一种高对比度LED显示屏的制作方法

一种高对比度led显示屏
技术领域
1.本发明涉及led显示屏技术领域，尤其涉及一种高对比度led显示屏。


背景技术：

2.led显示屏具有高亮度、可拼接使用、方便灵活、高效低耗等优点，使得它在大面积显示，特别是在体育、广告、金融、展览、交通等领域的应用相当广泛。
3.led显示屏的对比度是指在一定的环境照度下，led显示屏最大亮度和背景亮度的比值。我们深切地认识到对比度对人眼的影响，所以我们在提高屏幕亮度的同时，尽量降低屏幕表面的光反射系数，屏幕表面材料的光反射系数控制得越低，在屏幕最高发光强度不变的情况下，即可保证有较高的对比度。
4.现有的led显示屏一般通过修改面罩，增高面罩的帽檐等方法来提高led显示屏的对比度，但这样帽檐会容易产生积雪积水等风险，从而影响led显示屏的可靠性。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高对比度的led显示屏，通过改变隔光板的结构，以使其与透镜模块相互配合，创新性地开拓了一个新的方向和思路，有效提高led显示屏的对比度。
6.本发明还要解决的技术问题在于，提供一种高对比度的led显示屏，密封性好，可靠性高。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高对比度led显示屏，包括底壳、光源板、隔光板和透镜模块，所述底壳设置有凹陷的安装腔，所述光源板、隔光板和透镜模块安装于所述安装腔内，光源板发出的光经过透镜模块射出；
8.所述透镜模块包括多个透镜、以及将多个透镜形成连接的透镜基板，所述透镜包括出光部和连接在出光部底部的导光棒；
9.所述隔光板包括隔光基板和隔光罩，所述隔光罩包围在导光棒的四周，用于阻挡其他导光棒射出的光，其中，所述隔光罩设有空缺部，经过导光棒的光部分从空缺部射出，以减少导光棒的全反射次数。
10.作为上述方案的改进，所述隔光基板设有多个隔光通孔，所述隔光罩设于每个隔光通孔的下方并连接在隔光基板的背面，所述隔光罩包括前挡板、后挡板、左挡板、右挡板和上围板，所述上围板设有上围板通孔，所述前挡板和后挡板连接在上围板的底部，所述前挡板、后挡板、左挡板和右挡板连接围合形成导光棒容纳腔，所述导光棒容纳腔与所述上围板通孔连通，所述左挡板和上围板之间设有所述空缺部，为左空缺部，所述右挡板和上围板之间设有所述空缺部，为右空缺部，所述左挡板设于导光棒的左侧，所述右挡板设于导光棒的右侧。
11.作为上述方案的改进，所述左挡板的高度为h1，从导光棒左侧面射出光线的射出角为λ1，对应射出角λ1数值最大的光线与导光棒左侧面相交的点与导光棒底部的距离为l1，
其中，0.7*l1＜h1≤l1；
12.所述右挡板的高度为h2，从导光棒右侧面射出光线的射出角为λ2，对应射出角λ2数值最大的光线与导光棒右侧面相交的点与导光棒底部的距离为l2，其中，0.7*l2＜h2≤l2。
13.作为上述方案的改进，λ1＜λ2，h2＜h1。
14.作为上述方案的改进，所述导光棒靠近所述出光部一端的横截面面积大于所述导光棒远离所述出光部一端的横截面面积，所述导光棒的高度为3～20mm，斜度为0.1～10
°
。
15.作为上述方案的改进，所述左挡板的高度为1～17mm，所述右挡板的高度为1～12mm。
16.作为上述方案的改进，所述导光棒的高度为5～15mm，斜度为1～8
°
，所述左挡板的高度优选为4～13mm，右挡板324的高度为2～7mm。
17.作为上述方案的改进，所述隔光罩还包括连接板，所述连接板连接在上围板的底部并与前挡板和后挡板连接，所述连接板设于左空缺部的上方或右空缺部的上方。
18.作为上述方案的改进，所述光源板包括光源基板、以及设于光源基板上的led光源，所述导光棒设于led光源的正上方；
19.所述隔光罩还包括凸起部，所述凸起部连接在前挡板和后挡板的底部，并抵接在光源基板上。
20.作为上述方案的改进，所述隔光基板设有多个灌胶区域，所述灌胶区域的四周设有挡胶凸起，所述透镜基板的四周向下凸出设有环形座，所述环形座抵接在挡胶凸起上，导光棒插入到隔光罩内，胶水填充在透镜基板和隔光基板之间；
21.所述灌胶区域之间设有挡胶条，所述挡胶条设于所述挡胶凸起上，所述挡胶条的顶部比出光部的顶部低2～8mm。
22.实施本发明，具有如下有益效果：
23.本发明的led显示屏通过改变隔光板的结构，在隔光板上设置空缺部，经过导光棒的光部分从出光部射出，部分的光从隔光罩的空缺部射出，以减少导光棒的全反射次数，从空缺部射出的光会被相邻包围在导光棒四周的隔光罩挡住，以避免导光棒之间的光干涉，因此透镜之间不会有影响，因此有效提高led显示屏的对比度。
