Led显示屏的制作方法
【专利摘要】一种LED显示屏，其包括电路基板、连接于该电路基板上的若干发光单元及混光装置；该混光装置可拆卸地装设于所述电路基板，所述发光单元位于该电路基板和混光装置之间，该混光装置折射所述发光单元发出的光线。所述LED显示屏中，该发光单元发出的光线经过所述混光装置的折射后，所述光线在混光装置的表面处的出光角度增大，使得该发光单元的中心区域的光强变弱，边缘区域的光强相对加强。如此，该LED显示屏画面的亮度均匀性增加，且所显示的画面颗粒感和刺目感降低，从而获得较好的显示效果。此外，相对于现有的通过增加发光单元密度的方法，该LED显示屏无需增大电路板排布难得，也无需增加发光单元的数量即可达到所需的显示效果，降低了制备成本。
【专利说明】LED显示屏
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示屏，尤其涉及一种成本较低、且画面显示效果较好的LED (LightEmitting Diode,发光二级管)显示屏。
【背景技术】
[0002]LED显示屏因其亮度高、功耗低、性能稳定等特点正受到广泛的重视而得到迅速发展，而且这些LED显示屏被越来越多地应用于人们的日常生活中，例如，设置于休闲广场、商业街、医院、火车站等场所的电子显示屏。LED显示屏是由LED灯和印刷电路板(PCB)组成的，通过控制LED灯的显示方式，利用红色、蓝色、绿色等颜色中的一种或多种LED灯的亮灭显示文字、图片、动画、视频等内容。也即是说，LED显示屏大都是通过多个LED光源阵列来实现动态显示，每个LED光源阵列相当于显示器的一个像素单元。
[0003]目前LED光源阵列中的发光单元的尺寸通常小于或等于相邻发光单元间距的一半，即相邻两个发光单元之间的区域通常大于或等于发光单元自身的尺寸。因此，当该LED显示屏点亮时，往往会呈现发光单元中间区域较亮，其边缘区域较暗，甚至在发光区域之外存在不发光的暗区的特征。这种发光特征会导致LED显示屏的画面亮度不均匀，画面显示效果较差。此外，由于发光区域往往集中在所述发光单元的中心点附近，容易产生眩光，使用者观看时会产生刺目感。若采用常用的增加发光单元密度的方法，会增大印刷电路板排布和LED光源散热的难度，同时会增加制备成本。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种制备成本较低、且画面显示效果较好的LED显示屏。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED显示屏，其包括电路基板、连接于该电路基板上的若干发光单元及混光装置；该混光装置可拆卸地装设于所述电路基板，所述发光单元位于该电路基板和混光装置之间，该混光装置折射所述发光单元发出的光线。
[0006]其中，所述混光装置包括下表面、上表面及开设于该下表面的若干容置腔，该下表面与所述上表面为相互平行的光滑平面，所述容置腔在下表面的排列位置对应于所述发光单元的排列位置，所述发光单元容置于对应的容置腔内。
[0007]其中，所述容置腔的表面为球形面，所述发光单元容置于对应的容置腔内，所述发光单元发出的光线经过所述容置腔的球形面和上表面折射之后，在该上表面射出。
[0008]其中，所述电路基板上开设两个相互平行的卡槽，所述混光装置还包括两个卡扣，该卡扣卡扣相互平行地设置于所述下表面，并与所述卡槽的位置对应，该卡扣容置于对应的卡槽内，以将所述混光装置装设于所述电路基板上。
[0009]其中，所述混光装置包括下表面及上表面，该下表面与所述上表面之间相互平行，所述下表面为经过磨砂处理而形成的磨砂面。
[0010]其中，所述混光装置的下表面开设若干容置腔，所述容置腔在下表面的排列位置对应于所述发光单元的排列位置，所述发光单元容置于对应的容置腔内，该发光单元发出的光线经过所述容置腔的磨砂面和上表面折射之后，在该上表面射出。
[0011]其中，所述混光装置由透明塑料制成。
[0012]其中，所述混光装置由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。
[0013]其中，所述发光单元为单色LED模块，包括单色LED，每个单色LED作为一个像素点，所述单色LED排列形成单色LED阵列，该单色LED阵列设置于所述电路基板上，并与该电路基板电性连接，所述混光装置罩设于该单色LED阵列上。
[0014]其中，所述LED显示屏为全彩LED显示屏，包括设置于所述电路基板上并与该电路基板电性连接的三色LED阵列，所述混光装置罩设于该全彩LED阵列上，所述三色LED阵列包括若干发光组，每个发光组作为一个像素点，并发出不同颜色的光线，所述发光组包括红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，该红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元固定于所述电路基板上，并与该电路基板电性连接。
