CN114464100B - 一种基于低碳工艺降低功耗的环保式led全彩显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，包括全彩显示屏本体（1）和框架（2），全彩显示屏本体（1）安装框架（2）中，其特征在于：全彩显示屏本体（1）由灯珠阵列组成，每个灯珠的表面形成一个聚光的透镜达到提高亮度，降低功耗的作用。本发明在灯珠的表面形成一个聚光的透镜，从而达到提高亮度，降低功耗的作用。

Description

一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏

技术领域

本发明涉及一种LED全彩显示屏，尤其是涉及一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏。

背景技术

LED电子显示屏集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，具有色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点。LED显示屏广泛应用于商业传媒、文化演出市场、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以满足不同环境的需要。

当PN结温度上升时，半导体的晶格振动幅度增加，当原子的振动能量高于一定值时，电子从激发态跃迁到基态时会与晶格原子(或离子)交换能量，发生无辐射跃迁。这种过程的几率随温度的增加而呈指数式增加。因此，当温度上升到一定程度之后，半导体的辐射跃迁增加，内量子效率降低，从而导致发光强度下降。

除此之外，当温度上升时，LED封装用环氧树脂会逐渐变性，发黄，从而影响环氧树脂的透光性能，导致外量子效率降低，发光强度下降。

因此，为了达到高亮度需求，需要功率更大的LED芯片，并且会消耗更多的电能，不符合国家低碳环保要求。

如果仅仅在电子显示屏箱体上设置散热口，散热口容易导致雨水进入，以及飞虫进入，容易导致电子显示屏短路，因此电子显示屏的散热口需要控制确保雨水以及飞虫无法进入。

发明内容

本发明设计了一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，其解决的技术问题是现有技术中的LED电子显示屏为了达到高亮度需求，需要功率更大的LED芯片，并且会消耗更多的电能，不符合国家低碳环保要求，以及设置散热口与昆虫容易进去的矛盾。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，包括全彩显示屏本体和框架，全彩显示屏本体安装框架中，全彩显示屏本体与框架之间空腔，在所述空腔中设有散热装置，所述散热装置能够单独开启垂直散热通道或水平散热通道，以应对不同的使用环境的不同需求。

优选地，所述散热装置包括电机和转轴，电机使得转轴旋转，转轴连接垂直传动机构和水平传动机构；当初始状态时，垂直散热通道和水平散热通道皆为关闭状态；当垂直传动机构打开垂直散热通道时，水平散热通道保持关闭；当水平传动机构打开水平散热通道时，垂直散热通道保持关闭。

优选地，垂直传动机构包括第一驱动齿轮、第一垂直齿条传动杆以及第二垂直齿条传动杆，第一垂直齿条传动杆和第二垂直齿条传动杆平行啮合在第一驱动齿轮两侧；第一驱动齿轮正向旋转时，第一垂直齿条传动杆向上移动，第二垂直齿条传动杆向下移动，框架的顶部水平框架设有转动门，框架的底部水平框架也设转动门，向上移动的第一垂直齿条传动杆能够将顶部水平框架的转动门打开，向下移动的第二垂直齿条传动杆能够将底部水平框架的转动门打开，垂直散热通道开启；第一驱动齿轮反向旋转时，第一垂直齿条传动杆向下移动，第二垂直齿条传动杆向上移动，顶部水平框架的转动门在一复位装置作用下重新关闭，底部水平框架的转动门在另一复位装置作用下重新关闭。

优选地，顶部水平框架的转动门包括第一转动门和第二转动门，第一转动门和第二转动门分别通过一销轴与顶部水平框架连接，第一转动门和第二转动门分别通过一复位装置与顶部水平框架连接，复位装置为弹簧。

优选地，第一垂直齿条传动杆端部设有第一U型支架，两个U性臂分别推动第一转动门和第二转动门开启，开启后的第一转动门和第二转动门被限定在第一U型支架的两个第一夹持限位块之间。

