LED显示屏基础分析

LED显示屏基础一、什么是LED？1、L-E-D是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写。

2、发光原理：当PN结内的电子与空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量以发射光子(电磁波)的形式释放出来，产生电致发光现象。

发光颜色与构成其基底的材质元素有关。

3、LED的优点:具有体积小,效率高,反应快,色彩稳定,寿命长,能耗小,易控制。

4、LED品质：LED质量的好坏取决于芯片的材料和封装技术。

5、常见的LED晶片：日本日亚（B），美国CREE（G）、惠普（R），国产（大连路美）AXT，台湾芯片（华尚、国联/光磊（R）、广稼、晶元）等。

6、LED的分类：按发光颜色可分成红色、橙色、白色、紫色、绿色（黄绿、标准绿和纯绿）、蓝色等；按出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管等；按结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等；按发光强度分有普通亮度（发光强度小于10mcd）、超高亮度（发光强度大于100mcd）和高亮度（发光强度在10-100 mcd）……7、LED显示屏常用芯片的发光颜色及对应波长范围：红（RED）：R（610nm-640nm）、绿（GREEN）：G（正波长520-525）、蓝（BLUE）：B（正波长465-470）。

8、L-E-D单灯工作电压：红灯（R）：1.8-2.2V；绿灯（G）：3.2-3.5V；蓝灯（B）：3.0-3.3V二、LED显示屏概述：1、LED显示屏是利用发光二极管（LED）作为发光体制作的平板矩阵显示器。

LED具有光电转换效率高、驱动电压低，易于与计算机接口、使用寿命长的特性，屏幕的大小可按需要无缝拼接。

视屏—LED屏幕与其控制计算机的显示器具有点-点对应的映射关系，视屏具有灰度控制，并且与计算机显示器同步显示，因此可以播放动画、VCD，配接专用的多媒体卡，可以播放视频信号，具有丰富的表现力。

视屏不能脱离计算机工作，一般情况下，一台计算机控制一块视屏。

在一些具特殊要求的场合客户要求显示屏能够显示电视节目、DVD 视频、DV机视频信息等。

某些LED控制系统厂家已开发出了可脱离PC机显示电视节目、DVD视频、DV机视频信息；如KINGLED公司开发的主控制器：MW1313DC –XGA，接收盒：MW1314C-V；扫描板：MW1322-VLED屏体：将LED模块或集束管按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示电路，直流稳压电源，软件，框架及外装饰等，即构成一LED显示屏。

1、屏体分辨率：LED显示屏横向像素点数乘以纵向像素点数，即为屏体分辨率。

屏幕的分辨率是指屏幕具有的像素点的数量，目前主要比例是4:3和16:9，电脑的主要工作模式有640X480、800X600、1024X768三种。

屏幕的分辨率越高，可以显示的内容越多，画面越细腻，但是，分辨率越高，造价也就越昂贵。

2、灰度：是指像素发光明暗变化的程度。

每种基色具有的亮度等级称为灰度级，灰度级越高，色彩再现越逼真。

灰度的实现是通过控制LED管的电流的占空比来实现的。

3、亮度(Luminance)：在给定方向上，每单位面积上的发光强度。

亮度的单位是cd/m2。

亮度与单位面积的LED数量、LED本身的亮度成正比。

LED的亮度与其驱动电流成正比，但寿命与其电流的平方成反比，所以不能为了追求亮度过分提高驱动电流。

4、对比度的定义：对比度＝发光时的亮度（发光亮度）/不发光时的亮度（反射亮度），为了能够显示出亮度均一的文字和图像，不受周围光线的影响，屏幕应具有足够的对比度。

5、屏幕的均匀性：由于屏幕画面是由很多个像素组成的，所以控制像素的亮度差就是一个很重要的课题，像素的亮度差用屏幕的均匀性来衡量，均匀性定义如下：均匀性＝白平衡时最暗像素点的亮度/白平衡时最亮像素点的亮度。

在调节LED显示屏白平衡时，红、绿、蓝三色亮度配比方面：简单红绿蓝亮度比为：3：6：1；精确红绿蓝亮度比为：3.0：5.9：1.1。

6、LED显示屏系统组成：①显示屏体②控制系统（包括主控和扫描，或称为发送和接收卡；亦有称接收卡为数据采集卡等）③计算机及计算机外设备（如PCTV多媒体电视卡，智能定时开关机设备）④系统软件（二次开发等软件）7、一般情况下显示屏亮度：（1）室内：>800CD/m2（2）半户外：>2000CD/m2（3）户外（坐南朝北）：>4000CD/m2，（坐北朝南）：>8000CD/m2。

显示屏（户外全彩LED屏一般都是静态驱动的，全彩屏亮度每平米达到5500CD以上，户外单双色的是1/4扫描，每平米亮度在3500CD以上；室内全彩屏一般1/8扫描，亮度在1000CD以上，室内单双色是1/16扫描，每平米的亮度在150CD 以上）扫描都可做成静态扫描的，亮度可以增加。

成本也相应的提高。

8、在明确亮度及点密度的要求条件下，如何计算机单管的亮度？如：（以两红、一绿、一蓝为例）例如：P20 每平米2500 点密度，2R1G1B，每平米亮度要求为5000 CD/M2，则：红色LED 灯亮度为：5000÷2500×0.3÷2=0.3 CD绿色LED 灯亮度为：5000÷2500×0.6=1.2 CD蓝色LED 灯亮度为：5000÷2500×0.1=0.2 CD每像素点的亮度为：0.3×2+1.2+0.2=2.0 CD注：亮度的单位1cd烛光=1000mcd毫烛光所以要了解客户安装显示屏的场地（也就从中掌握了要求的是室内屏或是室外屏），另外不同规格的显示屏具有不同距离的最佳视距，最佳视距S=PXX*1000m。

