一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的led屏屏罩的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于LED顯示領(lǐng)域，具體涉及一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩。一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩的本體是由多層透明或部分透明的塑膠紙粘接的整體，在屏罩的夾層中設(shè)置黑網(wǎng)，構(gòu)成點(diǎn)陣式分布圓孔，圓孔內(nèi)無(wú)黑網(wǎng)，保持屏罩本體的透明度，是透光圓孔。本發(fā)明的有益效果是，屏罩本體使像素單元發(fā)光強(qiáng)度變??；而部分透光區(qū)的透光，則遏制像素之間的相互串?dāng)_，部分透光區(qū)發(fā)光，減少現(xiàn)有技術(shù)存在的周期性的黑區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、顆粒感強(qiáng)、局部光強(qiáng)刺目、不宜近處觀看的技術(shù)缺點(diǎn)。有益效果還有，采用PC塑膠紙熱敷或印刷或噴繪后，能滿足大屏的大塊顯示，顯示效果好，成本小，技術(shù)簡(jiǎn)單，耐擦洗。
【專利說明】
一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于LED顯示領(lǐng)域，具體涉及一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED
屏屏罩。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，LED屏的主要參數(shù)是像素，像素越小，LED屏的分辨率越高，顯示的圖像也越好。像素之間的距離，如P5，它表示像素之間的周期性間隔是5mm，也稱像素周期，用a表示。像素周期解釋:以大屏中間任意一個(gè)像素為起點(diǎn)，在縱橫方向上每過一個(gè)像素周期a，即每過a = 5mm，就有另一個(gè)像素。像素筒體的直徑b = 2.5毫米，高度h = 0.5毫米。每一個(gè)全彩像素，都包括紅、綠、藍(lán)，三種顏色元素，如2R2G1B。像素與像素之間有5毫米的黑區(qū)。像素筒體很亮，像素之間的間隔很黑，部分亮，會(huì)很不舒服。如城市的夜晚多姿多彩，遠(yuǎn)看LED屏，多彩會(huì)讓你流連忘返，可是你不能太靠近大屏。一旦靠近，輕則眼睛難受，流淚，重則惡心嘔吐。這是因?yàn)橛啥鄠€(gè)LED像素單元點(diǎn)陣分布形成的LED顯示大屏，它的像素之間存在黑暗間隙，像素本身很亮，像素之間的間隙又太暗，形成黑色顆粒，亮區(qū)太亮、暗區(qū)太暗，反差大引起人眼視覺疲勞或傷害，這也是現(xiàn)有LED顯示技術(shù)的缺陷。這種技術(shù)缺陷，具體包括周期性的黑區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，顆粒感強(qiáng)，局部光強(qiáng)刺目，暗隙太黑，明暗反差太大，不能近處觀看。如何消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的鉆研摸索，認(rèn)為該技術(shù)缺陷是LED屏先天有像素間隙的缺陷，可以用光信息處理來改善。受光信息處理中邊界淡化、圖像平滑、區(qū)域充填和濾波方式的啟發(fā)，提出“多層黑網(wǎng)構(gòu)成圓孔，圓孔內(nèi)透明，圓孔外透明度隨像素周期變化的屏罩”的技術(shù)方案。圓孔內(nèi)LED屏像素的發(fā)光正常透過，圓孔外只有部分像素的發(fā)光透過。