CN207690428U - 一种屏前散热的led显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏前散热的LED显示屏，包括面罩、中间防水圈、贴片LED和电路板、底壳和防水圈顺序紧固而成的结构。所述电路板设在底壳内，所述贴片LED安装在电路板上，所述贴片LED上罩有菲涅尔透镜面罩；所述面罩和底壳扣合形成密封的盒体结构；所述贴片LED包括红、绿、蓝三种发光芯片，所述红、绿、蓝三种发光芯片成“品”字形状封装在电路板上；所述面罩设置有遮档板和黑色遮阳叶。本实用新型采用“菲涅尔透镜”进行LED显示屏屏前散热，通过将外界光线散射减少环境温度过高，内部光源增加光效，提高亮度，灯点无须大功率也能使显示屏在户外显示清晰，从而提高光源质量和光利用效率。

Description

一种屏前散热的LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及一种光源技术领域，特别是涉及一种屏前散热的LED显示屏。

背景技术

随着经济市场的需求户外LED显示技术的快速进步与成熟，户外LED显示屏的使用越来越平凡，广泛在户外媒体、商场、房地产、高速路屏、教育、酒店、学校教育、智能交通等领域应用，但是，在这几年来的使用，很多显示屏都会出现光衰过快、清晰度不够、经常故障等，户外高亮液晶屏的热量是影响显示屏的质量和寿命直接原因。

户外LED显示屏，亮度是非常关键。户外LED显示屏的亮度不高的话，在太阳光的直射下画面就看不清。户外LED显示屏的标准亮度是7000CD，只有达到7000CD的亮度户外LED显示屏在阳光的照射下才能够显示清晰，液晶屏亮度提高，带来的高亮液晶屏背光源功率增加，由电能转换成的热能，特别是4K高分辨超高清的出现，其液晶面板的透光较低，背光源的功率增加很多，那么背光源功率增大，产生了大量的热量。

再者，户外高亮液晶屏的周围环境光变化大，高亮液晶屏热量也来源于户外太阳光的照射，据专业分析：户外太阳光最大照射强度为1120W/m2，远远大于高亮液晶屏发热量，显示屏工作时本身就要产生一定的热量，如果环境温度过高而散热又不良，集成电路可能工作不正常，甚至被烧毁，从而使显示系统无法正常工作；所以高亮液晶屏散热的关键在太阳光照射热量，也就是屏前的散热。

LED显示屏的散热是非常重要的，不仅是屏体的散热，还有灯点的散热，如果灯点散热效果不好的话，会造成LED显示屏灯点死灯，光衰过快。市面上常见的LED显示屏都是安装空调进行散热的。LED显示屏安装空调虽然能解决显示屏散热的问题，但是安装空调会对我们的显示屏造成伤害，安装空调会使我们的显示屏散热不均匀，这样我们显示屏的光衰就不均匀，会使显示屏看起来不清晰。还有一点最重要的，空调散发出的冷气和显示屏散发的热气相交会产生水雾，水雾附在线路板会腐蚀显示屏模组里面的元器件、芯片和焊点，会造成线路短路、显示屏黑屏等故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种屏前散热的LED显示屏，采用“菲涅尔透镜”进行LED显示屏屏前散热，通过将外界光线散射减少环境温度过高，内部光源增加光效，提高亮度，灯点无须大功率也能使显示屏在户外显示清晰，从而提高光源质量和光利用效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型的一种屏前散热的LED显示屏，包括面罩、中间防水圈、贴片LED和电路板、底壳和防水圈顺序紧固而成的结构。所述电路板设在底壳内，所述贴片LED安装在电路板上，所述贴片LED上罩有菲涅尔透镜；所述面罩和底壳扣合形成密封的盒体结构；所述贴片LED包括红、绿、蓝三种发光芯片，所述红、绿、蓝三种发光芯片成“品”字形封装在电路板上；所述面罩设置有遮挡板和黑色遮阳叶。