[0015]本发明所提供的LED显示屏中，所述发光单元装设于所述电路基板上，所述混光装置可拆卸地装设于该电路基板上，所述发光单元位于所述电路基板和混光装置之间；该发光单元发出的光线经过所述混光装置的折射后，所述光线在混光装置的表面处的出光角度增大，使得该发光单元的中心区域的光强变弱，其边缘区域的光强相对加强。如此，该LED显示屏画面的亮度均匀性增加，且所显示的画面颗粒感和刺目感降低，从而获得较好的显示效果。此外，相对于现有的通过增加发光单元密度的方法，该LED显示屏无需增大电路板排布难得，也无需增加发光单元的数量即可达到所需的显示效果，降低了制备成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明第一实施方式提供的LED显示屏的分解结构示意图。
[0018]图2是本发明图1所示的LED显示屏组装后的剖视图。
[0019]图3是本发明第一实施方式提供的LED显示屏与现有LED显示屏的配光曲线示意图。
[0020]图4是本发明第一实施方式提供的LED显示屏与现有LED显示屏的光斑效果示意图。
[0021]图5是本发明第二实施方式提供的LED显示屏的分解结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]请参阅图1及图2,本发明第一实施例提供一种LED(Light_Emitting Diode,发光二级管)显示屏100，其用来显示文字、图像、动画、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕，具有亮度高、工作电压低、功耗小、性能稳定等特点。在本发明是实施例中，所述LED显示屏100为一单色LED显示屏，其包括电路基板10、设置于该电路基板10上并与该电路基板10电性连接的单色LED阵列20、及可拆卸地设置于该电路基板10上的混光装置30。该单色LED阵列20通过焊接的方式设置于所述电路基板10上，所述电路基板10为该单色LED阵列20提供电能支持，该混光装置30可拆卸地装设于所述电路基板10上，并罩设于所述单色LED阵列20上。
[0024]在本发明实施例中，所述电路基板10可由印刷电路板(printed circuit board,PCB)整合而成，其为电子元器件的支撑体，是各电子元器件电气连接的提供者。该电路基板10整体大致呈长方体状，其上开设有两个相互平行的卡槽12。在本发明的其他实施例中，所述卡槽12分别开设于该电路基板10表面相对两侧的边缘处，该卡槽12的一端延伸至该电路基板10两侧的边缘处，并分别在该边缘处形成开口 14。
[0025]所述单色LED阵列20包括若干发光单元22，在本发明实施例中，该若干发光单元22按照矩阵排列的方式焊接于所述电路基板10上，每个发光单元22均可作为一个像素点。所述发光单元22通过焊接的方式固定于所述电路基板10上，并与该电路基板10电性连接。所述发光单元22可将电能转换为光能，并可发出一种颜色的光线，如，红色、绿色或蓝色。在本发明实施例中，所述发光单元22为单色LED模块，其包括一个单色LED，每个单色LED作为一个像素点。该发光单元22可发出一种颜色的光线，如以单红色为基色的光线，用于显示文字或简单图案。
[0026]该混光装置30整体大致呈矩形板状，其可由聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate, PMMA)等透明塑料制成。所述混光装置30包括下表面31及上表面32，该下表面31与所述上表面32均大致呈矩形，且二者为相互平行的平面。该混光装置30还包括两个卡扣34，该卡扣34相互平行地设置于所述下表面31的边缘处，并与所述卡槽12的位置相对应。该卡扣34的形状和大小与所述卡槽12的形状和大小相匹配，由于该卡扣34具有较好的延展性，该卡扣34可通过卡合连接的方式直接容置于对应的卡槽12内，以将该混光装置30装设于所述电路基板10上。
[0027]所述混光装置30的下表面31开设若干容置腔35，在本发明实施例中，该容置腔35的表面大致呈球形面。该容置腔35按照矩阵排列的方式分布于该混光装置30的下表面31，并与上述发光单元22的分布位置相对应。该容置腔35的尺寸与上述发光单元22的尺寸相匹配，当所述卡扣34通过卡合的方式容置于所述卡槽12内时，所述发光单元22容置于对应的容置腔35内，使得所述发光单元22与外界环境隔离，以防止外界的灰尘、水汽等杂物接触、污染该发光单元22。
[0028]请参阅图3及图4，图3是本发明第一实施方式提供的LED显示屏与现有LED显示屏的配光曲线示意图，其中，曲线IOa为现有LED显示屏的配光曲线示意图，曲线IOb为本实施例中的LED显示屏的配光曲线示意图。当所述发光单元22发出的光线经过所述容置腔35的球形面和上表面32两次折射之后，该发光单元22的光线在上表面32处的出光中心角度的光强变弱，边缘处的光强相对加强。图4是本发明第一实施方式提供的LED显示屏与现有LED显示屏的光斑效果示意图，其中，图4中的IOa为现有LED显示屏的光斑效果示意图，图4中的IOb为本实施例中的LED显示屏的光斑效果示意图。显然，该发光单元22的光线在上表面32处的出光角度增大，光斑的亮度均匀性增大，所述LED显示屏100的画面颗粒感和刺目感降低。