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]按照本發(fā)明一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，“多層黑網(wǎng)構(gòu)成圓孔，圓孔內(nèi)透明，圓孔外透明度隨像素周期變化的屏罩”的技術(shù)方案:一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩的本體是由多層透明或部分透明的塑膠紙粘接的整體，在屏罩的夾層中設(shè)置黑網(wǎng)，構(gòu)成點(diǎn)陣式分布圓孔，圓孔內(nèi)無(wú)黑網(wǎng)，保持屏罩本體的透明度，是透光圓孔;如圖1所示;屏罩整體蓋在LED屏上，如圖6、圖7所示，LED屏上有多少點(diǎn)陣式分布的像素單元，屏罩上就對(duì)應(yīng)有多少個(gè)點(diǎn)陣式分布的透明圓孔;透明圓孔單元設(shè)置在LED屏對(duì)應(yīng)像素單元法平面的上方，透明圓孔的直徑小于或等于LED屏像素的直徑或邊長(zhǎng);屏罩上的透明圓孔外，透明圓孔與透明圓孔之間，縱向或橫向上，是按直線或曲線規(guī)律變化透明度的部分透光區(qū)。
[0004]所述的一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，透明圓孔與透明圓孔之間，縱向或橫向的部分透光區(qū)，是在屏罩粘接前，在屏罩內(nèi)夾層的表面上噴敷或熱敷或印刷密度隨像素周期變化的黑網(wǎng)，黑網(wǎng)的密度與透明度成反比；具體在一個(gè)像素周期內(nèi)，噴敷或熱敷或印刷密度可調(diào)的黑網(wǎng)，黑網(wǎng)的密度保證，由透明圓孔內(nèi)的100 %透明度逐漸變化到像素1/2周期處的20%透明度，再由20%透明度變回到另一個(gè)透明圓孔內(nèi)10 %透明度;透明度變化隨像素周期變化，其透明度變化規(guī)律呈直線或曲線變化規(guī)律。如圖2、圖3所示。
[0005]所述的一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩本體的塑膠顏色選用無(wú)色或淺灰色，塑膠的透明度選擇60-80%;屏罩的內(nèi)表面層緊貼LED屏的像素面，屏罩的內(nèi)、外表面層不噴敷或熱敷或印刷黑網(wǎng)，只在屏罩內(nèi)夾層的表面上噴敷或熱敷或印刷，密度隨像素周期變化的黑網(wǎng)；屏罩的夾層優(yōu)選2-11層。
[0006]所述的一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩的所有內(nèi)層的大小尺寸與LED屏的模組塊大小一樣，屏罩的外層比內(nèi)層的四邊分別長(zhǎng)5-10毫米，屏罩外層四邊的所長(zhǎng)部分按照LED屏的模組塊大小熱折成盒蓋形狀，在盒蓋的四邊設(shè)置與大屏周期對(duì)應(yīng)的散熱孔，整個(gè)屏罩倒扣在LED屏的模組塊上。
[0007]本發(fā)明一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩的工作原理簡(jiǎn)述:經(jīng)研究，LED屏像素的外形，有圓筒形和立方體形，前者叫像素筒體，后者叫像素立方體。圓筒體的直徑和立方體形的邊長(zhǎng)均用b表示。像素筒體和像素立方體，除了邊長(zhǎng)b外，還有高度h。像素筒體的體積=ir*b*b*h/4 ；像素立方體的體積=b*b*h。像素局域的錐形發(fā)光描述:像素筒和像素立方體的發(fā)光點(diǎn)在像素筒或立方體中心點(diǎn)的最下方，形成錐形發(fā)光區(qū)，正?？梢曞F形角達(dá)110度。其發(fā)光強(qiáng)度變化，遵從近朗伯光型規(guī)律，Ie = IQCOm0，見圖4。屏罩整體蓋在LED屏上，LED屏上有多少個(gè)點(diǎn)陣式分布的像素，屏罩上就對(duì)應(yīng)有多少個(gè)點(diǎn)陣式分布的圓孔；在每一個(gè)LED屏像素的法平面的上方有一個(gè)圓孔，即LED屏的每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)屏罩上一個(gè)圓孔;圓孔的大小，要能滿足貼片LED屏的110度廣視角的要求即可。圓孔的直徑小于或等于像素的直徑或邊長(zhǎng);在圓孔的周圍，在一個(gè)像素周期內(nèi)，其透明度，由圓孔內(nèi)的透明度100%(透明度100%是屏罩最大透明度)，逐漸變化到1/2像素處的透明度20%;再由透明度20%變回到透明度100%的另一個(gè)圓孔內(nèi)(一個(gè)像素周期)。