LED顯示屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

時(shí)間:2022-02-12 08:56:03

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LED顯示屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

1led顯示屏概述

LED顯示屏屬于一種平板顯示器,其包含了大量的LED模塊面板,可以用來顯示文字、圖像、視頻等信息。與傳統(tǒng)LCD顯示屏相比,LED具備良好的面積延展性,在條件允許的情況下可以任意延展,無縫拼接,從而保證圖像顯示的效果。同時(shí),LED顯示屏中的LED顯像元件光通量衰減緩慢,其使用壽命較LCD屏高出3倍左右,配合互動(dòng)技術(shù),LED刷屏機(jī)可以實(shí)現(xiàn)廣告媒介與廣告受眾之間的兩性互動(dòng)。

2LED顯示屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)LED顯示屏結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要從以下幾個(gè)方面著手。2.1燈珠選擇。燈珠作為LED的核心,存在許多不同類型的產(chǎn)品,其性能也各不相同,如圖1所示。從顯示顏色上分類,LED燈珠包括了紅、綠、藍(lán)三原色和綠色、白色五種,通過紅綠藍(lán)三原色的混合,可以形成其他顏色。從形式上分類,LED燈珠包括了插針式和貼片式兩種,這里選擇最為常用的插針式燈珠。2.2外觀設(shè)計(jì)。為了保證LED顯示屏的美觀性,需要做好相應(yīng)的外觀設(shè)計(jì),必須在充分保證產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上,對(duì)顯示屏的寬度進(jìn)行合理把握,減少受風(fēng)面積和雪荷載等的影響。對(duì)于安裝在室外的大型LED顯示屏,還需要充分考慮防水問題,提升其整體性能。2.3燈板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。依照設(shè)計(jì)目標(biāo),從降低高度,提升防水性能的角度,對(duì)LED顯示屏進(jìn)行設(shè)計(jì)。燈板采用了單層PCB板,將燈珠插針彎折90°后,焊接在PCB板上,這樣能夠極大地減小線路板的厚度,但占用空間較大,只能平行排列一排燈珠,如果顯示屏安裝區(qū)域?qū)α炼纫筝^高,則這種設(shè)計(jì)不適用。但在現(xiàn)實(shí)城市中,良好的照明條件使得其可以被應(yīng)用在商業(yè)建筑或者寫字樓的LED顯示屏中。對(duì)于照明條件較差的區(qū)域,可以采用雙層PCB板結(jié)構(gòu),厚度在1.6mm,將必要的器件安裝在兩塊PCB板之間,以銅針對(duì)兩板塊進(jìn)行連接,最大寬度在14mm左右。通過這樣的設(shè)計(jì),燈珠能夠呈雙層排列結(jié)構(gòu),亮度大大增加,同時(shí)也減小了PCB板的寬度以及燈條的厚度。2.4殼體結(jié)構(gòu)。采用了分體式的結(jié)構(gòu)形式,將其分為上、下兩部分,通過卡扣配合螺釘進(jìn)行連接固定,為密封條和燈板的安裝提供便利,能夠避免誤差累積出現(xiàn)的拆裝困難現(xiàn)象。在燈條安裝時(shí),可以同時(shí)采用所有密封條,于下殼體中進(jìn)行線路安裝行,此時(shí)的上殼體發(fā)揮的僅僅是蓋板作用,在線路板和密封條安裝完成后,可以直接扣上上殼體,操作更加便捷。對(duì)燈殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模,最終結(jié)果如圖2所示。2.5密封設(shè)計(jì)。LED顯示屏一般安裝在室外環(huán)境下,需要考慮防水性能,因此,密封設(shè)計(jì)必不可少。從提升顯示屏防水性能的角度看,不僅采用了密封燈殼,而且燈珠密封條與電線密封條采用的是獨(dú)立設(shè)計(jì)的形式,即使燈珠密封條出現(xiàn)漏水問題,也不會(huì)影響位于背部的線路部分??梢钥紤]利用硅膠注塑開模,加工成防水造型來替代灌膠防水。從便于安裝和拆卸的角度看,如果密封條長度過長,則很容易引發(fā)誤差累積,因此,采用了分段式密封的方式,可以實(shí)現(xiàn)多層次防水。