[0029]请一并参阅图5，本发明第二实施例提供一种LED显示屏400，其用于显示文字、图像、动画、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕，具有亮度高、工作电压低、功耗小、性能稳定等特点。在本发明实施例中，所述LED显示屏400为一种全彩LED显示屏，其包括电路基板410、设置于该电路基板410上并与该电路基板410电性连接的三色LED阵列420、及可拆卸地设置于该电路基板410上的混光装置430。所述三色LED阵列420可通过焊接的方式设置于所述电路基板410上，所述电路基板410为该三色LED阵列420提供电能支持，该混光装置430可拆卸地装设于所述电路基板410上，并罩设于所述三色LED阵列420上。
[0030]所述三色LED阵列420包括若干发光组，在本发明实施例中，该若干发光组按照矩阵排列的方式焊接于所述电路基板410上。每个发光组均可作为一个像素点，其可发出不同颜色的光线。在本发明实施例中，所述发光组为三色LED模块，其通过焊接的方式固定于所述电路基板410上，并与该电路基板410电性连接。所述发光组将电能转换为光能，并可发出不同颜色的光线，如，红色、绿色、蓝色或其他颜色的光线。
[0031]在本发明实施例中，所述电路基板410开设有相互平行的卡槽412，该电路基板410的结构和功能与第一实施例中所述的电路基板10的结构和功能相同，在此不再赘述。
[0032]在本发明实施例中，所述发光组包括红色发光单元421、绿色发光单元422及蓝色发光单元423，该红色发光单元421、绿色发光单元422及蓝色发光单元423可通过焊接的方式固定于所述电路基板410上，并与该电路基板410电性连接，所述混光装置罩设于该红色发光单元421、绿色发光单元422及蓝色发光单元423上。该红色发光单元421、绿色发光单元422及蓝色发光单元423可分别发出红色、绿色及蓝色的光线，通过控制红、绿、蓝三个颜色通道的变化以及光线相互之间的叠加，使三种颜色的光线按照不同的比例混合，从而该发光组可根据需要发出不同颜色的光线。
[0033]所述混光装置430整体大致呈长方体状，其可由PC、PMMA等透明材料制成。该混光装置430包括下表面431及上表面432，该下表面431与所述上表面432均大致呈矩形，且二者为相互平行的平面。该混光装置430还包括两个卡扣434，该卡扣434设置于所述下表面431的边缘处，并与所述卡槽412的位置相对应。该卡扣434的形状和大小与所述卡槽412的形状和大小相匹配，该卡扣434可通过卡合的方式容置于对应的卡槽412内，以将该混光装置430装设于所述电路基板410上。
[0034]所述混光装置430的下表面431开设若干容置腔组，在本发明实施例中，该容置腔组按照矩阵排列的方式分布于该混光装置430的下表面431，并与上述发光组的分布位置相对应。该容置腔组包括三个容置腔435，该容置腔435的位置及尺寸分别与所述红色发光单元421、绿色发光单元422及蓝色发光单元423的位置及尺寸相对应。当所述卡扣435通过卡合的方式容置于所述卡槽412内时，所述红色发光单元421、绿色发光单元422及蓝色发光单元423分别容置于对应的容置腔435内，使得所述发光组与外界环境隔离，以防止外界的灰尘、水汽等杂物接触、污染该发光单元。此外，所述发光单元发出的光线经过所述容置腔435的球形面和上表面432两次折射之后，使得该光线在上表面432处的出光角度增大，且该发光单元中心处的光强变弱，边缘处的光强相对加强，从而达到该LED显示屏画面亮度均匀性增加，颗粒感和刺目感降低的效果。
[0035]此外，通过改变所述发光组中的发光单元的个数及颜色，以及对应地通过改变所述混光装置中容置腔组的容置腔的个数，还可以形成双色LED显示屏，在此不再赘述。
[0036]请参阅图1至图4，组装该LED显示屏时，此处以单色LED显示屏为例加以说明，所述若干发光单元22按照矩阵排列的方式焊接于所述电路基板10上，并与该电路基板10电性连接，且每个发光单元22均可作为一个像素点。将所述混光装置30的容置腔35对准所述电路基板10上排列的发光单元22，将所述卡扣34对准所述电路基板10上的卡槽12，由于该卡扣34具有较好的延展性，该卡扣34发生弹性形变进而通过卡合连接的方式容置于所述卡槽12内。此时，所述发光单元22容置于对应的容置腔35内，使得所述发光单元22与外界环境隔离，以防止外界的灰尘、水汽等杂物接触、污染该发光单元22，如此即可将该混光装置30组装于所述电路基板10上。
