Led全彩视频百叶窗式显示屏及制造方法

专利名称：Led全彩视频百叶窗式显示屏及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种LED显示屏或LED灯光照明的技术领域。尤其是一种应 用在玻璃幕墙百叶窗上的可以实现视频效果的照明显示技术。
背景技术：
目前使用的显示屏主要为等离子、CRT、液晶显示屏和LED显示屏。应用 于户外大面积显示的，目前主要是LED显示屏。
大多数LED显示屏，主要采用LED发光体均匀密布在同一个平面的形式， 形成一个显示平面，信号则由电子计算机软件控制，使得一个LED发光或不发 光，或改变LED发光亮度,从而得到需要显示的图像。如中国专利ZL专利 号02250798.1 —种LED像素模块。由该像素模块组成的显示屏可以清晰显示 可变化的文字图像等。但其缺点是必须使用大量的LED发光体，造成屏幕体积 庞大，结构复杂，做到300r^就非常庞大，电能消耗严重，很不经济，所以不 宜于大面积应用，可观测距离受到限制。
ZL专利号03223905.X LED灯发光管插接装置。提供一种用于显示屏 像素安装的结构，可以应用在高低两种不同场合，采用螺纹固定，有一定的方 便性，但防水性能不可靠，容易造成灯体进入水份，影响灯的使用寿命。
对于ZL专利号03212162.8灯饰结构。采用一种壳体结构，树脂封装， 制作一种高亮度装饰灯，实现装饰照明功能，亮度高，能耗低，防水。但这种 装饰灯不能根据要求发生变化，即安装完成只能实现一种固定形式的装饰照明， 不能灵活改变。还有自身可以发生控制变化的彩色变化LED灯，在灯板上安装
七彩变换驱动芯片，实现灯体自动的色彩变化，如ZL专利号02225579.6 LED 彩色变换灯。该灯虽然可以自动变换色彩，但因为是独立的芯片驱动，无法展 示更加丰富的内容，也无法满足图像显示的需要。 以上技术均无法实现大面积和透明显示。

发明内容
本发明提供一种可以在玻璃幕墙安装百叶窗的同时，展示一种显示屏新型 应用方式，既不影响百叶窗的实用价值，又增加对外的视频显示内容，提升幕 墙经济价值，系统完全实现计算机控制，可以实现256级灰度变化。安装简单 方便，防水可靠。重要的是，本发明可以大面积级联，而且透光效果非常好。
本发明由电子计算机系统(004)，帧控制器(006)，接收板(005)，扫描 板(003)， LED显示单元，支撑架(007)，电源(008)及连线(002)组成， 其特征在于LED显示单元为LED条形灯阵列(001)， LED条形灯阵列采用等 间距水平或垂直排列，在水平排列时，LED条形灯水平间距为0，垂直间距20 200mm;在垂直排列时，LED条形灯垂直间距为0，水平间距20 200mm;支 撑架(007)上有定位槽，LED条形灯置于定位槽中，支撑架内放置有电子计 算机系统(004)，帧控制器(006)，接收板(005)，扫描板(003)，电源(008) 及连线(002)。电子计算机可以进行远程控制，也可以安装到支架中。
本发明技术通过电子计算机DVI显卡的数据输出到帧控制器(006)，再通过 信号线传输到接收板(005)，接收板将数据分配给扫描板(003)，扫描板最终将数 据传输到LED显示单元，显示单元就可以同步展现出电子计算机相同图面。支 撑架(007)是LED条形灯的固定和定位机构，内部安装有帧控制器(006)，接收 板(005)，扫描板(003)和供电电源(008)，支撑架(007)上有定位槽，LED条形灯 放置在定位槽中，信号线和电源线从LED条形灯后部进入灯体，卡具固定，放
置松动和保证密封。(如图2) 具体工作过程如下
帧控制器从计算机显示卡获取各像素的色彩和亮度数据，发送给接收板，
然后接收板分配给各个扫描板，扫描板负责控制LED全彩视频百叶窗式显示屏
上的行(列)，而每一行(列)的显示信号则通过串行方式传输。帧控制器是把
