LED顯示屏的特點

LED顯示屏的特點■廣州萊安智能系統(tǒng)化有限公司方案介紹地址：廣州市天河北粵墾路521-523號五星閣6A/B廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司一、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)合時會把余外的能量以光的形式開釋出來，從而把電能直截了當(dāng)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），能主動發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)劑，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（10萬小時），因此在大型的顯示設(shè)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(lán)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(nèi)LED屏的象素尺寸一樣是2-10毫米，常常采納把幾種能產(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，雙色象素筒一樣由3紅2綠組成，三色象素筒用2紅1綠1蘭組成。不管用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LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)劑，其調(diào)劑的精細(xì)程度確實是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示操縱系統(tǒng)也越復(fù)雜。一樣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。因此，彩色LED屏當(dāng)前都要求做成256級灰度的。二、操縱LED亮度的方法：有兩種操縱LED亮度的方法。一種是改變流過LED的電流，一樣LED管承諾連續(xù)工作電流在20毫安左右，除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外，其他LED亮度差不多上與流過的電流成比例；另一種方法是利用人眼的視覺惰性，用脈寬調(diào)制方法來實現(xiàn)灰度操縱，也確實是周期性改變光脈沖寬度（即占空比），只要那個重復(fù)點亮的周期足夠短（即刷新頻率足夠高），人眼是感受不到發(fā)光象素在抖動。由于脈寬調(diào)制更適合于數(shù)字操縱，因此在普遍采納微機來提供LED顯示內(nèi)容的今天，幾乎所有的LED屏差不多上采納脈寬調(diào)制來操縱灰度等級的。LED的操縱系統(tǒng)通常由主控箱、掃描板和顯控裝置三大部分組成。主控箱從運算機的顯示卡中獵取一屏象素的各色亮度數(shù)據(jù)，然后重新分配給若干塊掃描板，每塊掃描板負(fù)責(zé)操縱LED屏上的若干行（列），而每一行（列）上LED的顯控信號則用串行的方式傳送。目前有兩種串行傳送顯示操縱信號的方式：一種是掃描板上集中操縱各象素點灰度，掃描板今后自操縱箱的各行象素的亮度值進(jìn)行分解（即脈寬調(diào)制），然后將各行LED的開通信號以脈沖形式（點亮為1，不亮為0）按行用串行方式傳輸?shù)较鄳?yīng)的LED上，操縱其是否點亮。這種方式使用器件較少，但串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大，因為在一個重復(fù)點亮的周期內(nèi)，每個象素在16級灰度下需要16個脈沖，在256級灰度下需要256個脈沖，由于器件工作頻率限制，一樣只能使LED屏做到16級灰度。另一種方法是掃描板串行傳輸?shù)膬?nèi)容不是每個LED的開關(guān)信號而是一個8位二進(jìn)制的亮度值。