CN102194385A - 一种led显示屏模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种LED显示屏模组，包括灯板和设置在该灯板背面的托架；还包括设置在灯板正面的透明面罩，该透明面罩上设置若干条平行凹槽。上述LED显示屏模组的透明面罩上设置若干条平行凹槽，该凹槽能改变LED光线的出射角度，起到了聚光的作用，在同一能耗的前提下，提高了亮度、实现了兼顾显示亮度和低能耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及LED领域，尤其是涉及一种LED显示屏模组。
背景技术
如图1所示，传统的LED显示屏模组通常包括以下几层结构：网格面罩100’、灯板200’、托架300’和机箱400’。灯板200’上设置LED发光单元；网格面罩100’设置在灯板200’的正面，保护灯板200’；托架300’设置在灯板200’的背面，固定灯板200’；机箱400’用于固定风扇410’及其他电器元件。由于点光源的发光是向各个方向发散的，为了提高显示的清晰度和亮度，惯常的做法是整体提高LED发光单元的亮度，这导致提高了电能的消耗。
此外，那些未能有效利用的光线，尤其是向上发散的光线，加剧了光污染。
如前所述，采用风扇410’散热，需要在托架300’上设置保护风扇410’的机箱400’，该结构的缺点在于，机箱400’的设置增加了LED显示屏的厚度，不利于LED显示屏轻薄化的趋势。
因此，现有技术还需要进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种兼顾显示亮度和低能耗的LED显示屏模组。
一种LED显示屏模组，包括灯板和设置在该灯板背面的托架；还包括设置在所述灯板正面的透明面罩，该透明面罩上设置若干条平行凹槽。
上述LED显示屏模组的透明面罩上设置若干条平行凹槽，该凹槽能改变LED光线的出射角度，起到了聚光的作用，在同一能耗的前提下，提高了亮度、实现了兼顾显示亮度和低能耗的目的。
附图说明
图1是传统的LED显示屏模组的结构示意图；
图2是一种实施方式的LED显示屏模组的结构示意图；
图3是镂空散热板的局部放大示意图；
图4是透明面罩的第一种实施方式的侧面示意图；
图5是透明面罩的第二种实施方式的侧面示意图；
图6是透明面罩的第三种实施方式的侧面示意图；
图7是透明面罩的第一种实施方式的光路示意图；
图8是透明面罩的第二种实施方式的光路示意图；
图9是透明面罩的第三种实施方式的光路示意图；
图10是透明面罩的第四种实施方式的光路示意图；
图11是另一种实施方式中面板和透明面罩的结构示意图。
图中：网格面罩100’、灯板200’、托架300’、机箱400’、风扇410’、透明面罩100、凹槽110、灯板200、LED发光单元210、电子器件220、托架400、镂空散热板300、镂空区310、防水胶320、面板120、灯孔121。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图2所示，本发明的LED显示屏模组，包括：透明面罩100、灯板200、托架400，透明面罩100设置在灯板200正面，托架400设置在灯板200的背面，所述透明面罩100上设置若干条平行凹槽110。
上述LED显示屏模组的透明面罩100上设置若干条平行凹槽110，该凹槽110能改变一维出射角度，即水平方向的凹槽110改变的是纵向出射角度、竖直方向的凹槽110改变的是横向出射角度，仅改变一维出射角度的平行凹槽110，起到了类似凸透镜的聚光效果；在同样耗电量的情形下，具有聚光功能的LED显示屏模组具有更高的亮度，实现了兼顾显示效果和低能耗的目的。此外还减少了导致光污染的向上发散的光线。
上述若干条平行凹槽110的第一种实施方式，如图4所示，若干条平行凹槽110的截面呈锯齿状，即每个凹槽110的槽壁是直线形。其光路图见图7，根据光的折射规律，光从一种介质斜射入另一种介质传播时，光的方向发生偏折，当发光点S的光线L11、L21、L31经过透明面罩100的背面进入透明面罩100后分别为光线L12、L22、L32，光线L12、L22、L32经过透明面罩100的正面穿出透明面罩100后的光线分别为L13、L23、L33。光线L11以入射角i11进入透明面罩100，在透明面罩100的背面发生偏折，光线L12为折射光线，其折射角为γ12，透明面罩100的材料以亚克力为例，通常亚克力材料的折射率在1.5左右，所以，i11＞γ12；光线L12以入射角i12穿出透明面罩100，在透明面罩100的正面发生偏折，光线L13为折射光线，其折射角为γ13，γ13＞i12。光线L21由于垂直于透明面罩100背面，所以L22不发生折射；光线L22以入射角i22穿出透明面罩100，在透明面罩100的正面发生偏折，光线L23为折射光线，其折射角为γ23，γ23＞i22。光线L31以入射角i31进入透明面罩100，在透明面罩100的背面发生偏折，光线L32为折射光线，其折射角为γ32，i31＞γ32；光线L32以入射角i32穿出透明面罩100，在透明面罩100的正面发生偏折，光线L33为折射光线，其折射角为γ33，γ33＞i32。结合附图7，L11是向上射出的光线，L13是向下射出的光线，L21是平行的光线，L13是向下射出的光线，L31是向下射出的光线，L33是向上射出的光线，可以看出，透明面罩100上的凹槽110起到了聚光的作用。
