LED显示屏基础知识

《LED显示屏基础知识》LED显示屏发展史1970年最早的GaP(磷化稼)、GaAsP(磷砷化稼)同质结红、黄、绿色低发光效率的LED已开始应用于指示灯、数字和文字显示。从此LED开始进入多种应用领域，包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国民经济各部门和千家万户。到2010年LED在全球的销售额已达到上百亿美元。尽管多年以来LED一直受到颜色和发光效率的限制，但由于GaP(磷化稼)和GaAsP(磷砷化稼)LED具有长寿命、高可靠性,工作电流小、可与TTL、CMOS数字电路兼容等许多优点因而却一直受到使用者的青眯。最近十几年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器件工艺技术研究的前沿课题。超高亮度是指发光强度达到或超过100mcd的LED，又称坎德拉(cd)级LED。高亮度A1GaInP和InGaN(铟氮化稼)LED的研制进展十分迅速，现已达到常规材料GaA1As、GaAsP(磷砷化稼)、GaP(磷化稼)不可能达到的性能水平。1991年日本东芝公司和美国HP公司研制成InGaA1P620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1P590nm黄色超高亮度LED实用化。同年，东芝公司研制InGaA1P573nm黄绿色超高亮度LED，法向光强达2cd。1994年日本日亚公司研制成InGaN(铟氮化稼)450nm蓝(绿)色超高亮度LED。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实。我国发展LED起步于七十年代，产业出现于八十年代。全国约有100多家企业，95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部从国外进口。通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使我国LED的生产技术已跨进了一个新时代。LED显示屏优点目前市场上流行的大型显示器件各式各样。led显示屏具有其他显示屏所无法比拟的技术优越性，led显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、视频技术为一体的高科技产品。它的发光部分由led（即发光二极管是英文lightemittingdiode的缩写）拼装组成的，其特点是耗电量少亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，以其变化丰富的色彩，图案实时动态的显示模式，完美的多媒体效果，强大的视觉冲击力将信息、文字、图片、动画、视频等多种方式显示出来,成为信息传播的划时代产品,在铁路民航、体育场馆、会议厅、高速公路、广场、大型商场、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。1、使用寿命长：发光二极管的使用寿命在10万小时以上2、响应速度快：这是半导体器件共有的特点3、可视距离远：4、规格品种多：led显示屏有室内的、户外的，有单色的、双色的、全彩色的5、数字化程度高：全数字化，可实现高分辨率图形方式6、亮度高：可用于户外，如交通灯、防雾灯等。并且亮度可以根据环境（晴天和阴天或上午、下午）的不同亮度需求自动调节7、可视角度大：室内显示屏可达160度，户外的可达120度8、功耗低LED显示屏根据使用范围分为户外显示屏和室内显示屏，户外显示屏主要用于：城市广场、商业步行街、会展中心、体育场、交易市场、道路交通、机场、车站、码头等公共场所显示各种信息。它具有以下技术特点1、效果卓越：采用动态扫描技术，画面稳定，无杂点，图像效果细腻、清晰;动画效果生动、多样；2、视频效果流畅、逼真3、技术先进：户外显示屏采用静态驱动，非线性色差矫正技术的采用使得颜色均匀4、维修方便：模块化设计，安装，维护方便，可带电维修5、质量优良：采用进口发光材料，高品质ic芯片，无噪声大功率电源6、格式灵活：可由用户任意编排显示模式7、内容丰富：可显示文字、图表、图像、动画、视频信息8、信息量大：显示的信息量不受限制9、使用计算机进行控制，操作方便灵活，画面清晰稳定。10、色彩丰富鲜艳，图像亮度高，颜色可以分为单色、三色或65536色和真彩色。11、既可以显示文字又可以显示图形图像，字体字型变化丰富。12、视角范围大，在阳光直射的情况下，室外显示屏上的图像在150米范围内仍清晰可见。13、视频功能先进，显示屏除可显示图文信息之外，还可外接dvd等设备，播放电视画面。14、显示屏联网：利用一台微机可以同时控制多个显示屏显示不同内容，显示屏可脱机工作。15、显示屏配套软件齐全，性能优良，使用方便，稳定可靠。一、LED显示屏组成结构介绍必配设备1）．控制计算机硬件配置：CPU:奔腾300MHz以上，内存:64M以上，显卡:标准VGA256显示模式以上（有DVI输出）2）．控制系统：灵星雨、德普达、诺瓦等控制系统;按播放方式分为:同步和异步(也称脱机系统,就是不需要电脑进行实时控制,只需要把编辑好后的节目放入异步系统中的存储卡中就可进行播放);3）．操作系统：Windows98/me/2000/NT/XP4）．编辑播放：屏体播放节目编辑软件,随LED控制系统,必配设备5）．防病毒软件：提供免费（如360等）和收费（如卡巴斯基等）两类杀毒软件选配设备1）．远程上电：如客户需要在控制电脑上来控制屏体设备的电源开关，而不需要人工操作就可选用此功能；2）．避雷器：户外产品必须配置;3）．制冷系统：采用工业空调和排风两类，根据屏体的使用环境决定（如屏体朝向、功率大小、散热等因素）；4）．功放：采用国内知名品牌，根据音箱功率的大小来定；5）．音箱：根据现场周边环境来确认定其功率，否则会对环境造成声音污染；6）．视频卡：在使用屏体时，只需要播放电脑中节目，则不需要此设备，如客户还需要播放一路外接的数字电视信号就需要选用此设备，如客户需要播放三路以上的视频源则需要选用视频处理器设备7）．