大面积 LED 彩色显示幕墙

大面积 LED 彩色显示幕墙


摘要：本文所述的是一种新型的大面积 LED彩色显示幕墙，是LED显示技术与传统的楼
宇幕墙技术的结合体，是赋予楼宇以动态的信息传播载体。所述的新型的大面积LED彩色显
示幕墙已经申请了中国的实用新型专利。

关键词：LED显示，显示幕墙，显示模组，非线性像素虚拟技术。

一、技术领域及背景技术
本文介绍的是一种已经申请了中国实用新型专利的产品，它是一种LED 显示幕墙，具体
涉及一种大面积LED彩色显示幕墙，主要适用于大厦墙面装饰亮化和显示，尤其适于作为大
型彩色显示幕墙装置。
发光二极管（简称LED，Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为可见光的半
导体发光器件，具有发光效率高、光线质量高、光色纯、能耗小、寿命长、安全、响应时间
短、绿色环保、控制灵活等优点。以上这些优点使得LED 被认为是一种理想的绿色光源，其
已经越来越多的被成功的应用在工程照明和显示领域，给人们以全新的感觉：比如在色彩的
表现能力、灯光的控制能力、环保节能等环节上，要比传统的霓虹灯、白炽灯、卤钨灯等具有优势。
目前，高层建筑物的外墙面一般是配以普通的霓虹灯、卤素灯等来进行夜景点缀和装饰，
在一些重要的建筑物上可以看到各种类型和设计的大型显示设备，它们被用于商家产品和服
务的各种广告或者用来发布新闻，或者以动感的视觉效果来提升建筑物的夜间景观。大型的
平板显示设备广泛地采用高亮度的LED作为显示器件。但这些显示装置应用到大厦的规划和
设计中，必须要解决的问题是，不但要避免影响到楼宇窗户合理的最佳的视角范围、采光要
求，而且良好的散热性能，防水、抗老化性能；还需要解决的是满足室外的环境要求以及方
便安装、维护该装置的问题。

二、主要解决的技术问题 本专利产品要解决的技术问题在于，针对上述已有技术存在的不足，提供一种大面积
LED彩色显示幕墙，能保证楼层之间玻璃立面、窗户等采光结构的采光要求及视角范围；进
一步要解决的技术问题依次是，该显示幕墙具有良好的散热性能；该显示幕墙具有防水、抗
老化性能；该显示幕墙方便安装、维护。

