CN106782121B - Led显示单元屏 - Google Patents
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Abstract
一种模块化结构、易安装、成本低且抗干扰能力强的LED显示单元屏。包括若干个LED显示模组和DC电源，LED显示模组通过旋钮锁头卡装在基架框上；在基架框上设有带底座且内装有DC电源的电器盒，LED显示模组卡装在底座与左梁或右梁之间；在电器盒中设接口板，该接口板具有屏蔽高频信号、减少电磁辐射的多层PCB板。本发明的信号接收模块、DC电源至接口板、LED显示模组之间采用母排、针排连通，所有电信号和供电电流均通过接口板的内层传输，大大减少了明线线缆的使用量。接口板的上下外层采用接地铜箔，使得该接口板可将高频传输信号屏蔽在接口板内层，避免了高频信号对环境的电磁污染及对LED显示模组的信号干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED显示屏，特别涉及一种在控制模块与LED显示模组之间无明线连接的LED显示单元屏。
背景技术
现有技术中的LED显示屏由显示模组和承接显示模组的箱体或框架组成，显示模组包括带有若干个LED灯珠的PCB电路板和模组底壳，PCB电路板安装在模组底壳内，构成LED显示模组，LED显示模组安装在所述箱体或框架上；显示屏的控制系统包括显示信号发送卡、接收卡、信号多路输出的HUB板(又称接口板)，HUB板与LED显示模组及电源的接口之间多采用排线、电源线连接，，为PCB电路板供电的DC电源、信号接收控制模块和若干连接导线，安装在设置于所述箱体内或框架上的电器盒中。
上述结构存在如下不足：
1)控制系统与显示模组之间的通讯连接采用线缆，导致布线凌乱。
2)由于线缆型号多种，因此，其采用的插接件类型繁多，不简约且成本高及安装繁琐。
3)由于散乱的连接线缆导致电磁辐射增大，所产生的高频干扰信号大大影响显示模块的显示效果。
4)散乱的布线和多类型的插接件，易使材料成本和人工成本增加，同时使安装效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种模块化结构、易安装、成本低且抗干扰能力强的LED显示单元屏。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明的LED显示单元屏，包括若干个LED显示模组和DC电源，其特征在于：所述LED显示模组通过旋钮锁头由该LED显示单元屏的正面卡装在金属型材制作的基架框上；在基架框上设有至少一个带有底座且内装有所述DC电源的电器盒和个数仅比电器盒少一个的竖梁，所述底座和竖梁跨接在基架框的上梁与下梁之间，所有底座和竖梁均布且间隔排列在左梁与右梁之间；所述LED显示模组卡装在所述底座与左梁之间、所述底座与右梁之间或者所述底座与竖梁之间；在每个电器盒中设有一张接口板，该接口板为具有屏蔽高频信号、减少电磁辐射的多层PCB的复合电路板，在该复合电路板的内侧面上设有两列且由上至下均匀布排的若干个用于为LED显示模组供电和传送信号的A类简易牛角母排，每个A类简易牛角母排对应一个LED显示模组，A类简易牛角母排的外端与设置在对应的LED显示模组上且穿过对应底座并与该A类简易牛角母排互为公母配合的A类简易牛角针排插接；在该接口板的外侧面上并列设有两个B类简易牛角母排，所述B类简易牛角母排通过接收卡上的且与该B类简易牛角母排互为公母配合的B类简易牛角针排接通该接口板与系统控制电路的连接。
所述底座的断面形状为背侧为敞口的矩形，所述接口板安装在底座的内腔底部，在底座的敞口上设有盒盖，所述DC电源安装在该盒盖的内侧面上。
在所述底座的上下两端设有端盖。
在所述盒盖的内侧面上还设有用于外置的AC电源供电线接入的端子台。
所述复合电路板由至少四层PCB板叠置而成，上下两外层为接地铜箔层，若干内层为高频信号传输层。
在每个所述LED显示模组上的A类简易牛角针排的上下方各设一个实心铜柱，对应的，在所述A类简易牛角母排的上下方各设一个能使实心铜柱适配插入并锁定的空心铜柱。