优选地，底部水平框架的转动门包括第三转动门和第四转动门，第三转动门和第四转动门分别通过一销轴与底部水平框架连接，第三转动门和第四转动门分别通过一复位装置与底部水平框架连接，复位装置为弹簧。

优选地，第二垂直齿条传动杆端部设有第二U型支架，两个U性臂分别推动第三转动门和第四转动门开启，开启后的第三转动门和第四转动门被限定在第二U型支架的两个第二夹持限位块之间。

优选地，第一转动门下方设有第一上风扇，第二转动门下方设有第二上风扇，第三转动门上方设有第三下风扇，第四转动门上方设有第四下风扇，第一上风扇、第二上风扇、第三下风扇以及第四下风扇中的一个人或多个能够正压送风或负压排风，正压送风的风扇设有滤网，确保昆虫不会随着正压送风进入框架中。

优选地，水平传动机构包括第二驱动齿轮、第一水平齿条传动杆以及第二水平齿条传动杆，第一水平齿条传动杆和第二水平齿条传动杆平行啮合在第二驱动齿轮两侧；第二驱动齿轮反向旋转时，第一水平齿条传动杆水平向左移动将左部垂直框架的转动门打开，第二水平齿条传动杆水平向右移动将右部垂直框架的转动门打开；第二驱动齿轮正向旋转时，第一水平齿条传动杆水平向右移动，左部垂直框架的转动门在一复位装置作用下重新关闭，第二水平齿条传动杆水平向左移动，右部垂直框架的转动门在另一复位装置作用下重新关闭，水平散热通道恢复关闭状态。

优选地，左部垂直框架的转动门包括第五转动门和第六转动门，第五转动门和第六转动门分别通过一销轴与左部垂直框架连接，第五转动门和第六转动门分别通过一复位装置与左部垂直框架连接，复位装置为弹簧。

优选地，右部垂直框架的转动门包括第七转动门和第八转动门，第七转动门和第八转动门分别通过一销轴与右部垂直框架连接，第七转动门和第八转动门分别通过一复位装置与右部垂直框架连接，复位装置为弹簧。

优选地，第一水平齿条传动杆与左风扇连接，左风扇向左侧移动时推开第五转动门和第六转动门，所述左风扇为负压风扇将框架中的潮湿空气抽出；第二水平齿条传动杆与右风扇连接，右风扇向右侧移动时推开第七转动门和第八转动门，所述右风扇为负压风扇将框架中的潮湿空气抽出。

优选地，左风扇周边设有左挡板，左挡板上设有左密封垫，左挡板和左密封垫共同顶住左部垂直框架起到防水密封效果。

优选地，右风扇周边设有右挡板，右挡板上设有右密封垫，右挡板和右密封垫共同顶住右部垂直框架起到防水密封效果。

一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏的控制方法，包括以下步骤：

在全彩显示屏本体未工作时，框架为密闭结构，垂直散热通道和水平散热通道皆为关闭状态，防止昆虫进入到框架内；

当未下雨时，垂直传动机构打开垂直散热通道，同时水平散热通道保持关闭，垂直散热通道下方的下风扇将外部低温空气抽入框架中，垂直散热通道上方的上风扇将框架中的热空气排出；

当下雨或下雪时，水平传动机构打开水平散热通道，垂直散热通道保持关闭，框架中的热潮湿空气通过水平散热通道排出，水平散热通道左侧的左风扇将风扇将框架中的热潮湿空气排出，水平散热通道左侧的右风扇将风扇将框架中的热潮湿空气排出，左风扇和右风扇还起到将外部雨雪吹走的效果。

该基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏与传统普通显示屏相比，具有以下有益效果：

（1）本发明在灯珠的表面形成一个聚光的透镜，从而达到提高亮度，降低功耗的作用。

（2）本发明LED全彩显示屏在不使用时，可以完全密闭框架结构，避免昆虫进入导致电路元件的损坏，在未下雨时可以打开垂直散热通道使得热量快速转移，减小热量积聚对led芯片发光亮度的影响，无需使用更大功率的led芯片也可以达到相同的亮度效果，实现低碳环保目的。

