LED大屏幕显示技术

1、本文由chz191贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 No. 4, 2007 Accumulated No. 23 大屏幕显示技术 北京理工大学张飞碧 苏州市国贸电子系统工程公司陈宏庆 【摘要】从组成与分类、主要技术特性及应用技术等方面介绍有关 大屏幕的知识。 【关键词】 种类结构化模块全彩像素 【】 ， 【】 ， 有“日光影院”之称的高亮度 （） 发光二极管大屏 幕图像显示系统已广泛用于文艺演出、 体育比赛、城市广场、广告宣传、广播 电视、会展中心、交通运输、医院学校、 环境气象、金融证券、邮政电信、公安 司法等各个领域。 大屏显示系统

2、是集光电技术、 视音频技术和计算机控制技术等多种学 科相结合的高科技产品。其特点是：图 像色彩鲜艳、亮度高、寿命长、视角大、 视距远、显示面积没有限制、占用空间 小、电源利用率高、使用简单、维护方 便、适合于室内和室外安装。 室外显示屏要求亮度高， 防水性能 应符合 标准。 室内屏的工作 环境较好，亮度也可比室外屏低。 （） 按显示颜色，可分为单基色 屏（包含伪彩色 屏） 、双基色 屏和三基色全彩色 屏。 单基色 屏（ ） 。主要用于显示文字、行情 和单色图形、图像。造价便宜。常用颜 色为红、黄、绿三种。 伪彩色 屏（ ） 。是指在显示屏的不同区域 安装不同颜色的单基色 器件构成 的显示屏。

3、双基色 屏（ ） 。由红、绿两种颜色 器 件组成单个像素的显示屏。可显示各 种文档资料、图形、动画和行情信息， 也可显示色彩不完全（缺蓝色）的电视 图像。 三基色全彩 屏（ ） 。每个像素由 、（即 红、绿、蓝）三种颜色的发光二极管组 成。可显示各种信息和电视图像。能显 图 显示屏系统组成图 屏幕显示系统的组成 和分类 系统组成 大屏幕显示系统主要由 显示屏、 屏幕控制器、 视频信号处理器、 输入信号切换矩阵、控制计算机、供配 电系统、报警系统和扩声音响系统等组 成。如图 所示。 显示系统的分类 （） 按使用环境， 可分为室内显示 屏和室外显示屏两类。 36 演艺设备与科技 示数以万计的各种色

4、彩，是真正的全彩 色电视图像。 三基色全彩 显示屏的每个像 素由 个（或 个） 种单色 发光 二极管组成。即每个像素包含 个 灯 光 技 础 术 知 识 基 显示屏系统的功能要求 （）播出方式 单行左移、多行上移、左右拖移、 翻页、滚屏、旋转、缩放、闪烁等等。 （）输入信号格式 可播放不同格式的 、 等 图形、图像文件。可显示各种计算机信 息。如 、 、 、 和 文本等。支持各种视频信号自由切 换。 支持各种声卡、视频卡、 、 等多媒体设备的数字 视音频输出信号，可播放 、 等各种格式音乐，实行视音频同步播 放。 可实时显示录像机、 影碟机、 摄 像机、广播电视和卫星电视图像，并可 现场转播。

5、 （）其他功能 控制中心可对显示屏系统进行远 程控制和监视， 实现远程播放和开关屏 等操作。 控制计算机可对配电系统实行过 压、过流、过热、欠压、缺相、短路等 异常情况的监测、记录和自动保护、自 动应急处理。 显示屏亮度自动调节功能。 自动亮度控制是根据屏幕监测到的环境 光亮度，自动调节 屏的发光强度， 达到最佳的环境光对播放画面亮度的要 求。 自动报警监控功能。 一旦发生火 警或盗窃破坏等事件，系统通过火灾报 警系统和 防盗系统自动发送报警信号。 显示屏系统的主要技 术特性 按照中华人民共和国行业标准 显示屏通用技术 规范和 显示 屏测试 显示屏系统的主要技术 ， 指标如下： 发光二极管，又

6、称 个三基色实像 素，包含 个虚像素，如 红 纯 绿 蓝。 屏幕图形分辨率与视频信号的分 辨率的匹配关系 如果输入视频信号的分辨率（如 ×） 高于显示屏分辨率 （如 × ） ，那么显示屏只能以显示屏图形 分辨率（即 × ）显示。 如果输入视频信号的分辨率（如 × ）低于显示屏分辨率（如 × ） ，那么显示屏显示的图形为输入 信号的分辨率（即 × ） 。 （）图像的灰度等级 图像的灰度等级分为 ） （ 、 （） 、 （） 、 （） 、 （） 等多个等级。 灰度等级越高， 色 彩的层次越多。 （）视角 水平视角° 垂直视角

7、76; ， 。 与发光两极管的封装形状有关。 （）显示屏亮度的不均匀性 不大于 。 （ ） 发光二极管的失控点 室内 屏的失控点应少于万 分之三（） 。 室外 屏的失控点应少于千 分之二（） 。 （）可靠性要求 显示屏单元的平均无故障工 作时间 不低于 小时。 （ ） 显示屏的工作环境要求 温 度：室 内 屏 的 环 境 温 度： ；室外屏的环境温 度 ： 。 湿度：在最高温度时， 相对湿度 为 的条件下能正常工作。室外屏应 符合 标准各等级的防尘、防水要求。 显示屏的技术要求 （ ） 显示屏的发光亮度 室内屏表面的发光亮度应不低于 ；室外屏表面的发光亮度应 不低于 。 显示屏表面的 发光亮度