在所述LED显示模组的底壳的周边均匀设有若干个贯穿该底壳的锁屏孔，在每个锁屏孔中卡接一个所述旋钮锁头，采用内六角扳手由LED显示模组的正面旋拧所述的旋钮锁头即可将该旋钮锁头的锁柄卡置在所述的基架框、竖梁或底座上。
所述旋钮锁头由一体成型的锁柱、锁块和所述的锁柄构成，所述锁柄位于锁柱的内端部，所述锁块设于锁柱的中部的外壁上，在锁柄与锁块之间卡置有可将该旋钮锁头的部分嵌入并保持在所述锁屏孔中且可与所述锁柱相对转动的压板，在所述锁屏孔内设有可使所述锁块旋转滑动的滑槽；在所述的锁柱外端面和所述锁柄的内端面上设有使螺丝刀插入并旋转锁柱的螺丝槽口。
所述LED显示模组为12个，每个LED显示模组为矩形。
在所述A类简易牛角母排与所述底座对应内侧面之间设有套接在A类简易牛角母排上的具有防水、防潮和防尘的塑胶垫片；在所述LED显示模组的底壳内侧与基架框之间设有环形闭合结构的密封胶圈。
本发明采用旋钮锁头的快接结构将若干个LED显示模组安装在LED显示单元屏的基架框上，在基架框上设置安装DC电源的电器盒，在该电器盒内设置采用多层PCB板叠摞构成的复合电路板。信号接收模块、DC电源至复合电路板、LED显示模组之间采用母排、针排连通，所有电信号和供电电流均通过复合电路板的内两层PCB板传输，由此，大大减少了明线线缆的使用量。另外，复合电路板的上下外层采用接地铜箔，也使得该复合电路板可将高频传输信号屏蔽在复合电路板内层，避免了高频信号对环境的电磁污染及对LED显示模组的信号干扰。本发明采用型材制作的基架框，可以方便调节LED显示单元屏的尺寸大小，选取不同长度的型材即可构造不同尺寸的显示屏，增强了单元显示屏制造的灵活性，提高了生产效率，降低材料、人工成本，可以快速实现批量生产。
附图说明
图1为本发明的LED显示单元屏的背视图(仅示出单列LED显示模组)。
图2为图1中A－A剖视图。
图3为LED显示模组与模组密封圈装配前的示意图。
图4为LED显示模组构成示意图。
附图标记如下：
边梁1、卡接孔11、竖梁2、加强梁21、底座3、盒腔31、盒盖32、端子台33、条形孔34、端盖35、接口板4、A类简易牛角母排41、接收卡42、B类简易牛角母排43、DC电源5、A类简易牛角针排53、实心铜柱54、空心铜柱55、通柱孔56、LED显示模组7、底壳71、锁屏孔72、台阶卡槽721、滑槽722、PCB电路板73、面罩74、窗孔75、过道孔76、中空销柱77、拆装孔78、旋钮锁头8、锁柱81、锁块82、锁柄83、压板84、螺丝槽口85、LED显示单元屏100、基架框101、腔体102、连接角码103、塑胶垫片104、密封胶圈105、电器盒106。
具体实施方式
本发明的LED显示单元屏100，改变了传统的电源、信号的连线方式，采用LED显示模组7与电器盒106直接对插连接方式，既节省成本，又减少工作量，同时，由于减少了电源线、信号线，减少了在工作状态产生的电磁辐射干扰，绿化了环境。
如图1所示，本发明的LED显示单元屏100由矩形的基架框101、配有底座3且内装有DC电源的电器盒106、若干个竖梁2和采用快速插接方式安装在基架框101正面上的若干个LED显示模组7构成。
在基架框101上设有至少一个电器盒106和个数仅比电器盒106少一个的竖梁2，所述底座3和竖梁2跨接在基架框101的上梁与下梁之间，所有底座3和竖梁2均布且间隔排列在左梁与右梁之间；所述LED显示模组7卡装在所述底座3与左梁之间、所述底座3与右梁之间或者所述底座3与竖梁之间。
本发明的LED显示单元屏100包括12个所述LED显示模组7，每个LED显示模组7外形为矩形，其尺寸大小根据其上的LED灯珠之间的间距而变化，通常其为边长是320mm的正方形。
1、基架框101由型材加工制得，该型材的断面形状为“L”型，基架框101的四个边梁1(以图1为参考方向，分别为上梁、下梁、左梁和右梁)的型材的“L”形开口相对设置，以型材“L”形的横直面作为基架框101的正面(以图1为参考，面向观察者的一面为背面，指向图内的那一面为正面，下同)，“L”形的竖直面合围构成具有正背两面为敞口的腔体102，在四个边梁1相接的内角处设置连接角码103，在四个边梁1上所述的横直面上设有若干个可将所述LED显示模组7安装在该基架框101上的卡接孔11。
