[发明专利]具有良好视觉效果的全色LED显示屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED显示屏，尤其是一种具有良好视觉效果的全色LED显示屏。

背景技术

随着电子工业的迅速发展，LED渐渐走进了我们的生活，并将推动显示器领域发生一次革命性的巨变。LED大屏幕集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体。目前，LED显示屏已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以满足不同环境的需要。LED大屏显示的发展前景极为广阔，未来的发展方向必定要求显示器具备如下几方面特点：

1、黑屏效果更好，对比度更高，追求更完美视觉效果；

2、显示屏面内发光均匀性更高，平面化效果更好；

3、色彩更温馨柔和，开拓并进入户内显示应用领域；

4、在不同环境下的可靠性和稳定性更高；

5、成本更便宜，性价比更高。

通常LED显示分为单色显示，全色显示或者局部全色显示三种形式，其中全色显示的发光LED结构可分为三合一集成结构形式，或由不同色彩的红绿蓝LED灯体并排形式构成。然而当前，无论是国内产品还是国外产品，所LED大屏显示的LED发光体通常都直接显露在外面，显露在外面的白色的LED发光灯一方面影响了显示屏本身的对比度显示效果，另一方面当显示屏使用于室外时，其灯体本身需做特殊的防水处理，对稳定性构成影响，并造成制作成本的上升。

对于任何显示器而言，图像的对比度是衡量显示效果的重要指标。所谓对比度是指画面黑与白的比值，即显示一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的比值，差异范围越大代表对比度越大，差异范围越小代表对比度越小，作为显示器对比度越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富。对显示器而言，对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则让整个画面有一种灰蒙蒙的感觉。

对比度的计算方法是（白亮度+黑亮度）/黑亮度，普通显示屏标称的对比度是在暗室测定的最大图像输出时的白亮度/黑亮度，这是指在没有外界光干扰情况下的对比度，虽然往往显示器标注的对比度数值都很高，但是这样的数值常常存在很大的误区。因为通常显示器更多的时候是在有环境光强的情况下工作的，在有外界光干扰的情况下，对比度20：1是一个基本标准，一般情况下LED显示屏设计要求的对比度在40：1以上，低于10：1对比度的显示屏就会影响其观看的效果。一般来说，显示屏工作环境的外部光强对显示屏的黑屏亮度，也就是说显示屏的视觉感受的黑屏效果影响比较大。譬如当室外LED屏幕的峰值亮度设计为5500～8000cd/m2,在室外照度为87000LX的时侯，即使有遮光板的LED屏的黑屏亮度也可以达到600cd/m2,这样以来屏幕的对比度则不足20：1的标准，更达不到40：1以上的良好显示效果。安装于户内或半户内用途的显示屏同样也会受到环境光线的影响，从而导致显示屏对比度的下降。一般情况下，户内光线的照度会在100～1000LX之间，受到环境光线的影响，没有增加遮光板设计的表贴三合一LED显示屏的黑屏亮度会在10～100cd/m2之间,使用于户内应用的显示屏亮度设计一般会在500～1200cd/m2，如此计算室内显示屏的实际对比度在5～120之间，如果显示屏的使用环境类似半户内环境，照度高于1000LX时，屏幕的对比度可能根本不能达到20：1的数值，尤其是在演出等高亮度情况下，LED屏的对比度尤其不能达到应有的要求。

上述造成LED显示屏对比度度不高的重要原因在于传统显示器的结构方式，传统的LED显示器所构成的LED发光灯体本身通常都是直接裸露在外面，因为使用显示屏的LED灯体通常为白色或者透明，这样的结构容易使外界光造成反射，这种光反射从而会造成一种负面效果，就是即使显示屏在黑屏情况下，显示屏表面仍然会显得比较亮，影响了对比度效果。

传统制作大屏幕LED显示屏的方法多将标准显示模块集成拼接的一起构成，这种方法的好处在于安装和故障维修方便，但是这种显示屏的制作方法存在一个极大的缺点就是，无论多么精密的安装工艺，都很难确保显示模块和显示模块之间的连接缝隙达到100%的均一性，同时也很难确保所有显示模块都完全分布在一个水平平面上，达到所谓平面显示效果，正因为上述两个LED显示屏制作工艺上无法回避的技术障碍，造成我们在观看显示器图像时，往往会产生画面是由一个个方块画面拼接构成的感觉，造成画面视觉效果的缺憾。