led顯示屏

LED顯示屏是經LED點陣組成的電子顯示屏，通過亮滅紅綠燈珠更換屏幕顯示內容形式如文字、動畫、圖片、視頻的及時轉化，通過模塊化結構進行組件顯示控制。主要分為顯示模塊、控制系統及電源系統。顯示模塊是LED燈點陣構成屏幕發光；控制系統則是調控區域內的亮滅情況實現對屏幕顯示的內容進行轉換；電源系統則是對輸入電壓電流進行轉化使其滿足顯示屏幕的需要。

LED屏幕可實現對多種信息呈現模式的不同形式間的轉化，並在室內、室外均可使用，有其他顯示屏不可比擬的優勢。其憑藉光亮強度高、工作耗功較小、電壓需求低、設備小巧便捷、使用年限長、耐衝擊穩定、抗外界干擾強的特點，快速發展並廣泛應用於各個領域。

LED的發光顏色和發光效率與製作LED的材料和工藝有關，燈球剛開始全是藍光的，後面再加上熒光粉，根據用戶的不同需要，調節出不同的光色，廣泛使用的有紅、綠、藍、黃四種。由於LED工作電壓低（僅 1.2~4.0V），能主動發光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調節，本身又耐衝擊、抗振動、壽命長（10 萬小時），所以在大型的顯示設備中，尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

LED，發光二極體（light emitting diode縮寫）。它是一種通過控制半導體發光二極體的顯示方式，由鎵（Ga）與砷（As）、磷（P）、氮（N）、銦（In）的化合物製成的二極體，當電子與空穴複合時能輻射出可見光，因而可以用來製成發光二極體。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。磷砷化鎵二極體發紅光，磷化鎵二極體發綠光，碳化硅二極體發黃光，銦鎵氮二極體發藍光。

把紅色和綠色的LED晶片或燈管放在一起作為一個像素製作的顯示屏稱為三色或雙基色屏，把紅、綠、藍三種LED晶片或燈管放在一起作為一個像素的顯示屏叫三基色屏或全彩屏。如果只有一種色就叫做單色或單基色屏，製作室內 LED 屏的像素尺寸一般是1.5-12 毫米，常常採用把幾種能產生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED 屏的像素尺寸多為6-41.5毫米，每個像素由若干個各種單色LED組成，常見的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由2紅1綠組成，三色象素筒用1紅1綠1藍組成。

無論用LED製作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構成像素的每個LED的發光亮度都必須能調節，其調節的精細程度就是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應的顯示控制系統也越複雜。一般 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。所以，彩色LED屏當前都要求做成256級到4096級灰度的。

LED顯示屏是一種新型的信息顯示媒體，它是利用發光二極體點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。圖2所示為8×8點陣LED顯示屏的結構圖，從圖上看，8×8點陣共需要64個發光二極體，且每個發光二極體放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一行置高電平，某一列置低電平時，則相應的二極體點亮。

例如要顯示文字時，就可以按照組成文字的筆畫將相應的二極體點亮，從而達到顯示文字的目的，如圖3所示。而完整的點陣可由16×16、32×32等組成顯示模塊。

單基色LED顯示屏的每個像素由1個單色LED發光二極體組成，即每個像素包含1個LED發光二極體；雙基色LED顯示屏的每個像素由2個2種單色的LED發光二極體組成，即每個雙基色像素包含2個LED發光二極體；而對於三基色全彩LED顯示屏來說，組成像素點的二極體包括了3個或3個以上，如由分別發紅光、綠光和藍光的3個二極體組成，這樣就可以根據三基色的配色原理，達到彩色顯示的目的；而有些顯示屏為了改善顯示效果，可能由4個二極體組成：2個紅光LED、1個綠光LED和1個藍光LED。

LED 顯示屏分類多種多樣，大體按照如下幾種方式分類：

（1）按顯示器件分

LED數碼顯示屏：顯示器件為7段碼數碼管，適用於製作時鐘屏、利率屏等顯示數字的電子顯示屏。LED點陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發光二極體組成的點陣顯示模塊，適用於播放文字、圖像信息。