8、与 发光二极管的性能、直 径、间距等因素有关。单点 发光两 极管的标称直径有：、 、 、 、 和 等。室外屏由于要求 发光亮度高，一般都应选用直径较大 的 。 （） 显示屏的像素密度和图形 分辨率 显示屏的像 素密度是指单位面积内 包含 像素的数量。它与图形分辨率 直接相关。像素越多，图形分辨越高。 例如，一个宽高比为 ： 的 × 的 显示屏，要求图形 显示的分辨率达到 × （） 。 那么全屏的总像素应达到 × 个。 像素密度为 ： 像素 。 像素组成 单基色 显示屏的每个像素由 个单色 发光二极管组成。即每个像 素包含 个 发光二极管。 双基色 显示屏的每个像素

9、由 个 种单色的 发光二极管组成。即 每个双基色像素包含 个 发光二极 管，又称 个双基色实像素。 显示屏的结构化模块 如何把数以万计的 发光二极 管焊接在电路板上组成一个 显示 屏，这也是一个不小的难题，经多年实 践和总结，现在各生产企业都采用模块 化的结构设计。即先把 发光二极管 演艺设备与科技 37 No. 4, 2007 Accumulated No. 23 按纵横矩阵排列焊接在规定尺寸的印 刷电路板上组成标准规格的结构化模 块。通过“积木式”的模块叠积可组成 任何大小显示面积的 显示屏，如 图 所示。 结构化模块的显示屏不仅生产、 安 装方便，而且易扩展和易维修。如果某 个 模块发生

10、故障，只要更换故障模 块，立即便可修复。 （）按发光强度分类 发光强度 称为普通亮度 管；发光强度在 为高 亮度管；发光强度 为超高亮 度管。 发光两极管的正向工作电压为 ，工作电流为 毫安至几十 毫安。 稳定，抗静电能力强。有红绿蓝管。 （）台湾管 晶元光电 （五大芯片厂合并组成） ： 世界上最大的 芯片和管子生产厂。 泰谷光电：高亮度红光芯片生产 厂。 广稼光电：高性能蓝绿光芯片厂， 抗静电能力超过美国 品牌。 （）国产品牌 大连路美：引进美国 技术。 士兰明芯：蓝绿 芯片的“黑 马” 。 常用 品牌产品 （）欧美芯片 柯瑞（） ：世界著名的蓝绿光 芯片厂。品质稳定，抗静电能力强。 欧司朗

11、（ ） ：世界著名的红 光芯片厂。品质稳定，抗静电能力强。 （ ）日本芯片及管子 日亚（ ） ：绿蓝光芯片厂。 品质稳定， 抗静电能力强。 有红绿蓝管。 丰田（） ：绿蓝光芯片厂。品质 发光二极管的种类和 全彩像素的特性 发光二极管的种类 发光两极管是一种半导体光 电转换器器件。光电转换效率较高，是 一种先进的节能光源。 由一个半导 体二极管芯片外加环氧树脂封装组成各 种形状。环氧树脂封装的目的是固定芯 片和引线电极、防潮和透光。 可按 下列条件分类： （）按发光颜色分类。有红色、橙 色、绿色和蓝色四大类。每大类还可分 成有色透明、无色透明、有色散射和无 色散射四种。 （） 按光面特征分类。

12、可分为圆灯、 方灯、矩形灯、面发光灯、侧向发光灯 和表面安装灯（）等，如图 所示。 图 （ ）为圆柱形灯和椭圆柱灯的外 形；图 （） 平头矩形灯（ 三 合一灯） ；图 （）为 表面贴片安 装灯（ 三合一灯） 。 圆形直插发光管的正面和侧面均匀 发光，半功率角度为 ° 。椭圆形直插 发光管的水平方向发光强度大于垂直方 向，半功率角度 ° ° 。 平头矩形发光管和 贴片 发光管是一种适合贴片式印刷电路安装 板结构，通常都把 三种基色芯片一 起封装成一个全彩发光管，简称三合一 管， 体积小， 像素密度高， 显示清晰， 分 辨率高。 演艺设备与科技 三基色全彩像素 三基色

13、全彩色 显示屏一般由 数以万计的红色（ ） 、绿色（ ）和蓝 色（）三种颜色 组成全彩像素。单 个红色 管的发光强度一般还不能 全部满足真彩还原的要求（除非采用高 38 灯 光 技 础 术 知 识 基 亮度红光 ） ，因此三基色全彩色像 素常常采用 红 绿 蓝四个 组成。全彩色像素中 种颜色 的排 列方式有 形、 品字形和口字形等三种， 分别如图 、图 和图 所示。 和 三合一表贴型 像 素的排列如图 所示，像素密度高、图 像分辨率高、视角大、图像清晰鲜艳。 还有一种按“一字形”直线排列的 分立式全彩色像素。把三种单色 直 插管安装在一起。价格较 表贴式 便宜。故称为“亚表贴” 。在 显 示屏上的排列如图 所示。 虚拟全彩像素 为更有效地利用三基色物理像素 （实像素） ，