1、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
2、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InGaA1P 620nm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InGaA1P 573nm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L
3、ED。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
4、发光部分由led（即发光二极管是英文light emitting diode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
5、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
6、、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
7、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VGA 256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
8、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/XP4）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
9、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
10、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：,3. 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
11、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：3mm、3.75mm、 5mm、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
12、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
13、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：3、 5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 X 1000/屏体点间距 ； 密度的单位是：点/m2;,3)、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：,5)、像素失控率：
14、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L
15、ED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。,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
16、、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 ：单位时间内显示画面更新的次数.10)、刷新频率：是指显示画面被显示屏重复显示的次数,从理论上说刷新频率越高，显示效果越好； 刷新频率对显示效果的影响:刷新频率决定了LED显示屏显示画面的稳定性，对于不小于8bit灰阶（256级灰度）的LED显示屏，刷新频率应不小于100Hz，低于这个频率画面会出现闪烁或水波纹一样的波动现象，容易引起观众的眼睛疲劳；而刷新率愈高，则人眼所能感觉的播放画面就愈不会闪烁，而输出的色阶愈高，则画面的显示就愈细腻，色彩也愈丰富 .,11)、灰度等级
17、灰度等级是显示屏从最暗到最亮之间的技术处理级数,灰度等级越高,颜色越丰富，色彩越艳丽；画面也越细腻，更易表现丰富的细节。目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统，也即256(28)级灰度。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。采用RGB三原色即可构成256256256=16777216种颜色。即通常所说的16兆色。 国际品牌显示屏主要采用10位处理系统，即1024级灰度，RGB三原色可构成10.7亿色。,灰度虽然是决定色彩数的决定因素，但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的，再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传输、扫描等各个环节的变化，成本剧增，性价比反而下
18、降。一般来说民用或商用级产品可以采用8位系统，广播级产品可以采用10位系统。,2、怎么确认客户屏体相关参数,1)、 LED显示屏体的用途、位置、朝向明确后如何确定屏体点间距？ 在通过最佳视距确定LED显示屏体后一般都会出现两到三个点间距来选择，此时就要考滤成本、用途、最小视距（最小观看距离）来选择屏体的点间距，我们在此只对最小视距与点间距对应关系：,2)、怎样确定LED显示屏体的尺寸及分辩率？ 在确定LED显示屏的尺寸时，有三个重要因素显示内容的要求；场地空间的条件；显示单元板的尺寸或像素密度；,显示内容的要求：文字显示：视其文字尺寸及分辨率需求而定；例如中文大致有如下字库：16X16点、32
19、X32点、48X48点、64X64点、128X128点等等;普通视频显示：320X240点数字标准DVD显示：640X480点完整计算机视频： 800X600点,显示单元板的尺寸或像素密度与LED显示屏体尺寸关系 在确认显示屏的准确几何尺寸时，应以单元模板像素的尺寸为基础,通常户内屏以32点像素为基础,而户外屏则以16点为基础。,例如：根据场地和资料因素初步选定P6显示屏，尺寸约为1.5M（高） X 2.5M（长）。根据LED显示屏像素密度、信息容量与观看距离得知P6显示单元板尺寸为96mm (高) X 192mm（长），最接近尺寸要求结果为：总的单元板模块娄为：16（行） X 13 （列）=
20、208 张显示屏精确尺寸为：1.36 M（高） X 2.496 M（长） =3.834平方米 总的像素分辨率为：416（行） X 256 （列）LED显示屏体外边框的尺寸可按要求确定，一般应与屏全大小成比例。外边框的尺寸通常为3CM10CM,LED显示屏的长宽比例有以下三种:16:9、4：3、2：1，最常用的为16：9；,2) 、怎样确认LED显示屏的视角？ 目前户外LED显示屏大多选用水平视角100、垂直视角50的椭圆LED，户内显示屏则选用水平垂直均为120的贴片LED，高速公路上的显示屏由于其特殊性一般选用30视角的圆形LED，一般字幕机选用水平视角70、垂直视角35，一些高楼上的显示屏
21、对垂直视角要求较高，需要使用特殊的工艺来解决角度问题。,3、如何鉴定 LED显示屏的品质 平整度 ：显示屏的表面平整度要在1mm以内，以保证显示图像不发生扭曲，局部凸起或凹进会导致显示屏的可视角度出现死角。平整度的好坏主要由生产工艺决定。2. 亮度及可视角度：室内全彩屏的亮度要在800cd/m2以上，室外全彩屏的亮度要在5000 cd/m2以上，才能保证显示屏的正常工作，否则会因为亮度太低而看不清所显示的图像。亮度的大小主要由LED管芯的好坏决定。 可视角度的大小直接决定的显示屏受众的多少，故而越大越好。可视角度的大小主要由管芯的封装方式来决定。,白平衡效果：白平衡效果是显示屏最重要的指标之一
22、。色彩学上当红绿蓝三原色的比例为3：6：1时才会显示出纯正的白色，如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差，一般要注意白色是否有偏蓝色，偏黄绿色现象。白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定，管芯对色彩的还原性也有影响,色彩的还原性：色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性，既显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保持高度一致，这样才能保证图像的真实感。有无色块：色块是指相邻模组之间存在较明显的色差，颜色的过渡以模块为单位了，引起色块现象主要是由控制系统较差，灰度等级不高，扫描频率较低造成的。,有无马赛克、死点现象：马赛克是指显示屏上出现的常亮或常黑的小四方块，既模组坏死现象，其主要原因为显示屏所采用
23、的接插件质量不过关。 死点是指显示屏上出现的常亮或常黑的单个点，死点的多少主要由管芯的好坏来决定。,刷新频率：从理论上说刷新频率越高，显示效果越好, 一般来说民用或商用级显示屏系列产品中室内显示屏刷新频率大于180HZ,室外显示屏刷新频率大于300HZ。,灰度等级：灰度等级是显示屏从最暗到最亮之间的技术处理级数,灰度等级越高,颜色越丰富，色彩越艳丽；画面也越细腻，更易表现丰富的细节。目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统，也即256(28)级灰度。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。采用RGB三原色即可构成256256256=16777216种颜色。即通常所说的16兆色。 国际品牌显示屏主要采用10位处理系统，即1024级灰度，RGB三原色可构成10.7亿色。,灰度虽然是决定色彩数的决定因素，但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的，再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传输、扫描等各个环节的变化，成本剧增，性价比反而下降。一般来说民用或商用级产品可以采用8位系统，广播级产品可以采用10位系统。,谢 谢！,
