CN220543546U - 一种led显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种LED显示屏，其包括：显示面板，包括呈阵列分布的若干个像素单元和通光控制单元，像素单元包括像素和像素支架，像素设置在像素支架的底座上，通光控制单元包括反光灯杯和光栅，反光灯杯一端设有第一开口，另一端设有第三开口，像素支架远离底座一端设有第二开口，第一开口与第二开口连接，光栅全部或部分的覆盖第三开口，第一开口小于第三开口，通过同时设置像素单元和通光控制单元，本实用新型在夜间使用像素单元自发光显示图像；在阳光充足时通光反光灯杯反射阳光射入光栅，再控制光栅射出的光线显示图像；利用了阳光进行显示，使得LED显示屏的亮度与环境光线相匹配，不伤眼且大大降低了功耗。

Description

一种LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种LED显示屏。

背景技术

随着显示屏不断地发展，为了满足用户的需求(提供更好的显示效果)，显示屏逐渐朝着更高亮度，更低间距的方向发展。然而以上性能的提升将直接导致功耗的提升。

目前，LED行业的户外显示屏大部分亮度不超过10000nits。即使将亮度控制在10000nits以内，功耗也比较高。而在一些日照强度较强和日照较久的区域，户外显示屏的亮度要调整到大于10000nits。在10000nits基础上增加亮度，带来的功耗非常高，一般超过800瓦/平方米。与此同时，功耗的大大增加会使得显示屏的温度升高，进而使得产品稳定性下降。

因此，亟需一种显示屏，解决保持显示屏亮度与环境适配的同时功耗过大的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种LED显示屏，以解决保持显示屏亮度与环境适配的同时功耗过大的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供的一种LED显示屏，所述显示屏包括：

显示面板，包括呈阵列分布的若干个像素单元和通光控制单元，

所述像素单元包括像素和像素支架，所述像素设置在所述像素支架的底座上，

通光控制单元包括反光灯杯和光栅，所述反光灯杯的一端设有第一开口，另一端设有第三开口，所述像素支架远离所述底座的一端设有第二开口，所述反光灯杯的第一开口与所述像素支架的第二开口连接，所述光栅全部或部分的覆盖所述第三开口，所述第一开口小于所述第三开口，所述显示屏通过控制从所述光栅射出的光线以显示图像。

优选的，所述光栅设置在所述第三开口的中部，且所述光栅部分的覆盖所述第三开口。

优选的，所述像素对应所述第二开口设置。

优选的，所述第一开口与所述第二开口等大，且所述光栅在所述第一开口所在平面的投影与所述第一开口重合。

优选的，所述反光灯杯呈圆台状或四棱台状。

优选的，所述光栅包括第一光栅、第二光栅和第三光栅，相邻的所述第一光栅与所述第二光栅之间具有第一分割线，相邻的所述第二光栅与所述第三光栅之间具有第二分割线，所述第一分割线与所述第二分割线平行设置且间隔距离等于所述第一开口直径的三分之一。

优选的，所述第一光栅覆盖红光滤光片；所述第二光栅覆盖绿光滤光片；所述第三光栅覆盖蓝光滤光片。

优选的，所述显示屏还包括光学感应器、光栅控制器和处理器，所述亮度感应器和所述光栅控制器分别与所述处理器连接，所述光学感应器用于感应环境光的亮度值并通过所述处理器与设定值比较，所述光栅控制器用于所述处理器根据比较结果控制所述光栅的开启面积或开启时间或开启角度。

优选的，所述像素由R\G\B三个LED发光芯片组成。

优选的，所述光学感应器为亮度感应器或光敏感应器。

与现有技术相比，本实用新型提供的LED显示屏，通过同时设置像素单元和通光控制单元，在夜间或者无环境光时使用像素单元自发光显示图像；在环境光充足时通光反光灯杯反射环境光射入光栅，再控制光栅射出的光线显示图像；在环境光不充足时，同时使用像素单元自发光和环境光反射光，以便共同显示图像，利用了环境光进行显示，使得LED显示屏的亮度与环境光线相匹配，在满足亮度需求的同时大大降低了功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种LED显示屏的横截面的截面结构示意图。

图2为本实用新型实施例一提供的一种LED显示屏俯视的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图2所示，图1为本实用新型实施例一提供的一种LED显示屏的横截面的截面结构示意图。图2为本实用新型实施例一提供的一种LED显示屏俯视的结构示意图。