這種透明變化是運(yùn)用了黑網(wǎng)遮光技術(shù)，如增加黑網(wǎng)密度，透明度則減少;反之，透明度則增加。然后整個(gè)點(diǎn)陣式分布LED屏的屏罩本體是透明或淺灰色的(為了討論方便，以透明代表)，透明圓孔是在屏罩噴敷或熱敷或印刷黑網(wǎng)時(shí)預(yù)留的圓孔，圓孔外其他部分是隨周期變化的部分透明區(qū)。LED屏的像素發(fā)光，在屏罩的圓孔內(nèi)，遵守近朗伯光型發(fā)光，光強(qiáng)Ie = 1coS0，正常透過，如圖4所示;在屏罩的圓孔外，只有部分通過。假定圓孔外透明度的變化與像素周期成反比，T是透明度，X像素周期的變量，A像素周期，由兩點(diǎn)方程公式寫出透明度直線公式:
[0008]T = -3.2/A*X+3.2/A*XI+0.2 = -3.2/A*(χ-χI)+0.2
[0009]圓孔外的光強(qiáng)等于I= Ιθ*Τ= (1cos0)*(-3.2/A*X+3.2/Α*Χ1+0.2)由于T透明度是兩個(gè)小數(shù)的相乘關(guān)系，兩個(gè)小數(shù)的相乘后變成更小數(shù)，由此可見透過光強(qiáng)減少，但有光通過。以三層屏罩為例，說明如下:在中間層塑膠紙的雙面按照點(diǎn)陣式分布熱敷黑網(wǎng)后，一邊加一層塑膠紙，粘合成屏罩整體。屏罩整體按照點(diǎn)陣式分布的圓孔和像素對(duì)準(zhǔn)，貼在LED屏表面。單個(gè)像素發(fā)光，在屏罩第一層正常發(fā)散傳播;在屏罩第二層雙面黑網(wǎng)的圓孔內(nèi)，像素發(fā)光正常傳播;在屏罩第二層雙面黑網(wǎng)的圓孔外的部分透光區(qū)，僅有部分光透過;另外，由于屏罩第二層的部分透光區(qū)黑網(wǎng)的光吸收作用，一個(gè)像素的光不能傳播到另一個(gè)像素的發(fā)光區(qū)；在屏罩的第三層，也是屏罩的外表層，所有透過第二層的光，在外表層正常傳播。圓孔內(nèi)像素發(fā)光，由于屏罩本體吸收而減弱；圓孔外部分透光區(qū)由于像素發(fā)光的散射，也有余光透過，填補(bǔ)了像素之間的黑間隙，使黑間隙區(qū)不再黑。
[0010]透明度漸變黑網(wǎng)的透明局域(透明圓孔)用于透出LED像素本身顏色；由于屏罩本體的透明度小于1，故像素的發(fā)光減小;透明度漸變黑網(wǎng)的部分透光區(qū)域用于遏制像素之間的相互串?dāng)_，也用透過的余光填充像素之間的黑間隙區(qū)，使黑間隙區(qū)也發(fā)光;這樣像素亮區(qū)的亮度減小，黑區(qū)又發(fā)光，部分暗變成全部亮，從而減少現(xiàn)有大屏技術(shù)存在的周期性的黑區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、顆粒感強(qiáng)、局部光強(qiáng)刺目、不能近處觀看的技術(shù)缺陷。
[0011]本發(fā)明采用的“多層黑網(wǎng)構(gòu)成圓孔，圓孔內(nèi)透明，圓孔外透明度隨周期變化的屏罩”本質(zhì)上屬于光學(xué)信息處理范疇，利用“圓孔外透明度隨周期變化的屏罩”處理后的像素圖像，消除了邊界銳化，使圖像顏色柔和，動(dòng)作連續(xù)，增加了圖像的可視度。
【附圖說明】
[0012]圖1是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩的透明圓孔及透明圓孔外部分透光區(qū)的黑網(wǎng)與大屏周期變化剖面圖。
[0013]圖2是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩的透明圓孔及透明圓孔外部分透光區(qū)的透光曲線圖。
[0014]圖3是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩的透明圓孔及透明圓孔外部分透光區(qū)的透光直線圖。
[0015]圖4是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩圓孔對(duì)應(yīng)的像素的錐形發(fā)光區(qū)。