上述若干条平行凹槽110的第二种实施方式，如图5所示，若干条平行凹槽110的截面呈(是)波纹状，即每个凹槽110的槽壁是弧线形。其光路图见图8，光路分析与上述实施方式类似，不再赘述。从图8也能看出透明面罩100上的凹槽110起到了聚光的作用。
当然，还可以对上述实施方式做适当的变形，例如图6，改变了波浪的幅度；还可以，凹槽110的槽壁是直线形、槽底是弧线形，或者，凹槽110的槽壁是弧线形、槽底是直线形，如图10所示。从光路图9和光路图10也能看出这些形式的凹槽110也起到了聚光的作用。
为了与LED显示单元对应，所述若干条平行凹槽110的间距相等。作为优选，若干条平行凹槽110设置在透明面罩100的外侧；设置在外侧的好处是在固定时，能保证透明面罩100和灯板200良好的贴合。
如图2所示，在上述实施方式的基础上增加以下特征作为新的实施方式：托架400与灯板200之间设有与灯板200接触的镂空散热板300，该镂空散热板300上的镂空区310能够容纳灯板200背面的电子器件220。此处，完整的结构描述应该为：该实施方式的LED显示屏模组包括灯板200、透明面罩100和托架400，透明面罩100设置在灯板200正面，托架400设置在灯板200的背面，镂空散热板300的作用是接收和传导灯板200的热量，例如IC元件的热量是通过其引脚传到镂空散热板300上的。需要强调的是，该实施方式与传统技术相比，省去了风扇410’和固定风扇410’的机箱400’，即散热方式从风冷到热传导散热，由于省去了风扇410’和机箱400’，减小了LED显示屏模组的厚度，利于LED显示屏轻薄化。
作为优选，所述托架400是金属托架400。基于热传导效率考虑，托架400优选是铝材托架400。同样，所述镂空散热板300也优选是铝板。
如图3所示，为了保护灯板200背面的电子器件220，所述镂空镂空区310与所述电子器件220之间灌封防水胶320，防水胶320的作用是保护电子元件不受潮、不进水。
镂空散热板300合适的厚度设置能提供进一步的保护，通常，电子器件220包括贴片元件和插接元件，镂空散热板300的厚度大于等于所述贴片元件的高度、小于等于插接元件的高度。
此外，在所述镂空散热板300表面设置绝缘导热层(图中未示出)。绝缘导热层在保证热传导的同时还能起到避免电路短路的作用。
如图2所示，在上述各实施方式的基础上增加以下特征作为新的实施方式：还包括设置在透明面罩100与灯板200之间的面板120，该面板120上设置对LED发光单元210对应的灯孔121。该面板120的作用是固定灯板200正面的LED发光单元210。
在上述各实施方式的基础上增加以下特征作为新的实施方式：所述面板120与所述透明面罩100一体设置，如图11所示，即在一块板的正面设置凹槽110、背面设置灯孔121，该结构能简化安装步骤，提高了装备效率。
以上仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种LED显示屏模组，包括灯板和设置在该灯板背面的托架；其特征在于，还包括设置在所述灯板正面的透明面罩，该透明面罩上设置若干条平行凹槽。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述若干条平行凹槽的截面呈锯齿状。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述若干条平行凹槽的截面呈波纹状。
4.根据权利要求1至3任一所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述托架与所述灯板之间设有与该灯板背面接触的镂空散热板，该镂空散热板上的镂空区能够容纳所述灯板背面的电子器件。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述镂空区与所述电子器件之间灌封防水胶。
6.根据权利要求4所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述电子器件包括贴片元件和插接元件，所述镂空散热板的厚度大于等于所述贴片元件的高度、小于等于插接元件的高度。
7.根据权利要求4所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述镂空散热板表面具有绝缘导热层。
8.根据权利要求4所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述托架是金属托架。
9.根据权利要求1至3任一所述的LED显示屏模组，其特征在于，还包括设置在透明面罩与灯板之间的面板，该面板上设有灯孔。
10.根据权利要求9所述的LED显示屏模组，其特征在于，所述面板与所述透明面罩一体设置。
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