为了进一步实现本实用新型，所述相邻的LED之间设置有黑色的装饰突条，LED的光能很好的发射出去，装饰突条能利用视角效果，使模组装起来美观。

为了进一步实现本实用新型，所述菲涅尔透镜包括一光滑面和一锯齿面。

为了进一步实现本实用新型，所述菲涅尔透镜入射面为光滑面，出射面为锯齿面。

为了进一步实现本实用新型，所述菲涅尔透镜各锯齿深度相同，从而增加透镜的强度，使得透镜的杂散光减少，从而提高光源质量和光利用效率。

为了进一步实现本实用新型，所述每个透镜面罩上端设置有遮档板，使户外的LED灯能防水防晒。

为了进一步实现本实用新型，所述多个透镜面罩形成的点阵纵向方向设置有多个不同高度的黑色遮阳叶，利用视觉效果使相邻的两面罩看起来更平整，减少因太阳光的照射热量产生过高的环境温度。

为了进一步实现本实用新型，所述发光芯片与IC芯片分开设置在电路板，电路板的正面设置有红、绿、蓝三色发光芯片，背面设置IC芯片。

有益效果

1.本实用新型通过在面罩表面设置散光纹路，将外界光线散射，由于屏幕表面会反射强光，如遇到强光照射，屏幕本身的背光携带的液晶显示会给反射的强光糅合干扰掉，以至于屏幕不清楚，而散光纹路的漫反射强光作用可以将直射光线散射，以使观看着可以清楚仰视读取液晶屏上的信息。

2.本实用新型采用菲涅尔透镜用于LED光源，起到增加光效，提高亮度的效果。相对于同一透镜与LED灯、焦距不同、距离不同，可任意设定出射光角度，单颗灯或多颗阵列LED灯均可根据需求设计；菲涅尔透镜超薄的结构、超大的尺寸、任意形状的切割，优良的透光率等比传统凸透镜优点多，其重量小于凸透镜，多种场合适用。

3.本实用新型红、绿、蓝三色发光芯片采用“品”字形状封装在同一个胶体内，提高了LED显示屏的对比度，画面显示效果更优，使整个结构更轻、物理像素分辨率更高，尤其适合于近距离观看。

4.本实用新型相邻的LED之间设置有黑色的装饰突条，LED的光能很好的发射出去，装饰突条能利用视角效果，使模组装起来美观。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型三色发光芯片封装结构示意图；

附图3为本实用新型面罩的菲涅尔透镜的结构示意图；

附图4为本实用新型面罩局部放大示意图。

附图标记说明

1、面罩；101、菲涅尔透镜；102、光滑面；103、锯齿面；104、遮档板；105、黑色遮阳叶；2、中间防水圈；3、贴片LED和电路板；301、装饰突条；4、底壳；5、防水圈。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

如图1所示，本实用新型的一种屏前散热的LED显示屏，由面罩1、中间防水圈2、贴片LED和电路板3、底壳4和防水圈5顺序紧固而成的结构。所述电路板设在底壳4内，所述贴片LED安装在电路板上，所述贴片LED上罩有菲涅尔透镜101；所述面罩1和底壳4扣合形成密封的盒体结构；所述贴片LED包括红、绿、蓝三种发光芯片，所述红、绿、蓝三种发光芯片成“品”字形封装在电路板上。

所述PCB板的正面设置有红、绿、蓝三色发光芯片，背面设置IC，在工艺上IC有更广的布置空间，IC与IC之间的干扰降低，LED显示屏要在夏日暴晒下仍要发光显示(发出的光要强过太阳光才有效)，其发光定会发热，IC与发光芯片分开设置，与灯脚不存在接触的可能，减小了IC则会因为发光芯片附近温度过高而导致工作不稳定，或温漂不同而产生通道间电流或片间差异过大而导致花屏，提高了产品的稳定性，由于采用了未灌胶的贴片LED直接贴于PCB板，贴片LED封装使单个LED占用空间大大缩小，三色发光芯片发光芯片成“品”字形封装，如图2所示，明显的贴片的占空比远远低于现有技术直插形的占空比，发光面积小，黑区面积大，提高了LED显示屏的对比度，画面显示效果更优，使整个结构更轻、物理像素分辨率更高，尤其适合于近距离观看，同时，由于模组占空比大，空间足够，大幅缩短了模组的维修时间，如图4所示，相邻的LED之间设置有黑色的装饰突条301，LED的光能很好的发射出去，装饰突条能利用视角效果，使模组装起来美观。