（3）本发明在下雨时可以打开水平散热通风通道，避免南方长时间雨水造成内部潮湿在部件上积聚冷凝水珠，过分潮湿环境容易导致电路的短路和腐蚀电子元件。

（4）本发明通过一个电机同时控制垂直传动机构和水平传动机构，并且利用其中一个机构开启一个散热通道时，另外一个则关闭另一个散热通道，以满足特定的环境需求，即每一种散热通道至适用于一种环境，使得本发明可以全天候使用应对各种环境。

附图说明

图1：本发明基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏立体示意图；

图2：本发明垂直散热结构未工作前示意图；

图3：本发明垂直散热结构工作时示意图；

图4：本发明水平散热结构未工作前示意图；

图5：本发明水平散热结构工作时示意图；

图6：本发明中的左风扇结构示意图；

图7：本发明中的右风扇结构示意图。

附图标记说明：

1—全彩显示屏本体；2—框架；21—顶部水平框架；211—第一转动门；212—第二转动门；22—底部水平框架；221—第三转动门；222—第四转动门；23—左部垂直框架；231—第五转动门；232—第六转动门；24—右部垂直框架；241—第七转动门；242—第八转动门；3—电机；31—第一驱动齿轮；32—第二驱动齿轮；33—转轴；34—轴承；35—第一垂直齿条传动杆；351—第一U型支架；352—第一夹持限位块；36—第二垂直齿条传动杆；361—第二U型支架；362—第二夹持限位块；37—第一水平齿条传动杆；38—第二水平齿条传动杆；41—第一上风扇；411—第一连接支架；42—第二上风扇；421—第二连接支架；43—第三下风扇；431—第三连接支架；44—第四下风扇；441—第四连接支架；51—左风扇；511—左挡板；512—左密封垫；52—右风扇；521—右挡板；522—右密封垫。

实施方式

下面结合图1至图7，对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，包括全彩显示屏本体1和框架2，全彩显示屏本体1安装在框架2中，全彩显示屏本体1与框架2之间设有空腔，在空腔中设有散热装置，散热装置能够单独开启垂直散热通道或水平散热通道，以应对不同的使用环境的不同需求。

如图2-3，散热装置包括电机3和转轴33，电机3使得转轴33旋转，转轴33连接垂直传动机构和水平传动机构；当初始状态时，垂直散热通道和水平散热通道皆为关闭状态；当垂直传动机构打开垂直散热通道时，水平散热通道保持关闭；当水平传动机构打开水平散热通道时，垂直散热通道保持关闭。

垂直传动机构包括第一驱动齿轮31、第一垂直齿条传动杆35以及第二垂直齿条传动杆36，第一垂直齿条传动杆35和第二垂直齿条传动杆36平行啮合在第一驱动齿轮31两侧；第一驱动齿轮31正向旋转时，第一垂直齿条传动杆35向上移动，第二垂直齿条传动杆36向下移动，框架2的顶部水平框架21设有转动门，框架2的底部水平框架22也设转动门，向上移动的第一垂直齿条传动杆35能够将顶部水平框架21的转动门打开，向下移动的第二垂直齿条传动杆36能够将底部水平框架22的转动门打开，垂直散热通道开启；第一驱动齿轮31反向旋转时，第一垂直齿条传动杆35向下移动，第二垂直齿条传动杆36向上移动，顶部水平框架21的转动门在一复位装置作用下重新关闭，底部水平框架22的转动门在另一复位装置作用下重新关闭。

顶部水平框架21的转动门包括第一转动门211和第二转动门212，第一转动门211和第二转动门212分别通过一销轴与顶部水平框架21连接，第一转动门211和第二转动门212分别通过一复位装置与顶部水平框架21连接，复位装置为弹簧。

