專利名稱：：一種戶外全彩三合一表貼led大屏幕顯示單元的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種用于戶外的全彩LED大屏幕的顯示單元。
背景技術：
：目前，LED大屏幕己廣泛地應用在金融、交通、體育、廣告等領域。作為一種現(xiàn)代顯示平臺，LED大屏幕具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及室內(nèi)外環(huán)境適應能力強等特點。但是，現(xiàn)有的全彩LED大屏幕顯示單元多采用單色LED，將R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)三基色按不同比例混合，以合成從白到黑各種顏色的光。由于受制于LED的體積，現(xiàn)有的全彩LED大屏幕顯示單元不僅單位顯示面積像素點少，而且色彩合成較差，顯示效果不理想。另外，對用于戶外環(huán)境的全彩LED大屏幕，由于其使用環(huán)境復雜多變，將不可避免的受到外界因素的影響。為保證其長時間穩(wěn)定運行，常見的防護措施有防水、防腐、防雷、防風、防潮、防凍、防靜電等。根據(jù)國家標準SJ/T11281-2003《LED大屏幕測試方法》和GB4208-93《外殼防護等級(IP代碼)》的規(guī)定，室外LED大屏幕外殼防護分為3個等級，其中A級最低，C級最高，如表1所示。表l室外LED大屏幕外殼防護等級<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>其中IP33表示防止直徑大于2.5mm的固體異物進入、防淋水(各垂直面在60度范圍內(nèi)淋水，無有害影響)；IP54表示防塵(允許在某些規(guī)定條件下進入數(shù)量有限的灰塵)、防濺水(向外殼各方向濺水無有害影響)；IP66表示塵密(不允許任何灰塵進入)、防強烈噴水(向外殼各方向強烈噴水無有害影響)。參照上述國家標準，如何有效避免LED大屏幕在生產(chǎn)、運輸、安裝、使用過程中受到損害，保證長期穩(wěn)定的工作，降低維護和管理的費用，都是戶外全彩LED大屏幕重點考慮的問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型為解決上述各種問題，設計出一種能夠改善LED大屏幕顯示效果，并延長其使用壽命的戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元。本實用新型的實現(xiàn)方式一種用于戶外的全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，包括單元箱體和多塊裝于其內(nèi)的電路板，電路板上安裝有按陣列分布的三合一表貼LED器件。三合一表貼LED器件作為大屏幕的顯示像素點，不僅提高了顯示分辨率，還能改善混色和顯示效果。根據(jù)色度學理論，白色是衡量LED大屏幕顏色顯示是否正常的一個基本指標，稱之為白平衡。即當光線中紅色的亮度為21%，綠色的亮度為69%，藍色的亮度為10%時，混色后人眼感覺到的是純白色。因此，為了達到最佳亮度和最低成本，應盡量選擇三基色發(fā)光強度大致為3:6:1的比例?；谶@一原理，再結(jié)合成本控制的需要，大多數(shù)全彩LED大屏幕采用了2:1:1或2:2:1的三基色LED配比方案，即2紅1綠1藍或2紅2綠1藍的配比方案來組成一個顯示像素點。前者由于缺乏綠色成份，大多數(shù)都采用提高綠色LED驅(qū)動電流(即增加其亮度)的辦法來解決，但對綠色LED的壽命有極大的影響；后者采用增加成本來減少對綠色LED壽命的影響，即增加一只綠色LED來滿足混色的要求。本實用新型通過對三合一表貼LED器件中RGB三基色相應的驅(qū)動電流比的控制，實現(xiàn)等效于2:2:l的配比方案。就LED大屏幕的一個顯示像素點而言，配比方案有采用4個LED(2紅1綠1藍)組成一個顯示像素點的，也有采用5個LED(2紅2綠1藍)組成一個顯示像素點的。