采用型材基架框101的LED显示单元屏100，其大小尺寸可以很方便的通过切割型材的长度来实现，因此，其可大幅度降低制作成本。
所述连接角码103为具有一定厚度且由铝合金材质所制的角码，其纵断面形状为1/4圆的扇形，在该连接角码103上设有多条或多片能提高强度的桁架，该连接角码103的两个直角面与两相邻边梁1的竖直面相接，并通过螺丝将其与相接的边梁1加以固定。采用该结构的连接角码103可使边梁1之间准确定位、连接牢固且能保证基架框外形尺寸精度高。
该基架框101结构简单、成本低、组装简便快捷。
2、所述的竖梁2也由型材所制，每根竖梁2上设有所述的卡接孔11。本发明优选竖梁2为一根。
竖梁2为浅槽型，该竖梁2的左右两侧边缘向内弯折90°形成圆弧凸起，在竖梁2的浅槽底的中部设一竖向的加强梁21，竖梁2和所述加强梁21的上下两端分别通过螺钉紧固在所述的上梁或下梁上。
该竖梁2所起的作用为：其一，对该基架框101起到加强筋的作用，提高该基架框101的强度和稳定性，其二，为承接LED显示模组7的支撑件。
3、所述电器盒106包括底座3和盒盖32，底座3由型材所制，其断面形状为凹形，凹形的开口朝向基架框101的背面，底座3的两侧板与底板构成一个矩形盒腔31，盒腔31的深度能确保将DC电源5和其他电路配件安装其中。
本发明优选为一个竖梁2和二个底座3，二个底座3分别介于竖梁2与左梁之间，竖梁2与右梁之间。
同样，在底座3的底板上也设有若干个所述的卡接孔11。该底座3与竖梁2一样，也具有提高该基架框101的强度和稳定性及承接LED显示模组7的作用。
在所述的盒腔31中安装有接口板4，该接口板4为多层PCB板叠置构成的复合电路板，本发明选复合电路板为四层、六层、八层，上层和下层为硬质电路板且其外表面为接地铜箔层，复合电路板的若干内层为具有电路布图的柔性线路板或硬质电路板，内层板传输电信号和电源电流，外层板为屏蔽层，外层板可防止在内层板传输的高频信号辐射至环境中，避免对环境的污染和对LED显示模组7的干扰。
本发明的LED显示单元屏100中电信号传输通道和电源供电通道采用以下结构连通：
1、在每一块所述的LED显示模组7的背面的左侧或右侧设有一个A类简易牛角针排53，该A类简易牛角针排53的内端与该LED显示模组7的PCB电路板73(其上贴装有若干个LED灯珠)相接，A类简易牛角针排53的外端为向该LED显示模组7背面延伸的自由端。相对的，在在对应底座3的底板上设有允许该A类简易牛角针排53穿过的条形孔34。
在底座3的底板上设有两列且为若干个的条形孔34，每列中的条形孔34均匀间隔设置。在整个LED显示单元屏100上，一个底座3对应两列与其邻接的LED显示模组7，其中，左列中的每个LED显示模组7上的A类简易牛角针排53设于该LED显示模组7的右侧(以图1为参考方向，图的左边为左，图的右边为右，下同)，右列中的每个LED显示模组7上的A类简易牛角针排53设于该LED显示模组7的左侧。
2、在安装于底座3盒腔31中的复合电路板的正侧面上，设有两列且由上至下均匀布排的若干个A类简易牛角母排41，每个A类简易牛角母排41与一个所述的A类简易牛角针排53相对应，该A类简易牛角母排41的外端与穿过所述底板且相对应的A类简易牛角针排53公母配合插接，该A类简易牛角母排41的内端接于复合电路板的内两层上设定的节点。
3、在所述复合电路板的背侧面上并列设有两个B类简易牛角母排43，该B类简易牛角母排43的内端接于复合电路板的内两层上设定的节点，在其外端上设置有接收数字传输信号的接收卡42，B类简易牛角母排43与接收卡42之间为公母配合的插排连接结构(即接收卡42的正侧面设为B类简易牛角针排)。接收卡42通过外接连线与外设的主控电路相接。
4、在底座3的敞口上设有盒盖32，盒盖32与底座3侧壁铰接连接，盒盖32选用PC材料。
为LED显示模组7供电的DC电源5安装在该盒盖32内侧面上，在盒盖32的内侧面上还设有用于外置的AC电源供电线接入的端子台33，该端子台33通过导线与所述DC电源相接。
供电回路：在DC电源5上设有若干个5V输出端，通过导线分别接入接口板的电源5V接入端，每路电源对应一个模组，(每个A类简易牛角母排通过导线对应连接于一个，由此，该DC电源通过A类简易牛角母排、A类简易牛角针排53为LED显示模组7的PCB电路板73供电)，A类简易牛角母排则是与LED显示模组7的简易牛角针排对接，达到信号、电源连接。