第一垂直齿条传动杆35端部设有第一U型支架351，两个U性臂分别推动第一转动门211和第二转动门212开启，开启后的第一转动门211和第二转动门212被限定在第一U型支架351的两个第一夹持限位块352之间。

底部水平框架22的转动门包括第三转动门221和第四转动门222，第三转动门221和第四转动门222分别通过一销轴与底部水平框架22连接，第三转动门221和第四转动门222分别通过一复位装置与底部水平框架22连接，复位装置为弹簧。

第二垂直齿条传动杆36端部设有第二U型支架361，两个U性臂分别推动第三转动门221和第四转动门222开启，开启后的第三转动门221和第四转动门222被限定在第二U型支架361的两个第二夹持限位块362之间。

第一转动门211下方设有第一上风扇41，第二转动门212下方设有第二上风扇42，第三转动门221上方设有第三下风扇43，第四转动门222上方设有第四下风扇44，第一上风扇41、第二上风扇42、第三下风扇43以及第四下风扇44中的一个或多个能够正压送风或负压排风，正压送风的风扇设有滤网，确保昆虫不会随着正压送风进入框架2中。

如图4和图5所示，水平传动机构包括第二驱动齿轮32、第一水平齿条传动杆37以及第二水平齿条传动杆38，第一水平齿条传动杆37和第二水平齿条传动杆38平行啮合在第二驱动齿轮32两侧；第二驱动齿轮32反向旋转时，第一水平齿条传动杆37水平向左移动将左部垂直框架23的转动门打开，第二水平齿条传动杆38水平向右移动将右部垂直框架24的转动门打开；第二驱动齿轮32正向旋转时，第一水平齿条传动杆37水平向右移动，左部垂直框架23的转动门在一复位装置作用下重新关闭，第二水平齿条传动杆38水平向左移动，右部垂直框架24的转动门在另一复位装置作用下重新关闭，水平散热通道恢复关闭状态。

左部垂直框架23的转动门包括第五转动门231和第六转动门232，第五转动门231和第六转动门232分别通过一销轴与左部垂直框架23连接，第五转动门231和第六转动门232分别通过一复位装置与左部垂直框架23连接，复位装置为弹簧；

右部垂直框架24的转动门包括第七转动门241和第八转动门242，第七转动门241和第八转动门242分别通过一销轴与右部垂直框架24连接，第七转动门241和第八转动门242分别通过一复位装置与右部垂直框架24连接，复位装置为弹簧。

第一水平齿条传动杆37与左风扇51连接，左风扇51向左侧移动时推开第五转动门231和第六转动门232，左风扇51为负压风扇将框架中的潮湿空气抽出；第二水平齿条传动杆38与右风扇52连接，右风扇52向右侧移动时推开第七转动门241和第八转动门242，右风扇52为负压风扇将框架中的潮湿空气抽出。

如图6所示，左风扇51周边设有左挡板511，左挡板511上设有左密封垫512，左挡板511和左密封垫512共同顶住左部垂直框架23起到防水密封效果。

如图7所示，右风扇52周边设有右挡板521，右挡板521上设有右密封垫522，右挡板521和右密封垫522共同顶住右部垂直框架24起到防水密封效果。

本发明基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏的工作原理如下：

在全彩显示屏本体1未工作时，框架2为密闭结构，垂直散热通道和水平散热通道皆为关闭状态，防止昆虫进入到框架2内。

当未下雨时，垂直传动机构打开垂直散热通道，同时水平散热通道保持关闭，垂直散热通道下方的下风扇将外部低温空气抽入框架2中，垂直散热通道上方的上风扇将框架2中的热空气排出。

当下雨或下雪时，水平传动机构打开水平散热通道，垂直散热通道保持关闭，框架2中的热潮湿空气通过水平散热通道排出，水平散热通道左侧的左风扇51将框架2中的热潮湿空气排出，水平散热通道右侧的右风扇52将框架2中的热潮湿空气排出，左风扇51和右风扇52还起到将外部雨雪吹走的效果。