由于一個三合一表貼LED器件的大小與一個單色LED幾乎一樣，因此采用三合一表貼LED器件后，可大大提高全彩LED大屏幕的顯示分辨率，并且三合一表貼LED器件的三基色LED同時制作在一起，非常容易實現(xiàn)對驅(qū)動電流比的控制，混色效果理想。在電路板上的三合一表貼LED器件間有一層23rnrn厚的柵格狀封裝絕緣層，該絕緣層與三合一表貼LED器件的表面等高，并成柵格狀。在提高元器件間的絕緣性能的同時，還降低了陽光照射下反射光線的不良影響，也使得顯示屏更為美觀。同時，該絕緣層也可以從電路板上拆卸，使得后期維護十分方便。另外，針對戶外環(huán)境工作的防水、防塵等問題，本實用新型采用了密閉式的單元箱體設計。單元箱體由ABS工程塑料制成，并在其前端加蓋了一個透明防護罩。該防護罩采用聚碳酸脂PC材料，與單元箱體緊密扣合，防水、防塵效果理想。另外，在箱體底部開有散熱口，并安裝了風扇，散熱效果十分理想。最后，針對因驅(qū)動電流大和顯示像素點密度高引起的發(fā)熱量過大的問題，本實用新型在電路板上留有大量用于散熱的圓孔，并借助單元箱體底板上安裝的散熱風扇，很好地解決了顯示單元的散熱問題。本實用新型的特點在于以三合一表貼LED器件組成的顯示單元作為戶外全彩LED大屏幕的組裝個體，大大提高了全彩LED大屏幕的顯示分辨率；通過控制三合一表貼LED器件的驅(qū)動電流，改善混色效果；采用模塊化設計，便于運輸、裝配和維護；電路板上留有大量用于電路板散熱的圓孔，在單元箱體底板上安裝散熱風扇，解決了顯示單元的散熱問題；采用2:2:1的驅(qū)動電流配比，提高了顯示單元的亮度及對比度，有效地改善戶外全彩三合一表貼LED大屏幕的顯示效果；采用柵格狀可方便拆卸的封裝絕緣層，不僅提高器件間的絕緣性能，降低了陽光照射下反射光線帶來的不良影響，還美化了LED大屏幕的外觀；采用密閉式設計，透明防護罩與單元箱體緊密扣合，使得顯示單元與外界環(huán)境隔離，防水、防潮、防塵效果理想，提高了LED大屏幕的使用壽命。圖1為戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元的正視圖。圖中1為單元箱體，2為三合一表貼LED器件，3為柵格狀封裝絕緣層，4為透明防護罩。圖2為戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元的背視圖。圖中1為單元箱體，4為透明防護罩，5為單元箱體底板上的散熱口，6為散熱風扇。圖3為電路板示意圖。圖中2為三合一表貼LED器件，7為電路板上的散熱孔，8為電路板固定螺孔。圖4為戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元的側(cè)剖圖。圖中1為單元箱體，2為三合一表貼LED器件，3為柵格狀封裝絕緣層，4為透明防護罩，5為單元箱體底板上的散熱口，6為散熱風扇，7為電路板上的散熱孔，9為電路板。圖5為單個三合一表貼LED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中R-、R+為R(紅)色LED管芯的陰極和陽極；G—、G+為G(綠)色LED管芯的陰極和陽極；B.、B+為B(藍)色LED管芯的陰極和陽極。具體實現(xiàn)方式一種用于戶外的全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元的結(jié)構(gòu)示意圖如圖l所示，它由單元箱體l、電路板9(見圖4)、三合一表貼LED器件2、柵格狀絕緣層3和透明防護罩4組成。其中柵格狀絕緣層裝配在電路板之上，約23mm厚，并與三合一表貼LED器件2的上表面等高，使得整個顯示單元的顯示平面整齊、美觀，同時又可從電路板上隨意拆卸，方便后期維護。柵格狀封裝絕緣層3采用玻纖材料壓制成形，不僅絕緣性能好，還具有隔熱、環(huán)保、阻燃等優(yōu)點。使用時根據(jù)實際要求制成相應規(guī)格的柵格狀封裝絕緣層，然后手工裝配在電路板上，使其卡入三合一表貼LED器件間的間隙中，并與三合一表貼LED器件表面等高。