显示卡的数据信号转换成LED显示需要的数据和控制信号格式，它在显示卡和 LED灯间协调分辨率、复合消隐信号、帧频率、行频率、点时钟频率、彩色数 据位数等的数值、极性、时序等各个方面，转换数据格式，形成一套编码，并 发出相关数据；接收板收到帧控制器的编码，负责解码，分配对应信号给相应 扫描板，起桥梁作用， 一面接受帧控制器的视频信号，另一方面把属于本级的 数据传送给所控制的各个扫描板，同时传输给下一个级联的扫描板不属于本级 的数据，协调视频信号和LED显示数据在空间、时间、顺序等方面的差距。扫 描板将接收到的指令用于控制LED全彩视频百叶窗式显示屏的变化。 本发明采用控制的芯片具有以下特点
1、 80mAxl6bit或120mAx8bit的驱动能力与输出位数；
2、 恒流输出端的输出电流0 40mA时，输出为0.4V;而输出电流为40 80mA时，输出为0.7V;
3、 带有8位脉宽调制256级灰度显示；
4、 其32级输出电流亮度调节功能，可用于调节各LED之间的亮度差；
5、 带有WTD及TSD保护功能；
6、 带有与时钟同步的8位并行输入，用于共阳极LED的驱动；
7、 电源电压为4.5V 5.5V;
8、 最大数据传输速度为15MHz;
9、 最大灰度极时钟频率为4MHz;
10、 适应环境温度为-3(TC 85t:;
11、 灰度级控制。
驱动芯片内含16x8位移位寄存器和数据锁存器，可用于对8位并行数据 进行移位并锁存16个8位数据。移位寄存器的输入由数据输入端DIN0 DIN7 提供，移位溢出的数据则由DOUT0 DOUT7输出，同时送到下一个芯片以形 成多片级联。ENABLE是移位寄存器的使能信号，DCLK是移位寄存器的移位 时钟。LATCH是数据锁存器的锁存信号，该端为高时传输数据；为低时，移位 寄存器的输出将被打入数据锁存器。由于亮度控制数据和灰度控制数据都是从 DIN0 DIN7输入的，为了区别输入数据的性质，可用RSEL作为移位寄存器 锁存器的输入数据选择信号。当RSEL为高时，移位寄存器锁存器把输入数据 定义为亮度控制数据；而当RSEL为低时，则将其定义为灰度级控制数据。驱 动芯片内有一个专用的8位灰度级计数器，可用来对灰度级计数时钟GSCLK 进行计数。另外还有一个16x8位的比较器，可用于对每一列锁存的8位灰度 级数据和8位GSCLK计数值进行比较，若两者相等则停止输出恒流，从而实 现有效显示时间的控制。16列的输出可由16位恒流驱动器提供，MODF脚为 高时输出为16位方式，MODE为低时输出为8位方式，恒流控制的参考电流 可由IREF脚上的外接电阻来确定。
实践证明，采用这种驱动芯片驱动的图像显示单元具有亮度和色度均匀， 无马赛克现象，显示效果良好等优点。
LED条形灯采用发光二极管(LED) (4)为光源，分别选用R(红)、G (绿)、 B (蓝)三色，壳体(2)采用铝合金材料，灯板(3)被导槽(6)固定在壳体中。LED 灯条长度500 6000mm，宽度40 70mm，厚度10 25mm;均匀分布发光二极管，红灯LED,波长625nm-750nm;绿灯LED，波长495nm 575nm;蓝灯 LED，波长455nm 490nm。按直线分布,每像素组成为1R1G1B， RGB相间分 布，或2R1G1B， RGRB分布或GRRB分布；像素间距40 200mm。控制芯片 (5)采用ZQL9702, ZQL9712， ZQL9721,595,TLC5902， TLC 5940， TLC9502， STP596，TB62726或MBI5026，接收电信号，产生R、 G、 B不同亮度的变化， 从而产生灯条的色彩变化。这样的单体有序排列，就可以再现采集到的彩色图 像，实现256级灰度变化，从而还原1677万种颜色。本发明LED灯条采用一 体化结构，结构两侧有挡板(9)和密封垫(10)，控制线路板(3)可以垂直放置(图 4)或水平放置(图5、图6)。