每個LED都有一個自己的脈寬調(diào)制器來操縱點亮?xí)r刻。如此，在一個重復(fù)點亮的周期內(nèi)，每個象素點在16級灰度下只需要4個脈沖，256級灰度下只需8個脈沖，大大降低了串行傳輸頻率。用這種分散操縱LED灰度的方法能夠?qū)ｉT方便地實現(xiàn)256級灰度操縱。LED發(fā)光材料的特點1968年HP公司就生產(chǎn)出紅色的LED發(fā)光燈（波長660nm）,而后連續(xù)顯現(xiàn)了可用于顯示屏的黃綠（波長570nm）,藍(lán)（波長470nm）及純綠（波長525nm），但目前由于高亮度的藍(lán)色及純綠色半導(dǎo)體晶片制造技術(shù)要緊把握在日本，美國等少數(shù)公司手中，造成價格比較昂貴。應(yīng)用于顯示屏的LED發(fā)光材料有以下幾種形式：LED發(fā)光燈（或稱單燈）一樣由單個LED晶片，反光碗，金屬陽極，金屬陰極構(gòu)成，外包具有透光聚光能力的環(huán)氧樹脂外殼?？捎靡粋€或多個（不同顏色的）單燈構(gòu)成一個差不多像素，由于亮度高，多用于戶外顯示屏。LED點陣模塊由若干晶片構(gòu)成發(fā)光矩陣,用環(huán)氧樹脂封裝于塑料殼內(nèi)。適合行列掃描驅(qū)動，容易構(gòu)成高密度的顯示屏，多用于戶內(nèi)顯示屏。貼片式LED發(fā)光燈（或稱SMDLED）確實是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，可實現(xiàn)單點愛護(hù)，有效克服馬賽克現(xiàn)象LED顯示屏的分類LED顯示屏分類多種多樣，大體按照如下幾種方式分類：按使用環(huán)境分為戶內(nèi)，戶外及半戶外戶內(nèi)屏面積一樣從不到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。戶外屏面積一樣從幾平米到幾十甚至上百平米，點密度較?。ǘ酁?000-4000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(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，可在非陽光直射戶外下使用，屏體有一定的密封，一樣在屋檐下或櫥窗內(nèi)。按顏色分為單色，雙基色，三基色單色是指顯示屏只有一種顏色的發(fā)光材料，多為單紅色，在某些專門場合也可用黃綠色(例如殯儀館)。雙基色屏一樣由紅色和黃綠色發(fā)光材料構(gòu)成。三基色屏分為全彩色(fullcolor)，由紅色，黃綠色(波長570nm)，藍(lán)色構(gòu)成及真彩色(naturecolor)，由紅色，純綠色(波長525nm)，藍(lán)色構(gòu)成。按操縱或使用方式分同步和異步同步方式是指LED顯示屏的工作方式差不多等同于電腦的監(jiān)視器，它以至少30場/秒的更新速率點點對應(yīng)地實時映射電腦監(jiān)視器上的圖像,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成效。異步方式是指LED屏具有儲備及自動播放的能力，在PC機上編輯好的文字及無灰度圖片通過串口或其他網(wǎng)絡(luò)接口傳入LED屏,然后由LED屏脫機自動播放，一樣沒有多灰度顯示能力，要緊用于顯示文字信息，能夠多屏聯(lián)網(wǎng)。按像素密度或像素直徑劃分由于戶內(nèi)屏采納的LED點陣模塊規(guī)格比較統(tǒng)一因此通常按照模塊的像素直徑劃分要緊有：爭3.0mm60000像素/平米爭3.75mm44100像素/平米#5.0mm17200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(biāo)準(zhǔn)，按每平米像素數(shù)量大約有1024點，1600點,2000點,2500點,4096點等多種規(guī)格。