在本实施例中，一种LED显示屏，LED显示屏包括显示面板，显示面板包括呈阵列分布的若干个像素单元和通光控制单元，像素单元包括像素20和像素支架10，像素20设置在像素支架10的底座上，通光控制单元包括反光灯杯30和光栅，反光灯杯30位于第一端的第一开口31与像素支架10远离底座的第二开口连接，反光灯杯30远离第一开口31的第二端设有第三开口32，光栅全部或部分的覆盖第三开口32，第一开口31小于第三开口32，LED显示屏通过控制从光栅射出的光线以显示图像。

在本实施例中，像素支架10大致呈正四棱柱形，其远离底座的端部的中部具有第二开口。第二开口的大小小于像素支架10的底座，且在第二开口与像素支架10的底座之间形成容置空间。像素20设置在上述容置空间内且置于像素支架10的底座上。像素20对应第二开口设置，也就是说，像素20在第二开口所在平面的投影在第二开口内。反光灯杯30呈圆台状或四棱台状，反光灯杯30的两端分别具有开口较小的第一开口31和开口较大的第三开口32。其中第一开口31的大小与第二开口大小一致且第一开口31与第二开口连接并使得第三开口32向远离像素支架10的底座的方向扩展延伸。在第三开口32的中部设置光栅，光栅在第一开口31所在平面的投影刚好覆盖第一开口31，由于第一开口31所在平面与光栅所在平面平行，所以第一开口31的大小等于光栅端面的面积大小且形状一致。

接下来说说上述LED显示屏的工作原理：

当环境处在夜间时，由于环境光线几乎为零，所以此时开启像素20自发光进行显影，像素20发出的光线经过光栅射向外部环境。此时光栅100％开启，使得光线透光率为100％。由于像素20由R\G\B三个LED发光芯片组成，夜间的显示是彩色的。由于环境的光线几乎为零，所以LED显示屏的亮度也不需要过亮。例如，在白天LED显示屏的显示亮度需要10000nits才能看得清晰，在夜间LED显示屏只需要4000nits即可清晰显示。

当环境处于阴天或极端天气时，假设LED显示屏的显示亮度需求为4500nits，而环境光线的亮度低于4500nits时，例如为3000nits，此时不同的光栅可选择按不同比例打开，当光栅按不同比例打开时会在像素20区域形成图像。同时，像素20发出补偿亮度的光线，透过光栅后可以增强图像的亮度至4500nits。

当环境处于白天等光线充足的天气时，设定一个LED显示屏需求的最高亮度，例如最高亮度为15000nits。假如监测到环境光线为20000nits时，则光栅的开启量至多为75％。当监测到环境光线低于15000nits时，光栅的开启量至多可以至100％。举两个列子，当环境光线为8000nits时，可以设置光栅的开启量为100％，此时环境光线经过反光灯杯30的反射，环境光线经过开启量为100％的光栅，由于反光灯杯30对光线为100％的反射，所以环境光线经反射又以8000nits的亮度透过光栅射向外部环境并显示为一个亮点；当环境光线经过开启量为50％的光栅，环境光线经反射又以4000nits的亮度透过光栅射向外部环境并显示为一个暗点；当环境光线经过开启量为75％的光栅，环境光线经反射又以6000nits的亮度透过光栅射向外部环境并显示为一个灰点。可以理解的是，光栅的开启量可以自由的调节，进而可以显示出不同明暗度的黑白图像。

在一些实施例中，光栅可以全部或部分的覆盖第三开口32，当光栅部分的覆盖第三开口32时，环境光线可以通过第三开口32未被光栅覆盖的部分射入反光灯杯30，然后经反射后透过光栅再次射向外部环境，环境光线只经过一次光栅。当光栅全部的覆盖第三开口32，则环境光线射向反光灯杯30时经过一次光栅，再从反光灯杯30反射出外部环境又经过一次光栅，如此环境光线经反射再次反射回外部环境需要经过两次光栅。在光栅全部或部分覆盖第三开口32的两种情况，当光栅的开启量一样时，部分覆盖第三开口32对环境光线的利用率大于全部覆盖第三开口32对环境光线的利用率。

在一些实施例中，反光灯杯30呈圆台状，即反光灯杯30的第一开口31为圆形，反光灯杯30的第三开口32也为圆形，且第一开口31的圆心在第三开口32的投影与第三开口32的圆心重合。光栅为圆柱形且设置在第三开口32的中部，具体的光栅的端面也为圆形且圆心与第三开口32的圆心重合。第一开口31投影到像素支架10的底座上为大小与第一开口31一致的圆环，像素20设置在该圆环内。在本实施例中，第一开口31、像素支架10的第二开口及光栅的端面均为等大的圆。通过上述设置，可以使得反光灯杯30的反射率为100％，且反射光线的利用率比较高。在本实施例中，反光灯杯30还可以呈四棱台状。