在實(shí)際操作中,主要是將燈條劃分為多個(gè)區(qū)域,每一個(gè)區(qū)域都采用膠條密封,相互獨(dú)立,互不影響。但從實(shí)際應(yīng)用效果看,這樣的防水設(shè)計(jì)并不理想,主要是裝配工藝水平達(dá)不到,在密封不嚴(yán)的情況下,一旦出現(xiàn)漏水問題,水流可能會(huì)沿電線進(jìn)入到線路板中。因此,將燈條走線進(jìn)行了區(qū)分,包括了前控制輸入線、中部電源線和后控制輸出線,經(jīng)過一兩次彎折來降低線路的引流能力。從PCB中引出的電源線在經(jīng)過兩三個(gè)密封墊后,可以到達(dá)出線位置,經(jīng)分層密封,可以實(shí)現(xiàn)分層保護(hù),在提升防水效果的同時(shí),也不需要進(jìn)行注膠防水操作。燈條控制線的走線環(huán)節(jié)與電源線類似,必須保證每一次的彎折都具備足夠的空間,避免過度擠壓導(dǎo)致絕緣破損。過線區(qū)域可以利用橡膠墊密封,線路在前端需要經(jīng)過一次彎折,到達(dá)燈條后端進(jìn)行第二次彎折,后端走線位置應(yīng)該以密封硅膠進(jìn)行兩次以上的防水處理,直到控制線自出線孔引出,實(shí)現(xiàn)分段防水。2.6部件材料選擇。LED顯示屏在運(yùn)作過程中,存在比較嚴(yán)重的發(fā)熱問題,如果散熱效果不佳,則可能引發(fā)火災(zāi)事故。對(duì)此,在部件材料選擇方面,應(yīng)以散熱為核心,選擇具備較高導(dǎo)熱系數(shù)的材料,而考慮到成本問題,一般都會(huì)選擇鋁材料。從材料本身的強(qiáng)度和剛度分析,選擇6063鋁合金,其具備非常優(yōu)秀的熱塑性、耐蝕性以及力學(xué)性能,且容易陽極氧化,是一種非常優(yōu)秀的電子散熱材料。結(jié)合電解法,在鋁合金表面生成氧化膜,可以明顯改善其耐腐蝕性、耐磨性和硬度,電解操作可以將鋁或者鋁合金放在硫酸、鉻酸等電解質(zhì)溶液中,施加電流實(shí)現(xiàn)電解,可以在其表面形成厚度在5~30μm的氧化鋁層,促進(jìn)其性能的改善。從可持續(xù)利用角度看,選擇硅橡膠密封條進(jìn)行密封,這種材料的耐高溫和耐低溫性能良好、產(chǎn)品穩(wěn)定、回變形性強(qiáng),在電力電纜、醫(yī)藥導(dǎo)流等領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,使用壽命可以達(dá)到普通橡膠密封件的3倍以上。以密封條替代灌封膠來實(shí)現(xiàn)防水,是LED產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì),可以有效提高生產(chǎn)效率,而且便于拆卸,降低了維修成本,賦予了產(chǎn)品可循環(huán)利用的特點(diǎn)。2.7卡具設(shè)計(jì)??ň叻譃樯仙w與下托兩種,從提升LED顯示屏下方觀看效果的角度看,增加了卡具傾角,以實(shí)現(xiàn)燈條角度的傾斜,傾斜角度主要參照顯示屏離地高度。以壁掛式LED顯示屏為例,從保證施工安全的角度看,可以選擇下蓋固定上蓋拆卸的方式,將下蓋作為托盤,支撐燈條,上蓋以螺釘固定在箱體上,北部留出足夠的施工空間,確保施工人員可以在屏體背部進(jìn)行安裝和拆卸,不需要用到吊籃。

3結(jié)束語

總而言之,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,LED顯示屏產(chǎn)品逐漸實(shí)現(xiàn)了多源化,傳統(tǒng)顯示屏暴露出一些不足和問題,要求技術(shù)人員必須及時(shí)更新觀念,做好LED顯示屏結(jié)構(gòu)的全新設(shè)計(jì),提升其結(jié)構(gòu)的新穎性和實(shí)用性,以更好地滿足LED顯示屏的使用需求,促進(jìn)LED顯示屏的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]邊曉峰.LED條狀顯示屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究[D].大連:大連理工大學(xué),2016.

[2]黃顯澍.基于ARM的LED顯示屏設(shè)計(jì)研究[J].硅谷,2013(14).

作者:張京華 單位:深圳市銳拓顯示技術(shù)有限公司