24.本发明的隔光罩包括前挡板、后挡板、左挡板、右挡板和上围板，所述左挡板的高度为h1，从导光棒左侧面射出光线的射出角为λ1，对应射出角λ1数值最大的光线与导光棒左侧面相交的点与导光棒底部的距离为l1，所述右挡板的高度为h2，从导光棒右侧面射出光线的射出角为λ2，对应射出角λ2数值最大的光线与导光棒右侧面相交的点与导光棒底部的距离为l2，当0.7*l1＜h1≤l1，0.7*l2＜h2≤l2时，光在导光棒内的反射次数最少，从出光部射出的光最多，led显示屏的对比度最高。
25.本发明的通过在隔光基板上设置灌胶区、挡胶凸起以及挡胶条，有效地防止胶水溢出，增强隔光罩与透镜之间的密封性，从而提高led显示屏的密封性和可靠性。
附图说明
26.图1是本发明高对比度led显示屏的分解图；
27.图2是现有的led显示屏隔光罩套接在导光棒上的出光示意图；
28.图3是本发明隔光板的立体图；
29.图4是本发明隔光罩的主视图；
30.图5是本发明隔光罩的立体图；
31.图6是本发明隔光罩的出光示意图一；
32.图7是本发明隔光罩的出光示意图二；
33.图8是本发明透光模块的立体图；
34.图9是本发明高对比度led显示屏的剖视图一；
35.图10是本发明高对比度led显示屏的剖视图二。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
37.参见图1，本发明提供的一种高对比度led显示屏，包括底壳1、光源板2、隔光板3和透镜模块4，所述底壳1设置有凹陷的安装腔11，所述光源板2、隔光板3和透镜模块4安装于所述安装腔11内，光源板2发出的光经过透镜模块4射出，所述透镜模块4包括多个透镜、以及将多个透镜形成连接的透镜基板41，所述透镜包括出光部42和连接在出光部42底部的导光棒43，所述隔光板3包括隔光基板31和隔光罩32，所述隔光罩32包围在导光棒43的四周，用于阻挡其他导光棒43射出的光，其中，所述隔光罩32设有空缺部，经过导光棒43的光部分从出光部42射出，部分的光从隔光罩32的空缺部射出，以减少导光棒43的全反射次数，从空缺部射出的光会被相邻包围在导光棒43四周的隔光罩32挡住，以避免导光棒43之间的光干涉。
38.具体的，所述光源板2包括光源基板21、以及设于光源基板21上的led光源22，所述导光棒43设于led光源22的正上方，所述隔光罩32的底部抵接在光源基板21上。为了提高led显示屏的出光均匀性，led光源22设有多个，呈阵列分布，透镜的数量和位置与led光源22的数量和位置一一对应，同样的，隔光罩32的数量也与导光棒43的数量一一对应。led光源22发出的光经过导光棒43后从出光部42射出，光线会在导光棒43内发生全反射，包裹在导光棒43四周的隔光罩32若没有空缺部让光线射出，则完全密封的隔光罩32会将光困在导光棒43内，多次反射后会重新从出光部42射出，如图2所示，这样经过多次反射后，led显示屏的对比度会降低。
39.具体的，参见图3，所述隔光基板31设有多个隔光通孔311，所述隔光罩32设于每个隔光通孔311的下方并连接在隔光基板31的背面。
40.参见图4至图6，所述隔光罩32包括前挡板321、后挡板322、左挡板323、右挡板324和上围板325，所述上围板325设有上围板通孔3251，所述前挡板321和后挡板322连接在上围板325的底部，所述前挡板321、后挡板322、左挡板323和右挡板324连接围合形成导光棒43容纳腔326，所述导光棒43容纳腔326与所述上围板通孔3251连通，所述左挡板323和上围板325之间设有所述空缺部，为左空缺部3231，所述右挡板324和上围板325之间设有所述空缺部，为右空缺部3241，所述左挡板323设于导光棒43的左侧，所述右挡板324设于导光棒43的右侧，所述前挡板321设于导光棒43的前方，所述后挡板322设于导光棒43的后方。
41.具体的，参见图6，插入在本技术导光棒43容纳腔326内的导光棒43，光不会被困在
导光棒43内，其中，部分的光从出光部42射出，部分的光从隔光罩32的左空缺部3231和右空缺部3241射出，而从左空缺部3231或右空缺部3241射出的光会被相邻透镜的隔光罩32的左挡板323或右挡板324阻挡，因此透镜之间不会有影响，从而提高led显示屏的对比度。