在一些实施例中，光栅包括第一光栅41、第二光栅42和第三光栅43，相邻的第一光栅41与第二光栅42之间具有第一分割线412，相邻的第二光栅42与第三光栅43之间具有第二分割线423，第一分割线412与第二分割线423平行设置且间隔距离等于第一开口31直径的三分之一。如此，可以通过对以上三个光栅的开启量进行不同的设置，进而可以形成层次更加丰富的黑白显影。在其他实施例中，光栅还可以设置为大于三个。

在一些实施例中，第一光栅41覆盖红光滤光片51；第二光栅42覆盖绿光滤光片52；第三光栅43覆盖蓝光滤光片53。通过上面的设置，可以实现对红光、绿光和蓝光的过滤。如此，通过分别控制第一光栅41、第二光栅42和第三光栅43的开启量，可以将经反光灯杯30反射的环境光转化为设定的颜色，进而可以利用环境光线显示彩色显影。可以理解的是，以上滤光片可以设置在光栅两端的任意一端。

在一些实施例中，对光栅的控制为控制光栅的开启面积或开启时间或开启角度来决定经反光灯杯30反射的环境光透过光栅后的亮度。

在一些实施例中，LED显示屏还包括光学感应器、光栅控制器和处理器，亮度感应器和光栅控制器分别与处理器连接，光学感应器用于接收环境光的亮度值并将环境光的亮度值传给处理器，处理器将其与设定值比较并根据比较结果控制光栅控制器控制光栅的开启时间或开启角度。在本实施例中，光学感应器可以为亮度感应器或光敏感应器。具体的，假设设定值为15000nits，环境光线的亮度为20000nits，则光栅控制器控制光栅的开启时间和开启角度在0％-75％之间变化；环境光线的亮度为10000nits，则光栅控制器控制光栅的开启时间和开启角度在0％-100％之间变化，进而可以控制光线的强度进行线性的调整。通过控制红光滤光片51、绿光滤光片52和蓝光滤光片53透光的百分比，可以显示出彩色的画面。

本实用新型提供的一种LED显示屏，通过同时设置像素单元和通光控制单元，在夜间或者无环境光时使用像素单元自发光显示彩色图像；在环境光充足时通光反光灯杯反射环境光射入光栅，再控制光栅射出的光线显示黑白或者彩色图像；在环境光不充足时，同时使用像素单元自发光和环境光反射光，以便共同显示图像，利用了环境光进行显示，使得LED显示屏的亮度与环境光线相匹配，在满足亮度需求的同时大大降低了功耗。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本实用新型的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏包括：

显示面板，包括呈阵列分布的若干个像素单元和通光控制单元，

所述像素单元包括像素和像素支架，所述像素设置在所述像素支架的底座上，

通光控制单元包括反光灯杯和光栅，所述反光灯杯的一端设有第一开口，另一端设有第三开口，所述像素支架远离所述底座的一端设有第二开口，所述反光灯杯的第一开口与所述像素支架的第二开口连接，所述光栅全部或部分的覆盖所述第三开口，所述第一开口小于所述第三开口，所述LED显示屏通过控制从所述光栅射出的光线以显示图像。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述光栅设置在所述第三开口的中部，且所述光栅部分的覆盖所述第三开口。

3.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述像素对应所述第二开口设置。

4.根据权利要求2所述的LED显示屏，其特征在于，所述第一开口与所述第二开口等大，且所述光栅在所述第一开口所在平面的投影与所述第一开口重合。

5.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述反光灯杯呈圆台状或四棱台状。

6.根据权利要求5所述的LED显示屏，其特征在于，所述光栅包括第一光栅、第二光栅和第三光栅，相邻的所述第一光栅与所述第二光栅之间具有第一分割线，相邻的所述第二光栅与所述第三光栅之间具有第二分割线，所述第一分割线与所述第二分割线平行设置且间隔距离等于所述第一开口直径的三分之一。

7.根据权利要求6所述的LED显示屏，其特征在于，所述第一光栅覆盖红光滤光片；所述第二光栅覆盖绿光滤光片；所述第三光栅覆盖蓝光滤光片。

8.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏还包括光学感应器、光栅控制器和处理器，所述光学感应器和所述光栅控制器分别与所述处理器连接，所述光学感应器用于感应环境光的亮度值并通过所述处理器与设定值比较，所述光栅控制器用于所述处理器根据比较结果控制所述光栅的开启面积或开启时间或开启角度。

9.根据权利要求8所述的LED显示屏，其特征在于，所述光学感应器为亮度感应器或光敏感应器。

10.根据权利要求1-9任一项所述的LED显示屏，其特征在于，所述像素由R\G\B三个LED发光芯片组成。