單元箱體1和透明防護罩4共同構(gòu)成一個密閉結(jié)構(gòu)的箱體，使顯示單元內(nèi)部與外界隔離，達到防水、防塵的要求。其中，透明防護罩4采用聚碳酸脂PC材料，單元箱體1采用ABS工程塑料。圖2中，單元箱體1的底板留有散熱口5，配合風扇進行散熱。箱體尺寸可根據(jù)需要設計，通常其長寬比為2:1。本實用新型的單元箱體長約為480mm，寬約為240mm，能容納長寬均約240mm的電路板兩塊，并按照10mm的間距來安裝三合一表貼LED器件，安裝完后用螺釘將電路板固定在單元箱體中。圖3中，選用尺寸4)2.2的螺釘，通過定位螺孔8將電路板9固定在單元箱體1中。圖4中，9為安裝三合一表貼LED器件的電路板，并固定在單元箱體l中。由于三合一表貼LED器件的驅(qū)動電流及像素點密度均較大，為避免三合一表貼LED器件因溫度過高而無法正常工作，因而在電路板上留有大量直徑約23mm的散熱孔7，并配合單元箱體底板上安裝的散熱風扇6進行散熱。圖5為單個三合一表貼LED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。單個三合一表貼LED器件包含三個LED管芯，分別對應R、G、B三基色，三合一表貼LED器件的RGB三基色的驅(qū)動電流比為2:2:1。圖5中的電極R—、R+對應R色LED管芯的陰極和陽極G.、G+對應G色LED管芯的陰極和陽極；B-、B+對應B色LED管芯的陰極和陽極。設計時可根據(jù)實際需要，選用共陽極或共陰極的接法。本實用新型采用圖5所示的共陽極接法。權(quán)利要求1、一種戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，包括由單元箱體和多塊裝于其內(nèi)的電路板，其特征在于電路板上安裝有按陣列分布的三合一表貼LED器件作為顯示器件，所述三合一表貼LED器件的RGB三基色的驅(qū)動電流比為2∶2∶1。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，其特征在于所述電路板上留有大量用于三合一表貼LED器件散熱的圓孔。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，其特征在于-所述單元箱體由ABS工程塑料制成，箱體前端加蓋了一塊由聚碳酸脂PC材料制成的透明防護罩，箱體底板上開有散熱口，并在底板上安裝風扇進行散熱。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，其特征在于在所述電路板上安裝的三合一表貼LED器件之間有一層23mm厚的柵格狀封裝絕緣層，與三合一表貼LED器件的上表面等高，固定在電路板上并可拆卸。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的戶外全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，其特征在于所述柵格狀封裝絕緣層由玻纖材料壓制成形，為黑色柵格狀。專利摘要本實用新型提出一種用于戶外的全彩三合一表貼LED大屏幕顯示單元，包括單元箱體、電路板、三合一表貼LED器件、柵格狀封裝絕緣層和透明防護罩等。顯示單元的每個像素點由一個三合一表貼LED器件構(gòu)成，RGB三基色的驅(qū)動電流比為2∶2∶1。單元箱體中的電路板表面覆蓋有一層2～3mm厚的用于填補三合一表貼LED器件間縫隙并與三合一表貼LED器件的上表面等高的柵格狀封裝絕緣層。本LED大屏幕顯示單元的顯示分辨率高，防水、防塵效果好，使用壽命長。文檔編號G09G3/32GK201364709SQ20092012661公開日2009年12月16日申請日期2009年3月13日優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日發(fā)明者宇常,然汪,平薛申請人:重慶市易博數(shù)字技術有限公司