42.需要说明的是，左挡板323和右挡板324的高度对隔光罩32的隔光效果起着重要的影响，若左挡板323和右挡板324的高度太矮，则无法有效阻挡其他透镜的光线影响；若左挡板323和右挡板324的高度太高，则会将光困在导光棒43内。
43.参见图7，所述左挡板323的高度为h1，从导光棒43左侧面射出光线的射出角为λ1，对应射出角λ1数值最大的光线与导光棒43左侧面相交的点与导光棒43底部的距离为l1，其中，0.7*l1＜h1≤l1。所述右挡板324的高度为h2，从导光棒43右侧面射出光线的射出角为λ2，对应射出角λ2数值最大的光线与导光棒43右侧面相交的点与导光棒43底部的距离为l2，其中，0.7*l2＜h2≤l2。优选的，h1＝l1，h2＝l2。由于λ1＜λ2，则h2＜h1。
44.优选的，导光棒43的高度为3～20mm，斜度为0.1～10
°
，所述斜度是指导光棒43左斜面和右斜面的斜度。若导光棒43的高度小于3mm，则左挡板323和右挡板324对应的高度太小，起不到阻挡的作用；若导光棒43的高度大于20mm，则对于斜度小的导光棒43来说，左挡板323和右挡板324的高度需要加高很多才能稍微改变出光的折射角度，不利于生产制造；对于斜度很大的导光棒43来说，长度越长，将越有可能与相邻的透镜干涉。
45.更优的，导光棒43的高度为5～15mm，斜度为1～8
°
，具体的，导光棒43的高度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm，斜度为1
°
、2
°
、3
°
、4
°
、5
°
、6
°
、7
°
、8
°
。
46.针对高度为3～20mm，斜度为0.1～10
°
的导光棒43，所述左挡板323的高度为1～17mm，右挡板324的高度为1～12mm，若左挡板323和右挡板324的高度小于上述范围，则不能很好地挡住来自周边的光线，同时也不利于生产；若大于上述范围，则会直接遮挡导光棒43中的光，从而让光重新返回导光棒43中。
47.针对高度为5～15mm，斜度为1～8
°
的导光棒43，所述左挡板323的高度优选为4～13mm，右挡板324的高度为2～7mm，具体的，所述左挡板323的高度优选为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm，右挡板324的高度为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm。
48.具体的，导光棒43的上部一般设有向下倾斜的斜面431，所述斜面431设于导光棒43的右侧，导光棒43内的光会在所述斜面431上发生全反射，所述斜面可以使更多的光从出光部射出。若光线需要在导光棒43的右侧面射出，则需要进行最少一次全反射。
49.为了加强隔光罩32的整体强度，所述隔光罩32还包括连接板327，所述连接板327连接在上围板325的底部并与前挡板321和后挡板322连接，所述连接板327设于左空缺部3231的上方或右空缺部3241的上方，用于加强隔光罩3的整体强度。连接板327的高度理论上是越矮越有利于增加对比度，但为了整体结构的强度，需要平衡二者。优选的，所述连接板327的高度为1～5mm。
50.需要说明的是，前挡板321、后挡板322、左挡板323和右挡板324底部与导光棒43的底部在同一平面，这样可以阻挡导光棒43的光，但导光棒43是设置在led光源22上，为了让没进入导光棒43的光也不会干扰到别的led光源2431，所述隔光罩32还包括凸起部328，所述凸起部328连接在前挡板321和后挡板322的底部，安装时，所述凸起部328抵接在光源基板上，以防止导光棒43碰到led光源22。
51.优选的，所述凸起部328设有防粘通孔3281，由于光源基板上会有三防漆，如果高温工作时三防漆融化光源基板会与隔光罩32粘在一起，增加防粘通孔可以减少接触面积。
52.参见图3，本发明的隔光基板31不仅用于连接隔光罩32，还起到支撑透镜模块4、挡胶防水的作用。具体的，所述隔光基板31设有多个灌胶区域312，所述灌胶区域312的四周设有挡胶凸起313。具体的，参见图8和图9，所述透镜基板41的四周向下凸出设有环形座411，所述环形座411抵接在挡胶凸313起上，导光棒43插入到隔光罩32内，灌胶时，所述挡胶凸起313用于阻挡胶水溢出，以使胶水充分填充到隔光基板31和透镜基板41之间，从而增强隔光板3与透镜模块4之间的密封性。