同样，所述接收卡的供电端也通过导线接于DC电源上对应的5V输出端。
数字信号传输通路：外设的主控电路－外布连线－接收卡42－B类简易牛角母排43－B类简易牛角针排－复合电路板内层电路板－A类简易牛角母排41－A类简易牛角针排53－LED显示模组7的PCB电路板73。
本发明采用的盒盖32为平面盖，为了防止水气和灰尘进入电器盒106的盒腔31中，在所述底座3的上下两端设有电器盒106的端盖35，以此保证电器盒106处于密闭状态。
为了在安装时，使所述的A类简易牛角母排41与A类简易牛角针排53准确快速对接，在每个A类简易牛角针排53的上下方各设一个实心铜柱54，对应的，在所述A类简易牛角母排41的上下方各设一个能使实心铜柱54适配插入并锁定的空心铜柱55，同时，在底板上所述的条形孔34的上下方也设可使实心铜柱54穿过的通柱孔56。
本发明中所述的LED显示模组7由经一次注塑且为塑胶材质制作的底壳71、贴装有若干个LED灯珠的PCB电路板73和安装在PCB电路板73正面上的起防雨、防尘且可提高对比度的面罩74构成。
1、所述底壳71的正面为平直面，其背面为设有若干条或片且为弧形面的桁架框，在底壳71的四个周边框上设有若干个贯穿该底壳71的锁屏孔72，本发明优选锁屏孔72为10个，底壳71的四个边角各设一个、上下短边框的中部各设一个及左右长边框上各设两个。
在每个锁屏孔72中安装一个旋钮锁头8，旋钮锁头8由一体成型的圆柱形的锁柱81、锁块82、锁柄83和压板84构成，锁柄83位于锁柱81的内端部(即指向底壳71背面的最外端)，所述锁块82设于锁柱81的中部的外壁上，所述压板84卡置在锁柄83与锁块82之间且可与锁柱81相对转动，所述压板84纵断面形状为倒圆角的菱形，在该压板84的两个对角上设有螺钉孔，通过螺钉可将该压板84固定在所述的锁屏孔72上，从而将该旋钮锁头8上锁块82至锁柱81外端面(即朝向该底壳71正面的端部)的部分嵌入并保持在所述锁屏孔72中。
对应的，在所述锁屏孔72内设有形状与所述压板84适配的台阶卡槽721以及可使所述锁块82在其中旋转滑动的滑槽722，在所述的锁柱81外端面和/或所述锁柄83的内端面上设有使螺丝刀插入并可旋转该锁柱81的螺丝槽口85。
对应的，设置在所述的基架框101、竖梁2和底座3上的所述卡接孔11的形状与所述的锁柄83形状适配，当锁柄83插入对应的卡接孔11后旋转一个角度即可将锁柄83卡置在基架框101、竖梁2或底座3的底板上。
同样，对应的，在所述的PCB电路板73和面罩74上与所述锁屏孔72对应的位置设有可允许专用工具(如螺丝刀、批、杆或内六角扳手)的端部插入的过道孔76。
2、在所述PCB电路板73上，所述的A类简易牛角针排53设置在其左侧或右侧中部位置，设置其上的若干个所述过道孔76为贯穿该PCB电路板73的通孔。
3、所述面罩74由塑胶材质经一次注塑所制，其上设有若干个可使LED灯珠光线穿过的窗孔75，在面罩74上与PCB电路板73上的部分所述过道孔76对应的位置设有可允许专用工具的端部插入的拆装孔78。
在面罩74背面设有若干个呈柱状的中空销柱77，该中空销柱77具有中空螺纹通道，中空销柱77向该面罩74背侧外延伸，中空销柱77的前端可插入设置在LED显示模组7的底壳71正面上的短柱的外孔中，采用螺钉由底壳71的背面穿过短柱和中空销柱77上的中空螺纹通道将面罩74、PCB电路板73与底壳71紧固在一起。
在面罩74的正面各窗孔75之上缘设有导雨沟和挡雨缘，所述挡雨缘为阶梯波纹状，该挡雨缘还可起到将环境光散射出去的作用，以利提高该LED显示模组7发光的对比度。
当将所述旋钮锁头8卡装在锁屏孔72中后，使用螺丝刀由LED显示模组7的正面穿过所述的拆装孔78、过道孔76，旋拧所述的旋钮锁头8即可将该旋钮锁头8的锁柄83卡置在所述的基架框101、竖梁2或底座3上，由此，将LED显示模组7装配在所述的基架框101上。