（2）按使用環境分

室內屏面積一般在十幾平米以下，點密度較高，在非陽光直射或燈光照明環境使用，觀看距離在幾米以外，屏體不具備密封防水能力。發光點直徑較小，一般直徑為3～8mm。室外屏面積一般從幾平米到幾十甚至上百平米，點密度較稀(多為1000～4000點/m),發光亮度在3000～5000cd/m(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抗雨及防雷能力。室外屏發光的基本單元為像素，組成像素髮光點中心直徑較大，如P10mm、P12mm、P16mm、P20mm、P24mm、P26mm等。半室外屏介於室外及室內兩者之間，具有較高的發光亮度，可在非陽光直射室外下使用，屏體有一定的密封，一般在屋檐下或櫥窗內。

（3）按控制或使用方式分

同步方式是指LED顯示屏的工作方式基本等同於電腦的監視器，它以至少30場/s的更新速率點點對應地實時映射電腦監視器上的圖像，通常具有多灰度的顏色顯示能力，可達到多媒體的宣傳廣告效果。非同步(或通訊)方式是指LED屏具有存儲及自動播放的能力，在PC機上編輯好的文字及無灰度圖片通過串口或其他網路介面傳入LED屏，然後由LED屏離線自動播放，一般沒有多灰度顯示能力，主要用於顯示文字信息，可以多屏聯網。

（1）高強度發光，陽光折射下，可將屏幕表面內容高清呈現在可視範圍內。

（2）灰度控制級別高。可利用1024～4096級灰度控制清晰逼真的顯示出16.7M以上的顏色，保證畫面超強立體感。

（3）驅動功率大，掃描方式以靜態鎖存為主，保障高強度亮光。

（4）為保證播放效果的最佳性，在不同的背景環境下可通自動調節功能合理控制光亮。

（5）電路集成主要藉助大規模進口裝置，提升運行的可靠性，有利於進行維修調試工作。

（6）利用現代化數字處理技術處理視頻，對掃描主要選擇技術分佈的方式，設計呈現模塊化、採用靜態恆流驅動，自動化調節光亮，進而實現畫面的高保真性、無重影幌動，提升影像畫面的清晰程度。

（7）信息顯示種類豐富如圖標、視頻、文字、動畫、圖片等，並且現實形式多樣，如聯網、遠程現實等，常見色彩與工藝的結合。

（1）配有全彩顯示屏，引進更為優質的LED進口管芯，使得屏幕成像高清、色彩均勻、耗功較小，屏體輕便、屏層較薄、廣域視角，因此其出現故障幾率小、便於維修養護。

（2）主要採用集多種功能於一身的多媒體顯示卡PCTV卡，性能更加卓越、採集方式更加先進、可精準捕獲視頻，並有與顯示卡相匹配的Studio編輯軟體。

（3）DVI介面技術較為先進。不需藉助A/D和D/A進行轉換，保證了畫面圖像的完整性，減少細節的可能，在顯示屏幕上完全再現計算機圖像。DVI可支持所有顯示模式，保證數據顯示的平穩可靠性同時兼具多種集成功能。

（4）利用室內全彩系統緩解系統顯示傳輸大量複雜數據存在的隱患，充分進行全真彩色還原。利用晶元完成數據分配顯示任務，對接收數據進行脈衝輸出轉換，由8位（8bit）顯示數據向12位的PWM轉換，提升為4096（12bit）級灰度控制，實現屏幕顯示非線性256級視覺灰度，充分營造全真色彩視覺享受。

（5）驅動模式採用恆流系統。通過其高性價比，完善LED管存在的壓降離散性不足，克服馬賽克問題，保證畫面質感。

（6）結合光纖傳輸的模式，降低傳輸中信號的損失。

隨著二極體制與半導體的結合其生產材質與製作工藝逐步升級，突破了原有光亮、顏色的限制，大量應用藍色二極體、純綠色發光二極體，提升了顯示光亮度。進而提升了LED顯示屏幕在室外環境中的優勢，可適應不同顯示要求，提升LED在不同環境中的有效價值。對於LED顯示屏性能的評價必須是綜合考量的結果，因其相關性能指標都是密切相關的，亮度、視角、解析度等指標相互影響。當前在高密度、全彩色室內顯示屏中利用表貼LED器件提升顯示屏獲的視角、亮度性能。

LED顯示屏的灰色等級主要是用來對其色彩現實程度進行評價，通過對最暗單基色亮度到最亮之間進行亮度等級判斷，以灰度等級為標準進行顯示屏顯示色彩的評估。當灰度等級較高時，其顯示測菜豐富艷麗；當其灰度等級較低時，顏色變化單一。因此，對灰度等級的提升，有利於增加圖像的色彩顯示層次，有助於色彩深度的提升。