53.进一步地，所述灌胶区域312之间还设有挡胶条314，所述挡胶条314设于挡胶凸起313上，用于隔开出光部42，并可减少胶水用量。优选的，所述挡胶条314的顶部低于出光部42的顶部，以避免挡胶条314对出光部42出光的影响。优选的，所述挡胶条314的顶部比出光部42的顶部低2～8mm。
54.本发明的通过在隔光基板31上设置灌胶区312、挡胶凸起313以及挡胶条314，有效地防止胶水溢出，增强隔光板3与透镜模块4之间的密封性。
55.所述导光棒43靠近所述出光部42一端的横截面面积大于所述导光棒43远离所述出光部42一端的横截面面积，这样可以使得led光源22的光线经过导光棒43进行导光后大部分进入出光部42中，从而可有效保证光线的利用率。
56.优选的，导光棒43的上部一般设有向下倾斜的斜面431，所述斜面431设于导光棒43的右侧，导光棒43内的光会在所述斜面431上发生全反射，所述斜面可以使更多的光从出光部42射出。若光线需要在导光棒43的右侧面射出，则需要进行最少一次全反射。
57.为了保证本发明透镜模块4的整体强度，所述透镜基板41、出光部42和导光棒43为一体成型；为了保证透镜模块4的出光效果，所述透镜模块4的材料为透明pc。
58.参见图9，所述安装腔11的底部凸出设置有安装台12，所述光源基板21设有第一安装通孔，所述安装台12配合安装于所述第一安装通孔，且安装后的所述光源基板21的上表面与所述安装台12的表面齐平。
59.参见图10，所述安装腔11的底部还凸出设置有第一安装座13，所述光源基板21设有多个第二安装通孔，所述透镜基板41的下表面凸出设置有第二安装座412，所述隔光基板31的板面开设有多个第一连接通孔，所述第一安装座13穿过所述第二安装通孔与穿过所述第一连接通孔的第二安装座412连接。
60.下面将以具体实施例来进一步阐述本发明
61.实施例1
62.一种高对比度led显示屏，包括底壳、光源板、隔光板和透镜模块，所述底壳设置有凹陷的安装腔，所述光源板、隔光板和透镜模块安装于所述安装腔内，光源板发出的光经过透镜模块射出；所述透镜模块包括多个透镜、以及将多个透镜形成连接的透镜基板，所述透镜包括出光部和连接在出光部底部的导光棒；
63.所述隔光板包括隔光基板和隔光罩，所述隔光罩包括前挡板、后挡板、左挡板、右挡板和上围板，所述前挡板设于导光棒的前方，所述后挡板设于导光棒的后方，所述左挡板设于导光棒左侧，所述右挡板设于导光棒的右侧，导光棒的高度为11mm，斜度为2
°
，前挡板和后挡板的高度为11mm，所述左挡板的高度为7mm，所述右挡板的高度为4mm。
64.实施例2
65.与实施例1不同的是，所述左挡板的高度为6mm，所述右挡板的高度为3mm。
66.实施例3
67.与实施例1不同的是，所述左挡板的高度为8mm，所述右挡板的高度为4mm。
68.对比例1
69.与实施例1不同的是，所述左挡板的高度为11mm，所述右挡板的高度为11mm。
70.对比例2
71.与实施例1不同的是，所述左挡板的高度为3mm，所述右挡板的高度为1mm。
72.对实施例1～3和对比1～2的led显示屏进行对比度测试，测试方法按照欧洲标准en12966:2014，结果如下：
[0073][0074][0075]
需要说明的是，上述检测方法主要是用不同照度的探照灯以不同的角度来照射led显示屏，从而测试led显示屏的表面亮度来获得对比度，其中表面亮度越高，则对比度越低。上述表格的第三列是用照度为40000lx探照灯来照射led显示屏，其中，探照灯与led显示屏的夹角为10
°
。
[0076]
从上述结构可知，本发明的led显示屏，通过在隔光罩内设于空缺部，让部分的光从隔光罩的空缺部射出，以减少导光棒的全反射次数，可以有效降低led显示屏的表面亮度，提高led显示屏的对比度。
[0077]
其中，对比例1中的隔光罩为完全密封形，会将光困在导光棒内进行多次反射，因此该led显示的对比度明显低于本发明led显示屏的对比度。
[0078]
此外，对比例2中的隔光罩，左挡板和右挡板的高度太矮，无法有效地阻挡相邻导光棒的光，出现窜光现象，因此该led显示屏的对比度明显低于本发明led显示屏的对比度。
[0079]
进一步地，实施例2和实施例3的左挡板和右挡板的高度低于或高于实施例1的左挡板和右挡板的高度，该两个实施例led显示屏的对比度均低于本实施例1led显示屏的对比度，由此可知，对于同样尺寸的导光棒来说，左挡板和右挡板的高度对于led显示屏的对比度有着重要的影响。
[0080]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。