[0016]圖5是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩圓孔對(duì)應(yīng)的像素加屏罩厚度后的錐形發(fā)光區(qū)。
[0017]圖6是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩平面圖。
[0018]圖7是一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩對(duì)應(yīng)LED屏的平面圖。
[0019]圖中:1.LED屏，1.1.像素單元，2.屏罩，2.1.透明圓孔單元，2.2.部分透光區(qū)，3.像素筒體直徑，4.像素筒體高度，5.像素錐形發(fā)光區(qū)，6.加屏罩的像素錐形發(fā)光區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]隨著LED顯示屏生產(chǎn)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，人們對(duì)觀賞效果的要求越來越高，LED顯示屏廠家研發(fā)的新產(chǎn)品層出不窮。隨著技術(shù)升級(jí)，表貼顯示屏也在戶外領(lǐng)域倍受青睞，并逐漸得到廣泛應(yīng)用。表貼顯示屏代表了 LED顯示屏的高端水平。表貼LED顯示屏的優(yōu)點(diǎn)是1、寬視角，在水平和豎直方向上有110度以上的廣視角。2、混光好。3、配光好，色彩逼真。4、對(duì)比度高。加上點(diǎn)陣式分布LED屏的屏罩，同樣得保持以上優(yōu)點(diǎn)。
[0021 ]實(shí)施例以P5LED全彩屏為例，實(shí)測(cè)，像素的直徑是2.5毫米，像素的高是0.5毫米，像素周期是5毫米。這樣LED屏的單個(gè)像素的發(fā)光，遵從近朗伯公式Ie = 1cose,發(fā)光錐角=180-2*arc tan(0.5/1.25)。只要像素的發(fā)光錐角大于110度的廣視角，就滿足可視要求。計(jì)算:設(shè)定發(fā)光體位于像素筒的中心底部，tan0.5/1.25對(duì)應(yīng)的的角度是21.8度，折合可視角度是180-2*21.8=136.4度(Θ角= 68.2度)，大于110度的廣視角；加上屏罩后，也以110度的廣視角為限，考察。如圖6所示，同樣采用圓孔直徑等于像素的直徑，B = 2.5毫米，屏罩夾層噴敷或熱敷或印刷黑網(wǎng)，如果屏罩黑網(wǎng)區(qū)的厚度是0.1毫米，這樣發(fā)光高度變成了0.5+0.1= 0.6毫米，計(jì)算后折合可視角度是180-2*25.6 = 128.8度(Θ角= 64.4度)，同樣滿足110度的廣視角；如果屏罩黑網(wǎng)區(qū)的密度是0.2毫米，高度變成了0.5+0.2 = 0.7毫米，計(jì)算后折合可視角度是180-2*29.2 = 121.8度(Θ角= 60.9度)，同樣滿足110度的廣視角，見圖5。由于像素區(qū)的折射率大于空氣的折射率，像素區(qū)的出射光呈發(fā)散狀態(tài)。像素發(fā)光在Θ角在35度以內(nèi)的光線，能夠穿過像素區(qū)上方的屏罩上的圓孔，正常出射;Θ角大于35度的光線，被屏罩上的透明度隨周期變化黑網(wǎng)部分吸收，部分透過，填補(bǔ)了像素之間的黑區(qū)，黑區(qū)發(fā)光、消除顆粒感、防止局部光強(qiáng)刺目、能近處觀看。
[0022]本發(fā)明一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩的制造方法:屏罩本體采用亞克力塑膠紙或PC塑膠紙，本體是透明的，使用時(shí)可加入適量的黑色素，調(diào)整其透明度。從溫度方面考慮，采用耐溫110攝氏度PC塑膠紙更優(yōu)。屏罩本體的透明度漸變黑網(wǎng)，發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)室試制時(shí)，初始采用醫(yī)用感光膠片，虛影曝光成像，定影膠片，過程比較繁瑣，但試驗(yàn)效果很好，成功。后采用激光打印機(jī)打印，熱轉(zhuǎn)印A4的PC塑膠紙-熱敷，滿足大屏小塊顯示試驗(yàn)，方法簡(jiǎn)單，試驗(yàn)成功。實(shí)施例，還可采用PC塑膠紙，熱敷或印刷或噴繪黑網(wǎng)后，再粘接成一體。這種夾層黑網(wǎng)的屏罩，能滿足大屏大面積顯示需求，且顯示效果好，成本低，技術(shù)簡(jiǎn)單，耐擦洗。試驗(yàn)結(jié)果還有，屏罩本體選用無(wú)色透明的材質(zhì)，加入黑色素后，透光率減少，像素發(fā)光減少，圖像顯示效果更好。究其原因，屏罩本體的黑色離子的散射，降低了像素的亮度，光散射使部分透光區(qū)發(fā)光，增加了圖像的連續(xù)性。
