內蒙古LED顯示屏技術基礎知識

幾十年前大型的電子顯示屏是用燈泡或照明燈構成，發(fā)展到后來的顯像管（CRT），主要用在運動場所轉播比賽，如今最先進的電子顯示屏是LED顯示屏。其它一些顯示技術，如LCD，機電結構類的顯示屏和燈泡顯示在某些特定的場合還有一定的用途，但 LED顯示屏被證明是最可靠，高效，節(jié)能，明亮，在技術上也最方便實現.

LED發(fā)光技術的原理是某些半導體材料在通以電流的情況下會發(fā)出特定波長的光，這種電到光的轉換效率非常高，對所用材料進行不同的化學處理，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，即構成一臺LED顯示屏。

一、LED顯示屏概述

什么是LED？

在某些半導體材料的 PN 結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。 PN 結加反向電壓，少數載流子難以注入，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

LED是發(fā)光二極管的簡稱（Light Emetting Diodeo）。由于它具有亮度高、響應速度快、低電壓、功耗小、耐震動、耐沖擊、壽命長等優(yōu)點，使其成為室內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，目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由于 LED 工作電壓低（僅 1.5-3V ），能主動發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（ 10 萬小時），所以在大型的顯示設備中，目前尚無其他的顯示方式與 LED 顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的 LED 放在一起作為一個象素制作的顯示屏叫雙色屏或彩色屏；把紅、綠、藍三種 LED 管放在一起作為一個象素的顯示屏叫三色屏或全彩屏。制作室內 LED 屏的象素尺寸一般是 2-10 毫米， 常常采用把幾種能產生不同基色的 LED 管芯封裝成一體，室外LED 屏的象素尺寸多為 12-26 毫米，每個象素由若干個各種單色 LED 組成，常見的成品稱象素筒，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。

無論用 LED 制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構成象素的每個 LED 的發(fā)光亮度都必須能調節(jié)，其調節(jié)的精細程度就是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應的顯示控制系統(tǒng)也越復雜。一般 256 級灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而 16 級灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。所以，彩色 LED 屏當前都要求做成 256 級灰度的。

應用于顯示屏的 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 LED 晶片，反光碗，金屬陽極，金屬陰極構成，外包具有透光聚光能力的環(huán)氧樹脂外殼。可用一個或多個（不同顏色的）單燈構成一個基本像素，由于亮度高，多用于戶外顯示屏。

② LED 點陣模塊 由若干晶片構成發(fā)光矩陣 , 用環(huán)氧樹脂封裝于塑料殼內。適合行列掃描驅動，容易構成高密度的顯示屏，多用于戶內顯示屏。

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，可用于戶內全彩色顯示屏，可實現單點維護，有效克服馬賽克現象。

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 , 戶外及半戶外

戶內屏面積一般從不到 1 平米到十幾平米 , 點密度較高，在非陽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，點密度較稀 ( 多為 1000-4000 點每平米 ), 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抗雨及防雷能力。

半戶外屏介于戶外及戶內兩者之間 , 具有較高的發(fā)光亮度 , 可在非陽光直射戶外下使用，屏體有一定的密封，一般在屋檐下或櫥窗內。

（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)光材料構成。

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

（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 / 秒的更新速率點點對應地實監(jiān)視器上的圖時映射電腦像 , 通常具有多灰度的顏色顯示能力，可達到多媒體的宣傳廣告效果。

異步方式是指 LED 屏具有存儲及自動播放的能力，在 PC 機上編輯好的文字及無灰度圖片通過串口或其他網絡接口傳入 LED 屏 ,然后由 LED 屏脫機自動播放，一般沒有多灰度顯示能力，主要用于顯示文字信息，可以多屏聯(lián)網。

（4）按像素密度或像素直徑劃分

由于戶內屏采用的LED點陣模塊規(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有十分統(tǒng)一的標準，按每平米像素數量大約有 1024 點， 1600 點 ,2000 點 ,2500 點 ,4096 點等多種規(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：一般為數碼管或單基色顯示屏；

三、LED顯示屏特點

全面了解LED顯示屏特點，是為了選擇高性價比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。

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：LED壽命長達100,000小時（十年）以上；n

視角大：室內視角可大于160度，戶外視角可大于120度；n

結構模塊化，屏幕面積可大可小，小至不到一平米，大則可達幾百、上千平米；

易與計算機接口，支持軟件豐富，操作方便靈活，畫面清晰穩(wěn)定。n

顯示屏聯(lián)網：利用一臺微機可以同時控制多個顯示屏顯示不同的內容，顯示屏也可脫機工作。

既可以顯示文字又可以顯示圖形圖像，字體字型變化豐富。