原有传统的显示屏采用直插DIP的灯珠，由于直插DIP的灯珠自带胶体，可以形成聚光的形式，从而亮度更高，但是直插灯珠的特性是体积过大通常一颗灯珠只是显示一种颜色，导致间距无法做小，目前只能做到P10即两个像素的间距，是10个mm，现在采用表贴灯珠可将间距实现到2.5个mm。但是由于表贴灯珠是平面发光，无聚光效应，因此发光的亮度低，显示屏功耗大，本发明在原有的表贴的基础上增加一次贴装的制程，从而在灯珠的表面形成一个聚光的透镜，从而达到提高亮度，降低功耗的作用，同时再配合电路用节能的方式来设计。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，包括全彩显示屏本体（1）和框架（2），全彩显示屏本体（1）安装在框架（2）中，其特征在于：全彩显示屏本体（1）由灯珠阵列组成，每个灯珠的表面形成一个聚光的透镜达到提高亮度，降低功耗的作用；

全彩显示屏本体（1）与框架（2）之间设有空腔，在所述空腔中设有散热装置，所述散热装置能够单独开启垂直散热通道或水平散热通道，以应对不同的使用环境的不同需求；

所述散热装置包括电机（3）和转轴（33），电机（3）使得转轴（33）旋转，转轴（33）连接垂直传动机构和水平传动机构；当初始状态时，垂直散热通道和水平散热通道皆为关闭状态；当垂直传动机构打开垂直散热通道时，水平散热通道保持关闭；当水平传动机构打开水平散热通道时，垂直散热通道保持关闭；

垂直传动机构包括第一驱动齿轮（31）、第一垂直齿条传动杆（35）以及第二垂直齿条传动杆（36），第一垂直齿条传动杆（35）和第二垂直齿条传动杆（36）平行啮合在第一驱动齿轮（31）两侧；第一驱动齿轮（31）正向旋转时，第一垂直齿条传动杆（35）向上移动，第二垂直齿条传动杆（36）向下移动，框架（2）的顶部水平框架（21）设有转动门，框架（2）的底部水平框架（22）也设转动门，向上移动的第一垂直齿条传动杆（35）能够将顶部水平框架（21）的转动门打开，向下移动的第二垂直齿条传动杆（36）能够将底部水平框架（22）的转动门打开，垂直散热通道开启；第一驱动齿轮（31）反向旋转时，第一垂直齿条传动杆（35）向下移动，第二垂直齿条传动杆（36）向上移动，顶部水平框架（21）的转动门在一复位装置作用下重新关闭，底部水平框架（22）的转动门在另一复位装置作用下重新关闭。

2.根据权利要求1所述的基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，其特征在于：

顶部水平框架（21）的转动门包括第一转动门（211）和第二转动门（212），第一转动门（211）和第二转动门（212）分别通过一销轴与顶部水平框架（21）连接，第一转动门（211）和第二转动门（212）分别通过一复位装置与顶部水平框架（21）连接，复位装置为弹簧；

第一垂直齿条传动杆（35）端部设有第一U型支架（351），两个U性臂分别推动第一转动门（211）和第二转动门（212）开启，开启后的第一转动门（211）和第二转动门（212）被限定在第一U型支架（351）的两个第一夹持限位块（352）之间；

或/和，

底部水平框架（22）的转动门包括第三转动门（221）和第四转动门（222），第三转动门（221）和第四转动门（222）分别通过一销轴与底部水平框架（22）连接，第三转动门（221）和第四转动门（222）分别通过一复位装置与底部水平框架（22）连接，复位装置为弹簧；

第二垂直齿条传动杆（36）端部设有第二U型支架（361），两个U性臂分别推动第三转动门（221）和第四转动门（222）开启，开启后的第三转动门（221）和第四转动门（222）被限定在第二U型支架（361）的两个第二夹持限位块（362）之间。