[0023]本發(fā)明的有益效果是，屏罩本體使像素單元發(fā)光強(qiáng)度變小;而部分透光區(qū)的透光，則遏制像素之間的相互串?dāng)_，部分透光區(qū)發(fā)光，減少現(xiàn)有技術(shù)存在的周期性的黑區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、顆粒感強(qiáng)、局部光強(qiáng)刺目、不宜近處觀看的技術(shù)缺點(diǎn)。本發(fā)明一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩的有益效果還有，采用PC塑膠紙熱敷或印刷或噴繪后，能滿足大屏的大塊顯示，顯示效果好，成本小，技術(shù)簡(jiǎn)單，耐擦洗，壽命長(zhǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩的本體是由多層透明或部分透明的塑膠紙粘接的整體，在屏罩的夾層中設(shè)置黑網(wǎng)，構(gòu)成點(diǎn)陣式分布圓孔，圓孔內(nèi)無(wú)黑網(wǎng)，保持屏罩本體的透明度，是透光圓孔;屏罩整體蓋在LED屏上，LED屏上有多少點(diǎn)陣式分布的像素單元，屏罩上就對(duì)應(yīng)有多少個(gè)點(diǎn)陣式分布的透明圓孔;透明圓孔單元設(shè)置在LED屏對(duì)應(yīng)像素單元法平面的上方，透明圓孔的直徑小于或等于LED屏像素的直徑或邊長(zhǎng);屏罩上的透明圓孔外，透明圓孔與透明圓孔之間，縱向或橫向上，是按直線或曲線規(guī)律變化透明度的部分透光區(qū)。2.如權(quán)利要求1所述的一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，透明圓孔與透明圓孔之間，縱向或橫向的部分透光區(qū)，是在屏罩粘接前，在屏罩內(nèi)夾層的表面上噴敷或熱敷或印刷密度隨像素周期變化的黑網(wǎng)，黑網(wǎng)的密度與透明度成反比；具體在一個(gè)像素周期內(nèi)，噴敷或熱敷或印刷密度可調(diào)的黑網(wǎng)，黑網(wǎng)的密度保證，由透明圓孔內(nèi)的10 %透明度逐漸變化到像素1/2周期處的20%透明度，再由20%透明度變回到另一個(gè)透明圓孔內(nèi)100%透明度;透明度變化隨像素周期變化，其透明度變化規(guī)律呈直線或曲線變化規(guī)律。3.如權(quán)利要求1所述的一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩本體的塑膠顏色選用無(wú)色或淺灰色，塑膠的透明度選擇60-80%;屏罩的內(nèi)表面層緊貼LED屏的像素面，屏罩的內(nèi)、外表面層不噴敷或熱敷或印刷黑網(wǎng)，只在屏罩內(nèi)夾層的表面上噴敷或熱敷或印刷，密度隨像素周期變化的黑網(wǎng)；屏罩的夾層優(yōu)選2-11層。4.如權(quán)利要求1所述的一種多層周期性變化黑網(wǎng)構(gòu)成透明圓孔的LED屏屏罩，其特征是，屏罩的所有內(nèi)層的大小尺寸與LED屏的模組塊大小一樣，屏罩的外層比內(nèi)層的四邊分別長(zhǎng)5-10毫米，屏罩外層四邊的所長(zhǎng)部分按照LED屏的模組塊大小熱折成盒蓋形狀，在盒蓋的四邊設(shè)置與大屏周期對(duì)應(yīng)的散熱孔，整個(gè)屏罩倒扣在LED屏的模組塊上。
【文檔編號(hào)】G09F9/33GK106023824SQ201610440706
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】南引明, 高倩, 南磊
【申請(qǐng)人】南引明