如P20的最佳视距S=0.02*1000=20M。

9、LED显示屏的分类按照安装环境分：室内LED显示屏、半户外LED显示屏、户外LED显示屏；按照颜色分：单色LED显示屏、双色LED显示屏、全彩LED显示屏、伪彩LED显示屏；根据功能区可分为条屏、图文屏、视屏、数码屏、点阵数码混合屏。

注：汉字都是16*16（最小单位）点阵；即四个模块可以显示一个汉字。

室内LED点阵显示屏的构成：模块（8*8或4*4）→单元板→→LED显示屏边框→户内表贴三合一显示屏构成LED3合1灯→模组→→箱体→LED显示屏→套件→户内表贴三并一显示屏构成SMD LED 单灯→模组→→箱体→LED显示屏→套件→户外LED显示屏构成10、LED显示屏的特点：亮度高，目前户外单灯的亮度已超过6,000mcd；功耗低，具有较高的光电转换效率；寿命长，LED寿命长达200,000小时以上；响应速度快，ns级，无余灰；低电压低电流驱动，易于与计算机接口；屏幕尺寸可大可小，最大可以作到300m2；视角大，室内屏视角大于±60度，室外屏视角大于±80度；视距可通过选择不同直径与不同点距的产品来调整，小到几十厘米，大到几百米均可满足要求；组态灵活，简单到数码显示，复杂到全彩色视屏都有不同种类的产品可以满足要求，室内室外都有相应的产品；易与计算机接口，支持软件丰富。

11、LED显示产品可广泛应用于：交通、广告、新闻、体育、金融、舞台、证券。

在商业领域，各商场都可采用LED显示屏作为商业广告和顾客引导的媒体。

LED显示屏安装方式：贴墙、屋顶、吊挂、镶墙、落地式像素密度=（1000/点间距）的平方，点间距单位mm1R 指1个单红色灯2R1G 指2个红色灯和1个绿色灯2R1G1B 指2个红色灯、1个绿色灯和1个蓝色灯（就是说一个像素点有4个灯）注：2R1G1B可为实像素也可以是虚拟像素虚拟像素分析实质上是分时复用的概念实像素点若为m＊n,则虚拟像素点有(2m-1)＊(2n-1),若m,n足够大，约等于4m＊n，即为实像素的4倍对于图像分辨率增强，表现更细腻（相对节约成本）显示小字号文字有问题分时扫描，牺牲亮度和刷新率三、LED显示屏专业术语1、什么是像素，像素直径，点间距像素点：LED显示屏的最小发光单位，同普通电脑显示器中所说的像素含义相同；LED显示屏中的每一个可被单独控制的发光单元称为像素。

像素直径：像素直径∮是指每一LED 发光像素点的直径，单位为毫米。

像素间距：LED显示屏的两像素间的中心距离称为像素间距，又叫点间距。

点间距越密，在单位面积内像素密度就越高，分辨率亦高，成本也高。

像素直径越小，点间距就越小。

2、什么是LED显示模块LED显示模块：由若干个显示像素组成的，结构上独立、能组成LED显示屏的最小单元，典型的有8*8点阵模块等。

3、单元板：是显示屏的主体组成单元，由发光材料及驱动电路构成。

室内屏通常由单元板构成。

模组：户外显示屏的最小显示单元。

由若干个发光二极管按照一定的排列顺序，通过焊接、灌胶等工艺封装在固定的模壳里，便成为一个模组。

单元箱体：是显示屏的主体组成单元，由单元板按一定次序组成。

户外屏通常由单元箱体构成。

3、什么是DIP？DIP是 DOUBLE IN-LINE PACKAGE 的缩写，双列直插式组装，主要用于室内全彩屏4、什么是SMT？什么是SMD？SMT就是表面组装技术（SURFACE MOUNTED technology 的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术与工艺；SMD是表面组装器件（surface mounted device的缩写），用于户内全彩色显示屏，可实现单点维护，有效克服马赛克现象。

5、什么是插灯模组，优点与缺点各是什么？是指DIP封装的灯将灯脚穿过PCB板，通过焊接将锡灌满在灯孔内，由这种工艺作成的模组就是插灯摸组，优点是：亮度高，散热好，缺点是像素密度小。

6、什么是表贴模组？优点与缺点是什么？表贴也叫SMT，将SMT封装的灯通过焊接工艺焊接在PCB 板的表面，灯脚不用穿过PCB板，由这种工艺作成的模组叫表贴模组，优点是：显示效果好，像素密度大，适合室内观看：缺点是亮度不够高，灯管自身散热不够好。

7、什么是亚表贴模组？优点和缺点是什么？亚表贴是介于DIP与SMT之间的一种产品，其LED灯的封装表面和SMT一样，但是它的正负级引脚和DIP的一样，生产时也是穿过PCB来焊接的，其优点是：亮度高，显示效果好，缺点是：工艺复杂，维修困难8、什么是三合一？其优点与缺点是什么？是指将RGB三种不同颜色的LED晶片封装的SMT灯按照一定的间距垂直并列在一起；三合一的优点：效果好；缺点：工艺复杂，维修困难；成本高。

9、什么是三并一？是将RGB三种独立封装的SMT灯按照一定的间距垂直并列在一起；10、室内模块全彩屏与贴片全彩屏有什么区别？（1）发光部分：模块全彩屏的显示模块一般为黄绿的，纯绿的模块价格较贵；贴片全彩屏一般使用纯绿管芯（2）显示效果：模块全彩屏像素点视觉感觉较粗，亮度较低，容易有马赛克现象；贴片全彩屏一致性较好，亮度较高。