3.根据权利要求2所述的基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，其特征在于：第一转动门（211）下方设有第一上风扇（41），第二转动门（212）下方设有第二上风扇（42），第三转动门（221）上方设有第三下风扇（43），第四转动门（222）上方设有第四下风扇（44），第一上风扇（41）、第二上风扇（42）、第三下风扇（43）以及第四下风扇（44）中的一个或多个能够正压送风或负压排风，正压送风的风扇设有滤网，确保昆虫不会随着正压送风进入框架（2）中。

4.根据权利要求3所述的基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，其特征在于：水平传动机构包括第二驱动齿轮（32）、第一水平齿条传动杆（37）以及第二水平齿条传动杆（38），第一水平齿条传动杆（37）和第二水平齿条传动杆（38）平行啮合在第二驱动齿轮（32）两侧；

第二驱动齿轮（32）反向旋转时，第一水平齿条传动杆（37）水平向左移动将左部垂直框架（23）的转动门打开，第二水平齿条传动杆（38）水平向右移动将右部垂直框架（24）的转动门打开；

第二驱动齿轮（32）正向旋转时，第一水平齿条传动杆（37）水平向右移动，左部垂直框架（23）的转动门在一复位装置作用下重新关闭，第二水平齿条传动杆（38）水平向左移动，右部垂直框架（24）的转动门在另一复位装置作用下重新关闭，水平散热通道恢复关闭状态。

5.根据权利要求4所述的基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，其特征在于：

左部垂直框架（23）的转动门包括第五转动门（231）和第六转动门（232），第五转动门（231）和第六转动门（232）分别通过一销轴与左部垂直框架（23）连接，第五转动门（231）和第六转动门（232）分别通过一复位装置与左部垂直框架（23）连接，复位装置为弹簧；

右部垂直框架（24）的转动门包括第七转动门（241）和第八转动门（242），第七转动门（241）和第八转动门（242）分别通过一销轴与右部垂直框架（24）连接，第七转动门（241）和第八转动门（242）分别通过一复位装置与右部垂直框架（24）连接，复位装置为弹簧。

6.根据权利要求5所述的基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏，其特征在于：第一水平齿条传动杆（37）与左风扇（51）连接，左风扇（51）向左侧移动时推开第五转动门（231）和第六转动门（232），所述左风扇（51）为负压风扇将框架中的潮湿空气抽出；第二水平齿条传动杆（38）与右风扇（52）连接，右风扇（52）向右侧移动时推开第七转动门（241）和第八转动门（242），所述右风扇（52）为负压风扇将框架中的潮湿空气抽出；

左风扇（51）周边设有左挡板（511），左挡板（511）上设有左密封垫（512），左挡板（511）和左密封垫（512）共同顶住左部垂直框架（23）起到防水密封效果；

右风扇（52）周边设有右挡板（521），右挡板（521）上设有右密封垫（522），右挡板（521）和右密封垫（522）共同顶住右部垂直框架（24）起到防水密封效果。

7.一种权利要求6所述的基于低碳工艺降低功耗的环保式LED全彩显示屏的控制方法，包括以下步骤：

在全彩显示屏本体（1）未工作时，框架（2）为密闭结构，垂直散热通道和水平散热通道皆为关闭状态，防止昆虫进入到框架（2）内；

当未下雨时，垂直传动机构打开垂直散热通道，同时水平散热通道保持关闭，垂直散热通道下方的下风扇将外部低温空气抽入框架（2）中，垂直散热通道上方的上风扇将框架（2）中的热空气排出；

当下雨或下雪时，水平传动机构打开水平散热通道，垂直散热通道保持关闭，框架（2）中的热潮湿空气通过水平散热通道排出，水平散热通道左侧的左风扇（51）将框架（2）中的热潮湿空气排出，水平散热通道右侧的右风扇（52）将框架（2）中的热潮湿空气排出，左风扇（51）和右风扇（52）还起到将外部雨雪吹走的效果。