[0037]使用时，所述单色LED阵列20点亮时，所述发光单元22发出的光线经过所述容置腔35和上表面32的折射之后,使得所述光线在该上表面32处的出光角度增大,且该发光单元22中心区域的光强变弱，边缘区域的光强相对加强，从而增加了该LED显示屏100画面的亮度均匀性，减少了眩光的产生，降低了所述LED显示屏100的画面颗粒感和刺目感，以获得较好的显示效果。
[0038]可以理解，在上述实施例中，所述混光装置的下表面可进行磨砂处理，由光滑平面设计改为磨砂面设计，该发光单元发出的光线经过所述容置腔的磨砂面和上表面折射之后，在该上表面射出。如此可降低对所述发光单元所发出光线的全反射，同时可增加该光线的扩散效果，从而进一步增加所述LED显示屏的画面亮度的均匀性，以及进一步降低该LED显示屏的画面颗粒感和刺目感，以达到较好的显示效果。
[0039]本发明所提供的LED显示屏中，所述发光单元装设于所述电路基板上，所述混光装置可拆卸地装设于该电路基板上，所述发光单元位于所述电路基板和混光装置之间；该发光单元发出的光线经过所述混光装置的折射后，所述光线在混光装置的表面处的出光角度增大，使得该发光单元的中心区域的光强变弱，其边缘区域的光强相对加强。如此，该LED显示屏画面的亮度均匀性增加，且所显示的画面颗粒感和刺目感降低，从而获得较好的显示效果。此外，相对于现有的通过增加发光单元密度的方法，该LED显示屏无需增大电路板排布难得，也无需增加发光单元的数量即可达到所需的显示效果，降低了制备成本。
[0040]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种LED显示屏，其包括电路基板及连接于该电路基板上的若干发光单元，其特征在于，所述LED显示屏还包括混光装置，该混光装置可拆卸地装设于所述电路基板，所述发光单元位于该电路基板和混光装置之间，该混光装置折射所述发光单元发出的光线。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述混光装置包括下表面、上表面及开设于该下表面的若干容置腔，该下表面与所述上表面为相互平行的光滑平面，所述容置腔在下表面的排列位置对应于所述发光单元的排列位置，所述发光单元容置于对应的容置腔内。
3.根据权利要求2所述的LED显示屏，其特征在于，所述容置腔的表面为球形面，所述发光单元容置于对应的容置腔内，所述发光单元发出的光线经过所述容置腔的球形面和上表面折射之后，在该上表面射出。
4.根据权利要求2所述的LED显示屏，其特征在于，所述电路基板上开设两个相互平行的卡槽，所述混光装置还包括两个卡扣，该卡扣卡扣相互平行地设置于所述下表面，并与所述卡槽的位置对应，该卡扣容置于对应的卡槽内，以将所述混光装置装设于所述电路基板上。
5.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述混光装置包括下表面及上表面，该下表面与所述上表面之间相互平行，所述下表面为经过磨砂处理而形成的磨砂面。
6.根据权利要求5所述的LED显示屏，其特征在于，所述混光装置的下表面开设若干容置腔，所述容置腔在下表面的排列位置对应于所述发光单元的排列位置，所述发光单元容置于对应的容置腔内，该发光单元发出的光线经过所述容置腔的磨砂面和上表面折射之后，在该上表面射出。
7.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述混光装置由透明塑料制成。
8.根据权利要求7所述的LED显示屏，其特征在于，所述混光装置由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。
9.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述发光单元为单色LED模块，包括单色LED,每个单色LED作为一个像素点,所述单色LED排列形成单色LED阵列，该单色LED阵列设置于所述电路基板上，并与该电路基板电性连接，所述混光装置罩设于该单色LED阵列上。
10.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏为全彩LED显示屏，包括设置于所述电路基板上并与该电路基板电性连接的三色LED阵列，所述混光装置罩设于该全彩LED阵列上，所述三色LED阵列包括若干发光组，每个发光组作为一个像素点，并发出不同颜色的光线，所述发光组包括红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，该红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元固定于所述电路基板上，并与该电路基板电性连接。
【文档编号】G09F9/33GK103927944SQ201310015931
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】周明杰, 梁艳馨, 陈贵堂 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司