顯示屏幕的對比度影響著視覺成像效果，高對比度，提升畫面清晰度、顏色鮮亮，並有效地提升圖像畫質的細節質感、清晰程度、灰度等級。此外，對比度還對動態視頻的分辨轉換帶來一定影響，高對比度可使肉眼更易於分辨動態圖中的明暗轉換過程。

LED顯示屏其每秒內容可重複顯示的次數被稱之為刷新頻率，當刷新頻率較低時，會出顯圖像閃爍，尤其是在視頻拍攝的過程中閃爍過於明顯，因此必須要最大限度的提升刷新頻率，保證顯示畫面的穩定性。

LED對圖像的顯示利用電子發光系統顯示出將數字信號進行圖像式轉換的結果。專用視頻卡JMC-LED應運而生，在PCI匯流排利用64點陣圖形加速器的基礎上形成與VGA、視頻功能的統一兼容，使得視頻數據疊加VGA數據，完善兼容時的不足。利用全屏方式採集解析度，使得視頻圖像可實現全形度分辨加強分辨效果，杜絕邊緣模糊問題，可隨時縮放和任意移動圖像，對不同播放要求都可及時應對。有效分離紅綠藍三色的，提升電子顯示屏播放的真彩成像效果。

一般情況下，紅綠藍三種顏色組合應滿足光感強度比趨於3：6：1；紅色成像敏感性更強，因此必須均勻散布空間顯示中的紅色；因三種顏色光強不同，人們視覺感受中呈現的分辨非線性曲線也不同，所以要利不同光強白光，糾正電視機內部射光；色彩分辨能力因個人差異、環境差異存在不同，需按一定客觀指標進行色彩再現，如：

（1）將660nm紅光，525nm綠光，470nm藍光定位基本波長。

（2）根據光強的實際狀況，利用4管或4管以上白光單元進行匹配。

（3）灰度等級為256級。

（4）LED像素必須要以非線性校對處理。可由硬體系統、播放系統軟體相配合進行對三基色配管的控制。

利用控制器控制像素的發光，促使其形成驅動的獨立性。當需要呈現彩色視頻時，必須要有效控制每一像素點的亮度及色彩，並使得掃描操作在規定時間內同步完成。但大型LED電子顯示屏的像素點成千上萬，這增加了控制的複雜性，增加了數據傳輸的難度。而利用D/A控制每一像素點在實際工作中是不現實的，此時需要全新的控制方案來滿足像素系統的複雜要求。基於視覺原理分析，像素點的亮/滅比例是人們分析平均亮度的主要依據，有效調節此比例可實現有效的控制像素亮度。而LED電子顯示屏中應用此原理時，可將數字信號向時間信號轉換，實現D/A之間有效的轉換。

目前，組合像素法、位平像素法是常見的存儲器組合方式。其中位平面法優勢更明顯，有效提升LED屏的最佳顯示效果。經過位平面數據對電路重構，轉換RGB的數據，有機結合同權位中不同像素，並利用相鄰儲存結構進行數據存儲。

系統可編程技術（ISP）的出現，用戶能可反覆修該設計中的不足並自己設計目標、系統或電路板，實現了軟體集成化的設計師應用功能，此時數字系統與系統可編程技術結合帶來全新應用效果。新技術的導入使用，有效縮短了設計用時，可拓展元件的有限用途，簡化現場維護、便於實現目標設備功能。可在系統軟體輸入邏輯時，忽視所選器件所帶來的影響，可隨意選取輸入元件，或是選擇虛擬元件，進行在完成輸入後進行適配。

1、開關順序：

開屏時：先開機，后開屏。

關屏時：先關屏，后關機。

(先關計算機不關顯示屏，會造成屏體出現高亮點，led燒毀燈管，後果嚴重。)

2、開關屏時間隔時間要大於5分鐘。

3、計算機進入工程式控制制軟體后，方可開屏通電。

4、避免在全白屏幕狀態下開屏，因為此時系統的衝擊電流最大。

5、避免在失控狀態下開屏，因為此時系統的衝擊電流最大。

6、電子顯示屏體一部分出現一行非常亮時，應注意及時關屏，在此狀態下不宜長時間開屏。

7、經常出現顯示屏的電源開關跳閘，應及時檢查屏體或更換電源開關。

8、定期檢查掛接處的牢固情況。如有鬆動現象，注意及時調整，重新加固或更新吊件。

9、環境溫度過高或散熱條件不好時，LED照明應注意不要長時間開屏。