大面積 LED 彩色顯示幕墻

大面積 LED 彩色顯示幕墻


摘要：本文所述的是一種新型的大面積 LED彩色顯示幕墻，是LED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的樓
宇幕墻技術(shù)的結(jié)合體，是賦予樓宇以動(dòng)態(tài)的信息傳播載體。所述的新型的大面積LED彩色顯
示幕墻已經(jīng)申請(qǐng)了中國(guó)的實(shí)用新型專利。

關(guān)鍵詞：LED顯示，顯示幕墻，顯示模組，非線性像素虛擬技術(shù)。

一、技術(shù)領(lǐng)域及背景技術(shù)
本文介紹的是一種已經(jīng)申請(qǐng)了中國(guó)實(shí)用新型專利的產(chǎn)品，它是一種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。
發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱LED，Light Emitting Diode）是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)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(zhǎng)、安全、響應(yīng)時(shí)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(lái)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(jué)：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(shì)。
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?lái)進(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(jì)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(lái)發(fā)布新聞，或者以動(dòng)感的視覺(jué)效果來(lái)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(jì)中，必須要解決的問(wèn)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(wèn)題。

二、主要解決的技術(shù)問(wèn)題 本專利產(chǎn)品要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)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(wèn)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)。

三、專利產(chǎn)品介紹
本實(shí)用新型專利產(chǎn)品óó大面積LED彩色顯示幕墻，包括若干顯示模組，每個(gè)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) LED 7構(gòu)成的像素，
顯示模組為細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，多個(gè)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(gè)顯示模組上設(shè)計(jì)有 2～20個(gè)像素，每個(gè)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
（也可以為其他配比，這以所采用的發(fā)光二極管的性能有關(guān)）；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(duì)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(guò)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(yáng)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(duì)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(shí)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(huà)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 13623個(gè)全色 LED顯示模組組成，
每個(gè)模組有 12 個(gè) LED 像素，整屏像素共 136 行，137 列，物理像素為 37264 個(gè)，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
2
大亮度大于600cd/m ，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(zhǎng)為 1686mm，標(biāo)準(zhǔn)模組內(nèi)分
為12個(gè)像素，每個(gè)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(lái)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(kāi)
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(kāi)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(hào)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(lái)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(jí)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(gè)像素，那么一個(gè)模組共需要6
個(gè)這樣的面罩。由圖可以清楚地看出每個(gè)LED的同一端均有保護(hù)的長(zhǎng)條保護(hù)凸緣結(jié)構(gòu) 8。面
罩表面采用陽(yáng)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(jì)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(jì)一支撐條40，用來(lái)分擔(dān)承受模組的重力，提高安全系數(shù)。
所述的一根根的顯示模組，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(lái)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(lái)一個(gè)難題就是：所顯示出來(lái)的圖像出現(xiàn)將被向
某一個(gè)方向拉長(zhǎng)了的感覺(jué)，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(gè)圖像顯示的問(wèn)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)óó非線
性像素平均技術(shù)，所述的非線性像素平均技術(shù)說(shuō)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(jì)為 N1 的整數(shù)倍 N，即
N2等于或約等于N1 x N，這樣在對(duì)圖像處理時(shí)就抽取掉縱向的原先的（N-1）行像素，也就
是說(shuō)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 示意所示，每個(gè)打上剖面線的
圓表示為一個(gè)像素16，虛線方框里的（N-1）行像素通過(guò)系統(tǒng)軟件及計(jì)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(lái)。

沙發(fā)。。好貼，學(xué)習(xí)了。。。。謝謝LZ

好東西啊

{:1_122:}

好東西。。。。。。。。。。。

謝謝啦，學(xué)習(xí)一下下!

好東西，只是不知道啥時(shí)候才能接到這樣的單子！先學(xué)習(xí)起來(lái)備用！呵呵

不錯(cuò)的基礎(chǔ)知識(shí)：）學(xué)習(xí)了

我頂。。。。。。。。。。。。。。。。。

有沒(méi)彩圖上一個(gè)呀,上個(gè)彩圖,