正面部分进行灌胶处理，避免水对元件的侵蚀， 提高灯具的可靠性和稳定性。黑色胶体作为衬底，减少反射光的混合，从而提 高显示图像的高清晰色彩。LED做为光源，色彩丰富，耗能低，产生热量少； 计算机适时控制，排布组合可以根据实际需要进行，实现一种新颖的显示方法。 灯条安装在玻璃幕墙的外测结构上，可以水平安装，也可以垂直安装，白 天起到百叶窗的防止阳光直射作用，白天或夜间开启LED显示，就可以方便展 示视频影像，不会影响到室内环境；本发明还可以安装在户外空间，独立使用。


图1 LED全彩视频百叶窗式显示屏的系统结构框图。
图2是LED全彩视频百叶窗式显示屏条形灯的安装示意图
射
001 LED条形灯阵列
002连线
003扫描板
004电子计算机系统005接收板
006帧控制器 007支撑架 008电源 Oil LED条形灯 012卡具
图3是LED全彩视频百叶窗式显示屏条形灯的结构示意图，其中 图4是水平放置控制元件的LED全彩视频百叶窗式显示屏的结构示意图； 图5是水平放置控制元件有前档板的LED全彩视频百叶窗式显示屏的结构 示意其中:1.电线;2.壳体;3.灯板;4.发光二极管;5.控制芯片;6.导槽;7.线仓;8.固 定座;9.连接？L;10.侧挡板;11.密封垫;12.前挡板
图6是LED全彩视频百叶窗式显示屏1R1G1B像素点的RGB分布图。 图7是LED全彩视频百叶窗式显示屏2R1G1B像素点的GRRB分布图。 图8是LED全彩视频百叶窗式显示屏2R1G1B像素点的RGRB分布图。 图9是LED全彩视频百叶窗式显示屏的控制连接电路示意图。
101直流电源正极
102 LED百叶窗式显示屏条
103限流电阻
104串进并出控制芯片
105反馈电阻
106地线
107直流电源负极
图10是LED百叶窗式显示屏条水平安装应用示意。
图11是LED百叶窗式显示屏条垂直安装应用示意。
具体实施例方式
实施例1:
由电子计算机系统，帧控制器，接收板，扫描板，支撑架，LED条形灯阵 列，电源及连线组成。帧控制器，接收板，扫描板，电源安装在支撑架中，LED 条形灯水平安装在支撑架的凹槽中，信号线和电源线从灯体后部进入，卡具在 前端固定，LED条形灯水平间距为0，垂直间距60mm，电子计算机通过信号 线与帧控制器相连，进行远程控制。
采用TLC9502做为显示芯片，这种驱动芯片驱动的图像显示单元具有亮度 和色度均匀，无马赛克现象，显示效果良好。
显示部分采用发光二极管(LED)为光源，分别选用R(红)、G (绿)、B (蓝)三色，壳体2采用铝合金结构，灯板3被导槽6固定在壳体中。LED 灯条长度2500mm，宽度70mm，厚度13mm;均匀分布发光二极管，红灯LED, 波长630nm;绿灯LED，波长520nm;蓝灯LED,波长470nm。按直线分布， 每像素组成为2R1G1B， RGRB分布；像素点间距80mm。；控制芯片5采用 TLC9502，可以实现256级灰度变化，就可以还原1677万种颜色。结构两侧有 挡板9和密封垫10，控制线路板3水平放置。正面部分进行灌胶处理，避免水 对元件的侵蚀。，提高灯具的可靠性和稳定性。黑色胶体作为衬底，减少反射光 的混合，从而提高显示图像的高清晰色彩。 实施例2:全色彩百叶窗式显示屏2
由电子计算机系统，帧控制器，接收板，扫描板，支撑架，LED条形灯阵
列，电源及连线组成。计算机系统、帧控制器，接收板，扫描板，电源安装在
