信息显示新技术专题论文

电子科技大学光电信息学院

课程论文

课程名称信息显示新技术专题任课教师于军胜/陈泽祥/林祖伦/饶海波学期2012—2013（2）

学生姓名郭章

学号2010054020022

2013年6 月25日

LED显示屏应用与发展

简介：LED显示屏（LEDdisplay,LED Screen）：又叫电子显示屏或者飘字屏幕。是由LED点阵和led pc 面板组成，通过红色，蓝色，白色，绿色LED 灯的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容。可以根据不同场合的需要做出不同的调节，比如一般的广告牌那些流动的字画，就是通过flash制作一个动画,储蓄在显示屏的一张内存卡里,再通过技术手法显示出来的,可以根据不同的需要随时更换，各部分组件都是模块化结构的显示器件。传统LED显示屏通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。

发展史：1923年，罗塞夫(lossen．o．w)在研究半导体sic时有杂质的p-n结中有光发射，研制出了发光二极管(led： light emitting diode)，一直不受重视。随着电子工业的快速发展，在60年代，显示技术得到迅速发展，人们研究出pdp激光显示等离子显示板、lcd液晶显示器、发光二极管led、电致变色显示ecd、电泳显示epid，等多种显示技术。由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。led之所以受到广泛重视并得到迅速发展，是因为它本身有很多优点。例如：亮度高、工作电压低、功耗小、易于集成、驱动简单、寿命长、耐冲击且性能稳定，其发展前景极为广阔。目前正朝着更高亮度、更高耐气候性和发光密度、发光均匀性、全色化发展。

80年代初，随着计算机的发展，cga显示方式问世了，它有320*200的分辨率四种颜色，在短短的10年中显示方式已经经历了cga、ega、sega、vga、svga、向超高分辨率发展，显示精度从320*200发展到1600*1250，由四种颜色到32位真彩，扫描频率从15．7k发展到150k。

显示器的工作原理是接收主机发出的信号还原成光的形式显示出来，随着发展人们需要—种大屏幕的显示设备，于是有了投影仪，但是其亮度无法在自然光下使用，于是出现了led显示器(屏)，它具有视角大、亮度高、色彩艳丽的特点。

LED显示屏由控制系统、驱动系统和显示器件组成，其中微处理器控制系统是整个显示屏的核心。屏体的主要部分是显示点阵，还有行列驱动电路。系统显示点阵采用8X8单色显示单元。控制电路采用动态扫描驱动方式驱动LED器件，每两行一个控制器，控制完成整个显示电路的行列驱动。

优点：1）发光亮度强，在可视距离内阳光直射屏幕表面时，显示内容清晰可见.

LED显示屏

超级灰度控制具有1024-4096级灰度控制，显示颜色16.7M以上，色彩清晰逼真，立体感强.

2）静态扫描技术，采用静态锁存扫描方式，大功率驱动，充分保证发光亮度.

3）自动亮度调节具有自动亮度调节功能，可在不同亮度环境下获得最佳播放效果.

4）全面采用进口大规模集成电路,可靠性大大提高，便于调试维护.

5）先进的数字化视频处理，技术分布式扫描，BSV液晶拼接技术高清显示，模块化设计/恒流静态驱动，亮度自动调节，超高亮纯色象素，影像画面清晰、无抖动和重影，杜绝失真。视频、动画、图表、文字、图片等各种信息显示、联网显示、远程控制。

性能优势：

1．超高亮度

红A1GaAsLED与GaAsP-GaP LED相比，具有更高的发光效率，透明衬低(TS)A1GaAs LED(640nm)的流明效率已接近10lm/w，比红色GaAsP-GaP LED大10倍。超高亮度InGaAlP LED提供的颜色与GaAsP-GaP LED相同包括：绿黄色(560nm)、浅绿黄色(570nm)、黄色(585nm)、浅黄(590nm)、橙色(605nm)、浅红(625nm深红(640nm)。透明衬底A1GaInP LED发光效率与其它LED结构及白炽光源的比较，InGaAlP LED吸收衬底(AS)的流明效率为101m/w，透明衬底(TS)为201m/w，在590－626nm的波长范围内比GaAsP-GaP LED的流明效率要高10－20倍；在560－570的波长范围内则比GaAsP-GaP LED高出2－4倍。超高亮度InGaN LED提供了兰色光和绿色光，其波长范围兰色为450－480nm，

兰绿色为500nm，绿色为520nm；其流明效率为3－151m/w。超高亮度LED的流明效率已超过了带滤光片的白炽灯，可以取代功率1w以内的白炽灯，而且用LED阵列可以取代功率150w以内的白炽灯。对于许多应用，白炽灯都是采用滤光片来得到红色、橙色、绿色和兰色，而用超高亮度LED则可得到相同的颜色。AlGaInP材料和InGaN材料制造的超高亮度LED将多个(红、兰、绿)超高亮度LED芯片组合在一起，不用滤光片也能得到各种颜色。包括红、橙、黄、绿、蓝，其发光效率均已超过白炽灯，正向荧光灯接近。发光亮度已高于1000mcd，可满足室外全天候、全色显示的需要，用LED彩色大屏幕可以表现天空和海洋，实现三维动画。新一代红、绿、蓝超高亮度LED达到了前所未有的性能，可以实现拼接显示，采用BSV液晶拼接技术实现大画面高亮度显示。

2．大屏幕显示

大屏幕显示是超高亮度LED应用的另一巨大市场，包括：图形、文字、数字的单色、双色和全色显示。在表2中列出了LED显示的各种用途。传统的大屏幕有源显示一般采用白炽灯、光纤、阴极射线管等；无源显示一般采用翻牌的方法。表3列出了几种显示的性能比较。LED显示曾一直受到LED本身性能和颜色的限制。如今，超高亮度AlGaInP、TS-AlGaAs、InGaN LED已能够提供明亮的红、黄、绿、蓝各种颜色，可完全满足实现全色大屏幕显示的要求。

LED显示屏目前主要存在的技术问题

一是亮度不足问题。LED显示屏的主要优势是对多变复杂的户外环境的超强适应力，户外环境的特点要求LED显示屏要在晴天、阴天、雨雪天气、远距离、多视角上都能保证足够的亮度来传递信息，因此亮度尤为重要，而由于LED亮度不足，使得目前LED在照明行业中只能充当配角，主要用于装饰，这对于上万颗LED 的综合运用更是一项巨大的挑战。

二是LED色差问题。单个LED的应用，基本上不存在色差问题，但将众多LED进行综合运用的话，色差问题就会凸现出来。虽然已有技术来改善此问题，但由于国内技术和生产水平所限，同一色区同一批次LED中仍然存在差异，而且这种差异很难逃脱肉眼的挑剔，从而难以保证LED显示屏的色彩还原性和逼真性。

三是LED显示控制芯片。真彩高分辨率LED电子显示屏作为一种新的显示媒体，以其清晰的图像和高性能的播放能力，愈来愈受到人们的重视。而对于LED 显示单元来讲，三基色LED管芯是其核心器件，因此应使用波长相差小和发光强度一致性好的高质量管芯，而此种技术主要掌握在世界知名大公司手中。

四是散热性。由于户外环境温度变化极大，再加之显示屏工作时本身要产生一定的热量，如果环境温度过高又加之散热不良，将很可能导致集成电路工作不正常，甚至被烧毁，从而使显示系统无法正常工作。