湖北LED顯示屏技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

幾十年前大型的電子顯示屏是用燈泡或照明燈構(gòu)成，發(fā)展到后來(lái)的顯像管（CRT），主要用在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所轉(zhuǎn)播比賽，如今最先進(jìn)的電子顯示屏是LED顯示屏。其它一些顯示技術(shù)，如LCD，機(jī)電結(jié)構(gòu)類的顯示屏和燈泡顯示在某些特定的場(chǎng)合還有一定的用途，但 LED顯示屏被證明是最可靠，高效，節(jié)能，明亮，在技術(shù)上也最方便實(shí)現(xiàn).

LED發(fā)光技術(shù)的原理是某些半導(dǎo)體材料在通以電流的情況下會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光，這種電到光的轉(zhuǎn)換效率非常高，對(duì)所用材料進(jìn)行不同的化學(xué)處理，就可以得到各種亮度和視角的LED。

LED顯示屏是將LED模塊或像素管按照實(shí)際需要大小拼裝排列成矩陣，配以專用顯示電路，直流穩(wěn)壓電源，軟件，框架及外裝飾等，即構(gòu)成一臺(tái)LED顯示屏。

一、LED顯示屏概述

什么是LED？

在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN 結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED 。

LED的特點(diǎn)

LED是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱（Light Emetting Diodeo）。由于它具有亮度高、響應(yīng)速度快、低電壓、功耗小、耐震動(dòng)、耐沖擊、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使其成為室內(nèi)外信息顯示終端的主要發(fā)光器件。

LED與LED顯示屏

LED 的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作 LED 的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍(lán)三種。由于 LED 工作電壓低（僅 1.5-3V ），能主動(dòng)發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動(dòng)、壽命長(zhǎng)（ 10 萬(wàn)小時(shí)），所以在大型的顯示設(shè)備中，目前尚無(wú)其他的顯示方式與 LED 顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的 LED 放在一起作為一個(gè)象素制作的顯示屏叫雙色屏或彩色屏；把紅、綠、藍(lán)三種 LED 管放在一起作為一個(gè)象素的顯示屏叫三色屏或全彩屏。制作室內(nèi) LED 屏的象素尺寸一般是 2-10 毫米， 常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的 LED 管芯封裝成一體，室外LED 屏的象素尺寸多為 12-26 毫米，每個(gè)象素由若干個(gè)各種單色 LED 組成，常見(jiàn)的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由 3 紅 2 綠組成，三色象素筒用 2 紅 1 綠 1 蘭組成。

無(wú)論用 LED 制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成象素的每個(gè) LED 的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)?；叶鹊燃?jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。一般 256 級(jí)灰度的圖像，顏色過(guò)渡已十分柔和，而 16 級(jí)灰度的彩色圖像，顏色過(guò)渡界線十分明顯。所以，彩色 LED 屏當(dāng)前都要求做成 256 級(jí)灰度的。

應(yīng)用于顯示屏的 LED 發(fā)光材料有以下幾種形式：

① LED 發(fā)光燈(或稱單燈) 一般由單個(gè) LED 晶片，反光碗，金屬陽(yáng)極，金屬陰極構(gòu)成，外包具有透光聚光能力的環(huán)氧樹(shù)脂外殼?？捎靡粋€(gè)或多個(gè)（不同顏色的）單燈構(gòu)成一個(gè)基本像素，由于亮度高，多用于戶外顯示屏。

② LED 點(diǎn)陣模塊 由若干晶片構(gòu)成發(fā)光矩陣 , 用環(huán)氧樹(shù)脂封裝于塑料殼內(nèi)。適合行列掃描驅(qū)動(dòng)，容易構(gòu)成高密度的顯示屏，多用于戶內(nèi)顯示屏。

③ 貼片式 LED 發(fā)光燈( 或稱 SMD LED) 就是 LED 發(fā)光燈的貼焊形式的封裝，可用于戶內(nèi)全彩色顯示屏，可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)維護(hù)，有效克服馬賽克現(xiàn)象。

二、LED顯示屏分類

LED 顯示屏分類多種多樣，大體按照如下幾種方式分類：

（1）按使用環(huán)境分為戶內(nèi) , 戶外及半戶外

戶內(nèi)屏面積一般從不到 1 平米到十幾平米 , 點(diǎn)密度較高，在非陽(yáng)光直射或燈光照明環(huán)境使用，觀看距離在幾米以外，屏體不具備密封防水能力。