本实施例中可采用大小为12mil、裸晶亮度为350-500mcd的红光芯片，及大小为14mil、裸晶亮度为1600-2000mcd的绿光芯片和大小为14mil、裸晶亮度为400-5000mcd的蓝光芯片分别封装成传统的户外用的贴片LED，精确的亮度比例为：R：G：B＝3.0：5.9：1.1，再做成户外显示屏用的单元板，最高电流为20mA测出单元板亮度为6200CD左右，点亮老化1000个小时后，亮度实测为6001CD，衰减比例为9％左右。

如图3所示，所述面罩1在所述贴片LED相对位置设置有菲涅尔透镜101，菲涅尔透镜101包括一光滑面102和一锯齿面103，透镜一锯齿面103为连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。而本实施中采用的是将LED发出的光线转化成平行光线，透镜入射面为光滑面，出射面(图3中AB所在的面)为锯齿面，透镜分成了8份，实际上分割的数目越大透镜就可以越薄，焦点为LED发出的光源，经过入射面后的照明角度，透镜各锯齿深度相同，从而增加透镜的强度，使得透镜的杂散光减少，从而提高光源质量和光利用效率。

再者，透镜表面呈凹凸不平的锯齿，呈散光纹路，表面散光纹路能将外界光线散射而不会像目前现有屏幕在一定角度会呈现很强的反射光线，同时又能使内部光线发光柔和，不刺眼，做到了由“小光点”变成“大光面”；如图4所示，在每个透镜面罩上端设置有遮档板104，使户外的LED灯能防水防晒；在多个透镜面罩形成的点阵纵向方向设置有大小不一的黑色遮阳叶105，利用视觉效果使相邻的两面罩看起来更平整，减少因太阳光的照射热量产生过高的环境温度。

一般情况入射和出射两个面中只要有一个面做成锯齿面都可以满足需求。如果希望入射面做成锯齿面而出射面做成平面，上述析也是一样的。例如可以使外表面是平滑面而内表面是锯齿面，这就可以避免灰尘积累。更重要的是如果锯齿的那一面不是平面而是曲面，其结果是相同的。这样我们就不仅可以做成平片状的菲涅尔透镜，也可以做成其他诸如弧形瓦片状或碗形的菲涅尔透镜了。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (8)

1.一种屏前散热的LED显示屏，包括面罩、中间防水圈、贴片LED和电路板、底壳和防水圈顺序紧固而成的结构，其特征在于：所述电路板设在底壳内，所述贴片LED安装在电路板上，所述贴片LED上罩有菲涅尔透镜；所述面罩和底壳扣合形成密封的盒体结构；所述贴片LED包括红、绿、蓝三种发光芯片，所述红、绿、蓝三种发光芯片成“品”字形封装在电路板上；所述面罩设置有遮挡板和黑色遮阳叶。

2.根据权利要求1所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述相邻的LED之间设置有黑色的装饰突条。

3.根据权利要求1所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述菲涅尔透镜包括一光滑面和一锯齿面。

4.根据权利要求3所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述菲涅尔透镜的入射面为光滑面，出射面为锯齿面。

5.根据权利要求4所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述菲涅尔透镜各锯齿深度相同。

6.根据权利要求5所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述每个透镜面罩上端设置有遮档板。

7.根据权利要求6所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述多个透镜面罩形成的点阵纵向方向设置有多个不同高度的黑色遮阳叶。

8.根据权利要求1所述的一种屏前散热的LED显示屏，其特征在于，所述发光芯片与IC芯片分开设置在电路板，电路板的正面设置有红、绿、蓝三色发光芯片，背面设置IC芯片。