窗户等采光结构的采光要求及视角范围,由显
示模组等在大厦幕墙上所构成的大型 LED 显示屏幕,其横向像素与纵向像素之间的点间距(所述的点间距即两像素中心的垂直距离)不一致,甚至出现横向像素间和纵向像素间的点
间距相差很大的现象,这给图像真实显示带来一个难题就是:所显示出来的图像出现将被向
某一个方向拉长了的感觉,即横向和纵向的图像比例比真实的图像比例发生了较大的变化,
为了解决这个图像显示的问题,本实用新型的系统采用了一种新型的图像处理技术óó非线
性像素平均技术,所述的非线性像素平均技术说明如下:设相邻横向像素间的点间距为
N1mm,相邻纵向像素间的点间距为 N2mm,假设 N1≤N2,N2 尽量设计为 N1 的整数倍 N,即
N2等于或约等于N1 x N,这样在对图像处理时就抽取掉纵向的原先的(N-1)行像素,也就
是说在纵向像素间可以看成存在着和横向像素点间距一致的(N-1)行像素,像素平均的意
思就犹如把存在的纵向的这(N-1)行像素给虚拟了,如图 5 示意所示,每个打上剖面线的
圆表示为一个像素16,虚线方框里的(N-1)行像素通过系统软件及计算机硬件功能而被虚
拟,即这些被虚拟的像素不在彩显幕墙上显示出来。 1.jpg 2.jpg 3.jpg 4.jpg 5.jpg
全彩条屏卡
一吃就胖 发表于 2010-5-3 22:23:17 | 显示全部楼层
沙发。。好贴,学习了。。。。谢谢LZ
咆哮的果粒橙 发表于 2010-5-4 09:09:03 | 显示全部楼层
好东西啊
qiubbane 发表于 2010-5-11 11:25:09 | 显示全部楼层
{:1_122:}
全彩条屏卡
阳光数码科技 发表于 2011-2-8 12:52:24 | 显示全部楼层
好东西。。。。。。。。。。。
dtom 发表于 2011-9-1 14:22:18 | 显示全部楼层
谢谢啦,学习一下下!
建文广告 发表于 2011-10-8 22:10:08 | 显示全部楼层
好东西,只是不知道啥时候才能接到这样的单子!先学习起来备用!呵呵
LigangElectron 发表于 2012-4-27 00:09:49 | 显示全部楼层
不错的基础知识:)学习了
全彩条屏卡
铸剣 发表于 2012-7-11 15:41:46 | 显示全部楼层
我顶。。。。。。。。。。。。。。。。。
主和你同在 发表于 2013-12-9 17:45:25 | 显示全部楼层
有没彩图上一个呀,上个彩图,

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