戶外屏面積一般從幾平米到幾十甚至上百平米，點(diǎn)密度較稀 ( 多為 1000-4000 點(diǎn)每平米 ), 發(fā)光亮度在 3000-6000cd/ 平米 ( 朝向不同，亮度要求不同 ) ，可在陽(yáng)光直射條件下使用，觀看距離在幾 十米 以外，屏體具有良好的防風(fēng)抗雨及防雷能力。

半戶外屏介于戶外及戶內(nèi)兩者之間 , 具有較高的發(fā)光亮度 , 可在非陽(yáng)光直射戶外下使用，屏體有一定的密封，一般在屋檐下或櫥窗內(nèi)。

（2）按顏色分為單色，雙基色，三基色( 全彩 )

單色是指顯示屏只有一種顏色的發(fā)光材料，多為單紅色，在某些特殊場(chǎng)合也可用黃綠色 ( 例如殯儀館 ) 。

雙基色屏一般由紅色和黃綠色發(fā)光材料構(gòu)成。

三基色屏分為全彩色 (full color), 由紅色，黃綠色 ( 波長(zhǎng) 570nm) ，藍(lán)色構(gòu)成及真彩色(nature color), 由紅色，純綠色 ( 波長(zhǎng)525nm), 藍(lán)色構(gòu)成。

（3）按控制或使用方式分同步和異步

同步方式是指 LED 顯示屏的工作方式基本等同于電腦的監(jiān)視器，它以至少 30 場(chǎng) / 秒的更新速率點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)地實(shí)監(jiān)視器上的圖時(shí)映射電腦像 , 通常具有多灰度的顏色顯示能力，可達(dá)到多媒體的宣傳廣告效果。

異步方式是指 LED 屏具有存儲(chǔ)及自動(dòng)播放的能力，在 PC 機(jī)上編輯好的文字及無(wú)灰度圖片通過(guò)串口或其他網(wǎng)絡(luò)接口傳入 LED 屏 ,然后由 LED 屏脫機(jī)自動(dòng)播放，一般沒(méi)有多灰度顯示能力，主要用于顯示文字信息，可以多屏聯(lián)網(wǎng)。

（4）按像素密度或像素直徑劃分

由于戶內(nèi)屏采用的LED點(diǎn)陣模塊規(guī)格比較統(tǒng)一所以通常按照模塊的像素直徑劃分主要有： ∮ 3.0mm 60000 像素 / 平米 ∮3.75mm 44000 像素 / 平米 ∮ 5.0mm 17000 像素 / 平米

戶外屏的像素直徑及像素間距目前沒(méi)有十分統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，按每平米像素?cái)?shù)量大約有 1024 點(diǎn)， 1600 點(diǎn) ,2000 點(diǎn) ,2500 點(diǎn) ,4096 點(diǎn)等多種規(guī)格。

（5）按顯示性能可分為

視頻顯示屏：一般為全彩色顯示屏

文本顯示屏：一般為單基色顯示屏

圖文顯示屏：一般為雙基色顯示屏

行情顯示屏：一般為數(shù)碼管或單基色顯示屏；

三、LED顯示屏特點(diǎn)

全面了解LED顯示屏特點(diǎn)，是為了選擇高性價(jià)比LED顯示屏,與其它大屏幕終端顯示器相比,LED顯示屏主要有以下特點(diǎn)。

亮度高：色彩豐富鮮艷，戶外顯示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能夠在戶外全天候使用的大型；n

壽命長(zhǎng)：LED壽命長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)（十年）以上；n

視角大：室內(nèi)視角可大于160度，戶外視角可大于120度；n

結(jié)構(gòu)模塊化，屏幕面積可大可小，小至不到一平米，大則可達(dá)幾百、上千平米；

易與計(jì)算機(jī)接口，支持軟件豐富，操作方便靈活，畫(huà)面清晰穩(wěn)定。n

顯示屏聯(lián)網(wǎng)：利用一臺(tái)微機(jī)可以同時(shí)控制多個(gè)顯示屏顯示不同的內(nèi)容，顯示屏也可脫機(jī)工作。

既可以顯示文字又可以顯示圖形圖像，字體字型變化豐富。