支撑架中，LED条形灯水平安装在支撑架的凹槽中，信号线和电源线从灯体后 部进入，卡具在前端固定，LED条形灯水平间距为O，垂直间距80mm。 显示芯片TB62726，扫描方式采用1/16，显示帧频率为120MHz。 图像显示单元具有亮度和色度均匀，无马赛克现象，显示效果良好。 显示部分采用发光二极管(LED)为光源，分别选用R(红)、G (绿)、B (蓝)三色，壳体2采用铝合金结构，灯板3被导槽6固定在壳体中。LED 灯条长度2700mm，宽度65mm，厚度10mm;均匀分布发光二极管，红灯LED， 波长625nm ;绿灯LED，波长525nm;蓝灯LED，波长470nm。按直线分布, 每像素组成为2R1G1B， GRRB分布；像素点间距40mm;控制芯片5采用 TB62726，可以实现256级灰度变化，就可以还原1677万种颜色。结构两侧有 挡板9和密封垫10，控制线路板3水平放置。正面部分进行灌胶处理，避免水 对元件的侵蚀。，提高灯具的可靠性和稳定性。黑色胶体作为衬底，减少反射光 的混合，从而提高显示图像的高清晰色彩。 实施例3:全色彩百叶窗式显示屏3
由电子计算机系统，帧控制器，接收板，扫描板，支撑架，LED条形灯阵 列，电源及连线组成。计算机系统、帧控制器，接收板，扫描板，电源安装在 支撑架中，LED条形灯水平安装在支撑架的凹槽中，信号线和电源线从灯体后 部进入，卡具在前端固定，LED条形灯水平间距为O，垂直间距120mm。 显示芯片ZQL9702，扫描方式采用1/16，显示帧频率为120MHz。 图像显示单元具有亮度和色度均匀，无马赛克现象，显示效果良好。 显示部分采用发光二极管(LED)为光源，分别选用R(红)、G (绿)、B (蓝)三色，壳体2采用铝合金结构，灯板3被导槽6固定在壳体中。LED
灯条长度1500mm，宽度65mm，厚度20mm;均匀分布发光二极管，红灯LED， 波长630nm ;绿灯LED，波长525nm;蓝灯LED，波长465nm。按直线分布， 每像素组成为2R1G1B， GRRB分布；像素点间距100mm;控制芯片5釆用 ZQL9702，可以实现256级灰度变化，就可以还原1677万种颜色。结构两侧有 挡板9和密封垫10，控制线路板3垂直放置。正面部分进行灌胶处理，避免水 对元件的侵蚀。，提高灯具的可靠性和稳定性。蓝色胶体作为衬底，减少反射光 的混合，从而提高显示图像的高清晰色彩。
实施例4:全色彩百叶窗式显示屏4
由电子计算机系统，帧控制器，接收板，扫描板，支撑架，LED条形灯阵 列，电源及连线组成。帧控制器，接收板，扫描板，电源安装在支撑架中，LED 条形灯垂直安装在支撑架的凹槽中，信号线和电源线从灯体后部进入，卡具在 前端固定，LED条形灯垂直间距为O，水平间距100mm，电子计算机通过信号 线与帧控制器相连，进行远程控制。
显示芯片MBI5026，扫描方式采用1/16，显示帧频率为120MHz。 图像显示单元具有亮度和色度均匀，无马赛克现象，显示效果良好。 显示部分采用发光二极管(LED)为光源，分别选用R(红)、G (绿)、B (蓝)三色，壳体2采用铝合金结构，灯板3被导槽6固定在壳体中。LED 灯条长度500mm，宽度65mm，厚度20mm;均匀分布发光二极管，红灯LED, 波长625nm ;绿灯LED，波长530nm;蓝灯LED，波长465nm。按直线分布， 每像素组成为2R1G1B， GRRB分布；像素点间距180mm;控制芯片5采用 MBI5026,可以实现256级灰度变化，就可以还原1677万种颜色。结构两侧有 挡板9和密封垫10，控制线路板3垂直放置。正面部分进行灌胶处理，避免水 对元件的侵蚀。，提高灯具的可靠性和稳定性。褐色胶体作为衬底，减少反射光
的混合，从而提高显示图像的高清晰色彩。 实施例5:全色彩百叶窗式显示屏5
由电子计算机系统，帧控制器，接收板，扫描板，支撑架，LED条形灯阵 列，电源及连线组成。帧控制器，接收板，扫描板，电源安装在支撑架中，LED 条形灯垂直安装在支撑架的凹槽中，信号线和电源线从灯体后部进入，卡具在 前端固定，LED条形灯垂直间距为0，水平间距65mm，电子计算机通过信号 线与帧控制器相连，进行远程控制。
显示芯片STP596,扫描方式采用1/16，显示帧频率为120MHz。