LED顯示屏的選擇一、屏體尺寸設(shè)計在設(shè)計屏體大小時,有三個重要的因素：顯示內(nèi)容的需要場地空間條件顯示屏單元模板尺寸(室內(nèi)屏)或象素大小(戶外屏)在設(shè)計室內(nèi)顯示屏的幾何尺寸時，應(yīng)以顯示屏單元模板的尺寸為基礎(chǔ)。一塊單元模板辨論率一樣為32行X80列，即共有2560個象素，其幾何尺寸如下：（^3.75mm單元模板尺寸為：152mm（高）X381mm（寬）少5mm單元模板尺寸為：245mm（高）X610mm（寬）室內(nèi)顯示屏體外邊框的尺寸可按要求確定，一樣應(yīng)與屏體大小成比例。外邊框的尺寸通常為5cm-10cm（每邊）。關(guān)于戶外屏而言，第一要確定象素尺寸。象素尺寸的選定除了應(yīng)考慮前面提到的顯示內(nèi)容的需要和場地空間因素外，還應(yīng)考慮安裝位置和視距。若安裝位置與主體視距越遠(yuǎn)，則象素尺寸應(yīng)越大，因為象素尺寸越大，象素內(nèi)的發(fā)光管就越多，亮度就越高，而有效視距也就越遠(yuǎn)。然而，象素尺寸越大，單位面積的象素辨論率就越低，顯示的內(nèi)容也就越少。耗電與電源要求顯示屏的耗電量分為平均耗電量和最大耗電量。平均耗電量又稱工作電量是平常實際耗電量。最大耗電量是啟動時或全亮等極端情形時的耗電量，最大耗電量是交流電供電（線徑，開關(guān)等）必須考慮的要素。^5mm顯示屏耗電量：單色平均耗電量：200W/平方米；最大耗電量：450W/平方米雙基色平均耗電量700W/平方米；最大耗電量1000W/平方米（^3.75mm顯示屏耗電量=^5mm顯示屏耗電量X2.5倍顯示屏屬大型周密電子設(shè)備，為了安全使用及可靠工作，其AC220V電源輸入端或與其相連微機的AC220V電源輸入端必須接大地注：微機的AC220V電源輸入接地端已與微機機殼相連。戶外屏須專門考慮的咨詢題戶外屏的要緊咨詢題如下：（1） 顯示屏安裝在戶外，經(jīng)常日曬雨淋，風(fēng)吹塵蓋，工作環(huán)境惡劣。電子設(shè)備被淋濕或嚴(yán)峻受潮會引起短路甚至起火，引發(fā)故障甚至火災(zāi)，造成缺失。（2） 顯示屏可能會受到雷電引起的強電強磁突擊。（3） 環(huán)境溫度變化極大。顯示屏工作時本身就要產(chǎn)生一定的熱量，如果環(huán)境溫度過高而散熱又不良，集成電路可能工作不正常，甚至被燒毀，從而使顯示系統(tǒng)無法正常工作。（4） 受眾面寬，視距要求遠(yuǎn)、視野要求廣；環(huán)境光變化大，專門是可能受到陽光直射。針對以上專門要求，戶外顯示屏必須做到：（1） 屏體及屏體與建筑的結(jié)合部必須嚴(yán)格防水防漏；屏體要有良好的排水措施，一旦發(fā)生積水能順利排放。（2） 在顯示屏及建筑物上安裝避雷裝置。顯示屏主體和外殼保持良好接地，接地電阻小于3歐姆，使雷電引起的大電流及時泄放。（3） 安裝通風(fēng)設(shè)備降溫，使屏體內(nèi)部溫度在-10笆?40笆之間。屏體背后上方安裝軸流風(fēng)機，排出熱量。（4） 選用工作溫度在-40笆?80笆之間的工業(yè)級集成電路芯片，防止冬季溫度過低使顯示屏不能啟動。（5） 為了保證在環(huán)境光強烈的情形下遠(yuǎn)距離可視，必須選用超高亮度發(fā)光二極管。（6） 顯示介質(zhì)選用新型廣視角管，視角寬敞，色彩純正，一致和諧，壽命超過10萬小時。顯示介質(zhì)的外封裝為目前最流行的帶遮沿方形筒體，硅膠密封，無金屬化裝配；其外型精巧美觀，牢固耐用，具有防陽光直射、防塵、防水、防高溫、防電路短路"五防"特點。LED顯示屏的差不多構(gòu)成簡單地講LED顯示屏確實是由若干個可組合拼接的顯示單元（單元顯示板或單元顯示箱體）構(gòu)成屏體，再加上一套適當(dāng)?shù)牟倏v器（主控板或操縱系統(tǒng)）。因此多種規(guī)格的顯示板（或單元箱體）配合不同操縱技術(shù)的操縱器就能夠組成許多種LED顯示屏，以滿足不同環(huán)境，不同顯示要求的需要。