音视频处理器：功能：把大于屏体分辨率的图像、视频缩放屏体分辨率大小的图像和视频,并且不会出现图像变形、失真、丢色等现象,同时也可以把小于屏体的图像及视频放大同样不会出现图像变形、失真、丢色等现象。如客户需要使用三路以上的外接视频源,而且需要相互自动转换就必须使用此设备。8）．亮度传感器：亮度自动调节，根据环境的亮度自动调节屏体亮度，（亮度在半户外以上的屏体需要）9）、光纤传输设备：根据控制电脑到屏体的距离决定，其种类分为：多模光纤与单模光纤；传输距离100M时使用网络传输,100M传输距离500M时使用多模光纤,500M传输距离20KM时使用单模光纤;10）．配电箱（柜）：给屏体提供电源并实现分布上电功能，也具有屏体电源监控功能二、LED显示屏分类及介绍1.按LED显示屏的种类可分为：户外屏、户内屏、光栅屏、喷绘屏等;2.按使用环境分为：户外屏、户内屏、半户外屏，户外就是在半户外上灌一层胶，可防水；半户外跟室内产品不防水，一般户外亮度比室内亮度高很多;亮度区别如下表：环境亮度情况有遮阳半户外户外无阳光直射环境户外有阳光直射环境（坐南朝北）户外有阳光直射环境（坐北朝南）室内有阳光透射室内室内照明亮度较高室内室内无强光照明LED显示屏亮度（cd/m2）1000-30003000-50005000-800080001000-2000500-1000300-5003.按颜色基色可以分为单基色显示屏:单一颜色（红色、绿色、白色、黄色等）。双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种色。4.按显示方式有:静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。5.按控制方式有:同步显示屏:屏体与电脑显示内容同步;异步(脱机)显示屏:控制系统自带存储功能或有扩展存储接口,把需要播放的内容先在电脑端编辑好再考入存储设备接入控制系统;6.按发光点直径及间距分类:室内屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12,室外屏：PH10、PH12、PH14、PH16、PH20、PH25、PH31.25、PH37.5......7.按显示器件分类LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。LED视频显示屏：显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。三、LED显示屏基本参数介绍1、大家在与客户洽谈时的标书中或公司提供的方案中都会接触到下以参数如：附件WORD中是我司P6.0项目相关参数,我们逐个进行讲解1.参数解释:1)、像素结构：是指每个像素点所使用LED的封装形式及LED各颜色灯数配比；LED封装形式：SMD、DIP、点阵等，而这几大类又包含多种的封装形式；如SDM可分为：0402、0603、0805等等单颜色封装及2020、3528、5050三合一单色或全彩封装；如DIP封装可分为：Φ3、Φ5正圆等,346、546椭圆等2)、点间距：像素点到像素点的中心距离；3)、点密度：计算公式：算像素点的密度：密度=1000/屏体点间距X1000/屏体点间距；密度的单位是：点/m2;点间距(mm)6mm8mm10mm12mm14mm16mm18mm像素点的密度（点/m2）2777715628100006944510239063806点间距(mm)20mm22mm25mm28mm31。25mm36mm40mm像素点的密度（点/m2）250020661600127510247726253)、驱动方式：分为恒流驱动和恒压驱动;恒流驱动电路有:静态、1/2扫描、1/4扫描、1/8扫描、1/16扫描等；4)、最佳视距：LED显示屏体最佳观看距离是决定着屏体的点间距最重要的一个参数，最佳观看距离与点间距关系如下表所示：点间距(mm)6mm8mm10mm12mm14mm16mm18mm最佳视距(m)7.5--20m10--27m12.5--33m15--40m17.5--46m20--53m22.5--60m点间距(mm)20mm22mm25mm28mm32mm36mm40mm最佳视距(m)25--66.5m27.5--73m31--83m35--93m40--106m45--120m50--133m5)、像素失控率：是指最小的屏幕成像单元（像素）工作不正常（对照组）的比例。像素控制有两种模式：一种是死点，就是需要它点亮时它不亮;第二种是常亮点，就是当屏体工作时它一直点亮。6)、屏体矫正：由于制造工艺等原因，LED的特性有很大不同，当把这些LED制成的显示模组集成为LED显示屏时，如果没有对这些差异进行足够的补偿，那么将导致LED显示屏亮度、颜色的差异清晰可见；同时LED显示屏在安装使用一段时间以后，LED的亮度和色度将会随着时间衰减变化，但每颗LED衰减变化的程度是不同的，这将导致LED显示屏的视觉品质大大下降；另外，LED显示屏使用过程中损坏的LED模块的更替导致新的模块与整屏不匹配，也会大大降低LED显示屏的视觉品质。下图为校正前后比较：7)、视角：按照信息产业部SJ/T11141-2003标准，视角为观察方向的亮度下降到LED显示屏法线方向亮度的二分之一时，同一平面两个观察方向与法线方向所成的夹角，分为水平视角和垂直视角。01W0.5W°°°°°°15°-15°8)、屏体寿命：LED显示屏的寿命是由多种因素决定的，但是，由许多因素造成的寿命终结是可以通过零部件(比如开关电源)的更换来不断地延续寿命。而LED则是不可能被大量更换的，因此，一旦LED寿命终结，则意味着显示屏寿命的终止。一定意义上LED的寿命决定了显示屏的寿命。LED的寿命通常以发光强度衰减到初始值50%的时间为寿命期。LED衰减规律为：1000小时、20毫安常温（25度）点亮试验后，红色LED的衰减应小于10%,蓝、绿色LED的衰减应小于15%。9)、换帧频率：单位时间内显