三、专利产品介绍
本实用新型专利产品óó大面积LED彩色显示幕墙，包括若干显示模组，每个模组如图
1所示，包括型腔1、设在型腔1 中的灯板 3、设在灯板3上的由红绿蓝 LED 7构成的像素，
显示模组为细长的长方体结构，多个显示模组在建筑物外墙上的布置方式为中间设有空位的
彼此平行间隔拼接方式；每个显示模组上设计有 2～20个像素，每个像素由红色发光二极管、
绿色发光二极管、蓝色发光二极管按数量配比2：2：1或4：2：1或优选的30:28:15 构成
（也可以为其他配比，这以所采用的发光二极管的性能有关）；在型腔 1内壁设有凸缘11，
在所述凸缘 11 向外的一面紧密装配有用导热性材料制成的散热片 2。在所述散热片 2 与灯
板3相对于LED7的反面之间设有用导热性材料制成的绝缘导热膜6。上述灯板 3、绝缘导热
膜6、散热片2由小铜柱5通过螺纹紧固连接。如图1至图 2所示，显示幕墙还包括面罩4，
在面罩 4 上设有与 LED7 位置相适应的通孔 15，LED7 贯穿所述通孔 15，在通孔的外侧，设有保护 LED 免受太阳光直射的保护凸缘 8；在面罩 4与灯板3之间设有密封胶层 9，密封胶
层9与型腔1壁结合，在对应的型腔1 壁上设置有齿状结构 12。
如图 4 所示，上述大面积 LED 彩色显示幕墙，还包括与型腔 1 连接的支架 50，在支架
50 上设有卡槽 51，在所述型腔 1 上设有与卡槽 51 相匹配的卡钩 21；在型腔 1 下部侧面设
置有螺栓组件30与支架50紧固。在支架50与型腔1之间设有分担承受模组重力的支撑条
40，支撑条40 斜向设置，下端与型腔 1连接，上端与支架 50连接。
上述大面积LED彩色显示幕墙在一大厦上的具休实施例，大厦高 180米，共 42层， LED
全彩显示幕墙系统主要安装于该大厦的临江外墙表面，适用于各类宣传、广告、信息的显示，
并可与网络联结，实时显示各种信息。系统采用全天候型可拆装式模块化结构，配以高速扫
描、残像虚拟、图像预失真，即抽取像素等合理的控制技术提高显示系统的画像解析度，实现与建筑物一体化的超大型显示屏幕。LED屏幕主要由 13623个全色 LED显示模组组成，
每个模组有 12 个 LED 像素，整屏像素共 136 行，137 列，物理像素为 37264 个，水平方向
像素间距为300mm，为不影响大厦的整体外观及采光，显示系统的像素分布采用非均匀像素
分布，在图像处理上采用预失真技术给予补偿即抽取像素技术，整屏像素点为37264 点，最
2
大亮度大于600cd/m ，纵向最大像素间距定在1925mm。
如图 1 所示，为该实施例的显示模组示意图。显示模组最长为 1686mm，标准模组内分
为12个像素，每个像素由总共73颗红、绿、蓝色发光二极管构成，其中红色发光二极管为
30颗，绿色发光二极管为28 颗，蓝色发光二极管为15 颗，即配比为 30:28:15；模组内相
邻像素点间距为 300mm。显示模组主要由模组型腔 1、装配组成 LED 像素的 PCB 灯板 3、用
来焊接密封型腔两端的端盖、灯板铝制散热片 2、面罩 4、绝缘导热膜6、硅胶密封层9、开
关电源 10、接线部件 13、小铜柱 5 以及紧固装配用的螺钉等构成。开关电源 10 用螺钉 11
等紧固在型腔1 内，螺钉与型腔之间垫有防水胶圈。接线部件 13 为安装在型腔底部的航空
插头，起电源接入和信号处理接收连接作用。灯板铝制散热片 2装在铝合金材料制成的型腔
的内部凸缘11 上，两者紧密接触可以进行热传导。灯板铝制散热片 2和灯板3之间垫设绝
缘导热膜 6，而灯板上的 LED 套装着面罩 4，LED 仅仅露出外面一小部分。该面罩 4 由小铜
柱5来定位，由于面罩4、铜柱5、散热片 2均为金属，也同样可以将型腔内部的热量引导
至外部空气中。在面罩4 和灯板之间用黑色耐候硅胶密封，提升防护等级以适应露天的使用环境。
如附图3为模组型腔中间具体的截面图，型腔的两端用与之相配的铝制端盖密封，两者
焊接紧密。图2 为面罩结构图，该面罩可以盖住模组上的两个像素，那么一个模组共需要6
个这样的面罩。由图可以清楚地看出每个LED的同一端均有保护的长条保护凸缘结构 8。面
罩表面采用阳极氧化处理，朝向外侧采用氟碳喷涂，颜色与横竖支架一致，保持协调。
图 4 为该实施例显示模组在大厦幕墙上的连接方式。显示模组的型腔 1设计有卡插
的结构，方便与幕墙的横向支架 50 插装，螺栓组件 30 与横向支架连接加固，在横向支
架与模组的型腔之间还设计一支撑条40，用来分担承受模组的重力，提高安全系数。
所述的一根根的显示模组，横向安装在高层大厦的幕墙外的骨架上即幕墙每层伸出来的横向
支架上。由于考虑到保证楼层之间玻璃立面、窗户等采光结构的采光要求及视角范围，由显
示模组等在大厦幕墙上所构成的大型 LED 显示屏幕，其横向像素与纵向像素之间的点间距（所述的点间距即两像素中心的垂直距离）不一致，甚至出现横向像素间和纵向像素间的点
间距相差很大的现象，这给图像真实显示带来一个难题就是：所显示出来的图像出现将被向
某一个方向拉长了的感觉，即横向和纵向的图像比例比真实的图像比例发生了较大的变化，
为了解决这个图像显示的问题，本实用新型的系统采用了一种新型的图像处理技术óó非线
性像素平均技术，所述的非线性像素平均技术说明如下：设相邻横向像素间的点间距为
N1mm，相邻纵向像素间的点间距为 N2mm，假设 N1≤N2，N2 尽量设计为 N1 的整数倍 N，即
N2等于或约等于N1 x N，这样在对图像处理时就抽取掉纵向的原先的（N-1）行像素，也就
是说在纵向像素间可以看成存在着和横向像素点间距一致的（N-1）行像素，像素平均的意
思就犹如把存在的纵向的这（N-1）行像素给虚拟了，如图 5 示意所示，每个打上剖面线的
圆表示为一个像素16，虚线方框里的（N-1）行像素通过系统软件及计算机硬件功能而被虚
拟，即这些被虚拟的像素不在彩显幕墙上显示出来。

沙发。。好贴，学习了。。。。谢谢LZ

好东西啊

{:1_122:}

好东西。。。。。。。。。。。

谢谢啦，学习一下下!

好东西，只是不知道啥时候才能接到这样的单子！先学习起来备用！呵呵

不错的基础知识：）学习了

我顶。。。。。。。。。。。。。。。。。

有没彩图上一个呀,上个彩图,