認(rèn)真分解一個LED顯示屏，它由以下一些要素構(gòu)成（以較為復(fù)雜的同步視頻屏為例）：金屬結(jié)構(gòu)框架戶內(nèi)屏一樣由鋁合金（角鋁或鋁方管）構(gòu)成內(nèi)框架，搭載顯示板等各種電路板以及開關(guān)電源，外邊框采納茶色鋁合金方管，或鋁合金包不銹鋼，或鈑金一體化制成。戶外屏框架按照屏體大小及承重能力一樣為角鋼或工字鋼構(gòu)成，外框可采納鋁塑板進(jìn)行裝飾。顯示單元是顯示屏的主體部分，由發(fā)光材料及驅(qū)動電路構(gòu)成。戶內(nèi)屏確實是各種規(guī)格的單元顯示板，戶外屏確實是單元箱體。掃描操縱板該電路板的功能是數(shù)據(jù)緩沖，產(chǎn)生各種掃描信號以及占空比灰度操縱信號。開關(guān)電源將220V交流電變?yōu)楦鞣N直流電提供給各種電路。雙絞線傳輸電纜主控儀產(chǎn)生的顯示數(shù)據(jù)及各種操縱信號由雙絞線電纜傳輸至屏體。主操縱儀將輸入的RGB數(shù)字視頻信號緩沖，灰度變換，重新組織，并產(chǎn)生各種操縱信號。專用顯示卡及多媒體卡除具有電腦顯示卡的差不多功能外還同時輸出數(shù)字RGB信號及行，場，消隱等信號給主控儀。多媒體除以上功能外還可將輸入的模擬Video信號變?yōu)閿?shù)字RGB信號（即視頻采集）。電腦及其外設(shè)其他信息源電視機，DVD/VCD機，攝錄像機及切換矩陣等。真彩色LED屏與其他平板顯示的比較發(fā)光二極管（LightedElectronicDiode）作為顯示器材早期僅應(yīng)用于儀器外表等低亮度領(lǐng)域，隨著半導(dǎo)體材料技術(shù)的持續(xù)進(jìn)展，亮度逐步提升，穩(wěn)固性及壽命逐步延長，色彩逐步豐富，迅速進(jìn)入大屏幕工程顯示領(lǐng)域。專門在體育場館等場合的應(yīng)用，因其超高亮度，色彩鮮艷，長壽穩(wěn)固，已成一統(tǒng)天下之勢。而近幾年LED顯示材料的產(chǎn)量迅猛增長，成本迅速下降，使其進(jìn)入戶內(nèi)高密度大屏幕市場成為可能。戶內(nèi)LED大屏幕的進(jìn)展出現(xiàn)如下幾個進(jìn)展時期：第一代單色LED顯示屏以單紅色為基色，顯示文字及簡單圖案為主，要緊用于通知通告及客流引導(dǎo)系統(tǒng)。第二代雙基色多灰度顯示屏以紅色及黃綠色為基色，因沒有藍(lán)色，只能稱其為偽彩色，能夠顯示多灰度圖象及視頻，目前在國內(nèi)廣泛應(yīng)用于電信，銀行，稅務(wù)，醫(yī)院，政府機構(gòu)等場合，要緊顯示標(biāo)語，公益廣告及形象宣傳信息。第三代全彩色(fullcolor)多灰度顯示屏以紅色，藍(lán)色及黃綠色為基色，能夠顯示較為真實的圖象，目前正在逐步替代上一代產(chǎn)品。第四代真彩色(truecolor)多灰度顯示屏以紅色，藍(lán)色及純綠色為基色，能夠真實再現(xiàn)自然界的一切色彩(在色坐標(biāo)上甚至超過了自然色彩范疇)。能夠顯示各種視頻圖象及彩色廣告，其鮮艷的色彩，鮮亮的高亮度，細(xì)膩的對比度，在宣傳廣告領(lǐng)域應(yīng)用具有極好的視覺震動力。益泰集團(tuán)生產(chǎn)的真彩色5mm戶內(nèi)大屏幕屬于上述第四代產(chǎn)品。它具有高亮度，不受環(huán)境亮度阻礙，厚度薄，占用場地小，色彩鮮艷豐富，視角寬，能夠在寬敞的廳堂環(huán)境應(yīng)用，沒有拼接圖象缺失。其與其他幾種可用于戶內(nèi)顯示的大屏幕相比較情形如下：項目介紹優(yōu)點缺點真彩色LED確實是發(fā)光二極管(Lighted ElectronicDiode)。利用二極管的單向?qū)щ?.亮度高，是主動發(fā)光器材，不受環(huán)境阻礙，使用壽命長，個不像素?fù)p壞、可愛護(hù)且不阻礙目前點密度不高，不適合近距離觀看。

性，用電子線路操縱其色彩和灰度，實現(xiàn)圖文顯示。全局。色彩鮮艷，視角大。沒有拼接圖象缺失，能夠作為數(shù)平米的大屏幕使用。是真正的純數(shù)