进一步的改进是在所述A类简易牛角母排41与所述底座3内侧面之间设有套接在A类简易牛角母排41上的具有防水、防潮和防尘的塑胶垫片104；在所述LED显示模组7的底壳71内侧与基架框101之间设有环形闭合结构的密封胶圈105。
Claims (8)
1.一种LED显示单元屏，包括若干个LED显示模组(7)和DC电源，其特征在于：所述LED显示模组(7)通过旋钮锁头(8)由该LED显示单元屏(100)的正面卡装在金属型材制作的基架框(101)上；在基架框(101)上设有至少一个带有底座(3)且内装有所述DC电源的电器盒(106)和个数仅比电器盒(106)少一个的竖梁(2)，所述底座(3)和竖梁(2)跨接在基架框(101)的上梁与下梁之间，所有底座(3)和竖梁(2)均布且间隔排列在左梁与右梁之间；所述LED显示模组(7)卡装在所述底座(3)与左梁之间、所述底座(3)与右梁之间或者所述底座(3)与竖梁之间；在每个电器盒(106)中设有一张接口板(4)，该接口板(4)为具有屏蔽高频信号、减少电磁辐射的多层PCB的复合电路板，在该复合电路板的内侧面上设有两列且由上至下均匀布排的若干个用于为LED显示模组(7)供电和传送信号的A类简易牛角母排(41)，每个A类简易牛角母排(41)对应一个LED显示模组(7)，A类简易牛角母排(41)的外端与设置在对应的LED显示模组(7)上且穿过对应底座(3)并与该A类简易牛角母排(41)互为公母配合的A类简易牛角针排(53)插接；在该接口板(4)的外侧面上并列设有两个B类简易牛角母排(43)，所述B类简易牛角母排(43)通过接收卡(42)上的且与该B类简易牛角母排(43)互为公母配合的B类简易牛角针排接通该接口板(4)与系统控制电路的连接；
在所述LED显示模组(7)的底壳(71)的周边均匀设有若干个贯穿该底壳(71)的锁屏孔(72)，在每个锁屏孔(72)中卡接一个所述旋钮锁头(8)，采用内六角扳手由LED显示模组(7)的正面旋拧所述的旋钮锁头(8)即可将该旋钮锁头(8)的锁柄(83)卡置在所述的基架框(101)、竖梁(2)或底座(3)上；
所述旋钮锁头(8)由一体成型的锁柱(81)、锁块(82)和所述的锁柄(83)构成，所述锁柄(83)位于锁柱(81)的内端部，所述锁块(82)设于锁柱(81)的中部的外壁上，在锁柄(83)与锁块(82)之间卡置有可将该旋钮锁头(8)的部分嵌入并保持在所述锁屏孔(72)中且可与所述锁柱(81)相对转动的压板(84)，在所述锁屏孔(72)内设有可使所述锁块(82)旋转滑动的滑槽(722)；在所述的锁柱(81)外端面和所述锁柄(83)的内端面上设有使螺丝刀插入并旋转锁柱(81)的螺丝槽口(85)。
2.根据权利要求1所述的LED显示单元屏，其特征在于：所述底座(3)的断面形状为背侧为敞口的矩形，所述接口板(4)安装在底座(3)的内腔底部，在底座(3)的敞口上设有盒盖(32)，所述DC电源(5)安装在该盒盖(32)的内侧面上。
3.根据权利要求2所述的LED显示单元屏，其特征在于：在所述底座(3)的上下两端设有端盖(35)。
4.根据权利要求2所述的LED显示单元屏，其特征在于：在所述盒盖(32)的内侧面上还设有用于外置的AC电源供电线接入的端子台(33)。
5.根据权利要求1所述的LED显示单元屏，其特征在于：所述复合电路板由至少四层PCB板叠置而成，上下两外层为接地铜箔层，若干内层为高频信号传输层。
6.根据权利要求1所述的LED显示单元屏，其特征在于：在每个所述LED显示模组(7)上的A类简易牛角针排(53)的上下方各设一个实心铜柱(54)，对应的，在所述A类简易牛角母排(41)的上下方各设一个能使实心铜柱(54)适配插入并锁定的空心铜柱(55)。
7.根据权利要求2所述的LED显示单元屏，其特征在于：所述LED显示模组(7)为12个，每个LED显示模组(7)为矩形。
8.根据权利要求1所述的LED显示单元屏，其特征在于：在所述A类简易牛角母排(41)与所述底座(3)对应内侧面之间设有套接在A类简易牛角母排(41)上的具有防水、防潮和防尘的塑胶垫片(104)；在所述LED显示模组(7)的底壳(71)内侧与基架框(101)之间设有环形闭合结构的密封胶圈(105)。
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