当扫描控制器接收到显示数据后，可产生各种显示控制信号。图像显示单 元具有亮度和色度均匀，无马赛克现象，显示效果良好。
显示部分采用发光二极管(LED)为光源，分别选用R(红)、G (绿)、B (蓝)三色，壳体2采用铝合金结构，灯板3被导槽6固定在壳体中。LED 灯条长度1000mm，宽度42mm，厚度10mm;均匀分布发光二极管，红灯LED， 波长625nm ;绿灯LED，波长530nm;蓝灯LED，波长470nm。按直线分布， 每像素组成为2R1G1B， GRRB分布；像素点间距180mm;控制芯片5采用 STP596，可以实现256级灰度变化，就可以还原1677万种颜色。结构两侧有 挡板9和密封垫10，控制线路板3垂直放置。正面部分进行灌胶处理，避免水 对元件的侵蚀。，提高灯具的可靠性和稳定性。褐色胶体作为衬底，减少反射光 的混合，从而提高显示图像的高清晰色彩。
权利要求
1、一种LED全彩视频百叶窗式显示屏，由电子计算机系统(004)，帧控制器(006)，接收板(005)，扫描板(003)，LED显示单元，支撑架(007)，电源(008)及连线(002)组成，其特征在于LED显示单元为LED条形灯阵列(001)，LED条形灯阵列采用等间距水平或垂直排列，在水平排列时，LED条形灯(011)水平间距为0，垂直间距20～200mm；在垂直排列时，LED条形灯(011)垂直间距为0，水平间距20～200mm；支撑架(007)上有定位槽，LED条形灯置于定位槽中，支撑架内放置有电子计算机系统(004)，帧控制器(006)，接收板(005)，扫描板(003)，电源(008)及连线(002)。
2、 根据权利要求1所述的LED全彩视频百叶窗式显示屏，其特征在于所述 LED条形灯长度500 6000mrn，宽度40 70mm，厚度10 25mm。
3、 根据权利要求1所述的LED全彩视频百叶窗式显示屏，其特征在于所述 的LED条形灯中LED像素按直线排布，每像素由3~20颗均匀分布的LED 灯组成，像素的间距为40 200mm。
4、 LED全彩视频百叶窗式显示屏的制造方法，其特征在于LED条形灯放置 在与其形状匹配的定位槽中，信号线和电源线(l)从LED条形灯后部进入 灯体，采用卡具(012)固定，覆盖住定位槽，LED条形灯在支撑架(007) 上对接，支撑架(007)进行密封处理。
5、 根据权利要求4所述的LED全彩视频百叶窗式显示屏的制造方法，其特 征在于所述的LED条形灯采用铝合金材料壳体，灯板(3)被导槽(6)固定 在壳体(2)中，正面部分进行树脂封装处理，两侧面分别有挡板(10)和 密封垫(11)，线路板可以垂直放置或水平放置。
6、 根据权利要求5所述的LED全彩视频百叶窗式显示屏的制造方法，其特征在于所述树脂为黑色、蓝色或褐色的环氧树脂、水晶树脂或不饱和树脂。
全文摘要
本发明涉及一种LED全彩视频百叶窗式显示屏及其制造方法，这种发明产品可以在玻璃幕墙安装百叶窗的同时，展示一种显示屏新型应用方式，既不影响百叶窗的实用价值，又增加对外的视频显示内容。这种LED百叶窗式显示屏由电子计算机系统，帧控制器，接收板，扫描板，LED显示单元，支撑架，电源及连线组成；LED显示单元为LED条形灯阵列，LED条形灯阵列采用等间距水平或垂直平行排列，水平排列时，LED条形灯水平间距为0，垂直间距20～200mm；垂直排列时，LED条形灯垂直间距为0，水平间距20～200mm；支撑架中放置有显示屏控制系统和电源系统，电子计算机可以进行远程控制，也可以安装到支架中。
文档编号G09G3/32GK101097669SQ20061009482
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者姜连福, 孙彤宇, 楚水运, 米高峰, 肖志国, 肖志强, 谭金江, 铎 阎 申请人:大连路明光电科技有限公司