LED与LED显示屏的相关知识

1、LED 与LED 显示屏的相关知识LED 的发光颜色和发光效率与制作 LED 的材料和工艺有关 ， 目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于 led 显示屏LED 工作电压低（仅 1.5-3V ），能主动发光且有一定亮度 ， 亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（ 10 万小时）， 所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与 LED 显示方式匹敌。把红色和绿色的 LED 放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏 ； 把红、绿、蓝三种 LED 管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。 制作室内 LED 屏的象素尺寸一般是 2-10 毫米， 常常采用把几种能

2、产生不同基色的 LED 管芯封装成一体， 室外 LED 屏的象素尺寸多为 12-26 毫米，每个象素由若干个各种单色 LED 组成 ， 常见的成品称象素筒，双色象素筒一般由 3 红 2 绿组成，三色象素筒用 2 红 1 绿 1 兰组成。应用于显示屏的 LED 发光材料有以下几种形式： LED 发光灯(或称单灯 一般由单个 LED 晶片，反光碗，金属阳极，金属阴极构成，外包具有透光聚光能力的环氧树脂外壳。可用一个或多个（不同颜色的）单灯构成一个基本像素，由于亮度高， 多用于户外显示屏。 LED 点阵模块 由若干晶片构成发光矩阵 , 用环氧树脂封装于塑料壳内。适合行列扫描驱动，容易构成高密度的显示

3、屏，多用于户内显示屏。 贴片式 LED 发光灯( 或称 SMD LED 就是 LED 发光灯的贴焊形式的封装，可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。led 显示屏简介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，绿色LED 灯的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容可以随时更换，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。显示模块由LED 灯组成的点阵构成，负责发光显示；控制系统通过控制相应区域的亮灭，可以让屏幕显示文字

4、、图片、视频等内容，单色、双色屏主要用来播放文字的，全彩屏主要是播放动画的；电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED 的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。LED 显示屏性能超群：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

5、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）全天候工作，完全适应户外各种恶劣性环境，防腐，防水，防潮，防雷，抗震整体性能强、性价比高、显示性能好，像素筒可采用P10mm 、P16mm 等多种规格.6）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

6、制.LED 的色彩与工艺制造LED 的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制LED 所发出光的波长，也就是光谱或颜色。1历史上第一个LED 所使用的材料是砷(As化镓(Ga,其正向PN 结压降(VF，可以理解为点亮或工作电压 为1.424V ，发出的光线为红外光谱。2另一种常用的LED 材料为磷(P化镓(Ga，其正向PN 结压降为2.261V ，发出的光线为绿光。3 基于这两种材料，早期 LED 工业运用GaAs1-xPx 材枓结构，理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED ，下标X 代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN 结压降可以确定LED 的波长颜色。其中典

7、型的有GaAs0.6P0.4 的红光 LED ，GaAs0.35P0.65 的橙光LED ，GaAs0.14P0.86 的黄光LED 等。由于制造采用了镓、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED 为三元素发光管。而GaN （氮化镓）的蓝光LED 、GaP 的绿光 LED 和GaAs 红外光LED ，被称为二元素发光管。而目前最新的工艺是用混合铝(Al、钙(Ca 、铟(In和氮(N四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED ，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 led 显示屏-彩亮灯珠4 发光强度的衡量单位有照度单位（勒克司Lux ）、光通量单位（流明Lumen ）、发光强度

8、单位（烛光 Candle power）5 1CD （烛光）指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方厘米面积的发光强度。（以前指直径为2.2厘米，质量为75.5克的鲸油烛，每小时燃烧7.78克，火焰高度为4.5厘米，沿水平方向的发光强度保水剂 ）6 1L （流明）指1 CD烛光照射在距离为1厘米，面积为1平方厘米的平面上的光通量。7 1Lux （勒克司）指1L 的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。8 一般主动发光体采用发光强度单位烛光 CD ，如白炽灯、LED 等；反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L ，如LCD 投影机等；而照度单位勒克司Lux ，一般用于摄影等领域。三种

9、衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。比如：如果说一部LCD 投影机的亮度（光通量）为1600流明，其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸（1平方米），则其照度为1600勒克司，假设其出光口距光源1厘米，出光口面积为1平方厘米，则出光口的发光强度为1600CD 。而真正的LCD 投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀，亮度将大打折扣，一般有50%的效率就很好了。9 实际使用中，光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。对于LED 显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与

10、屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED 显示屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED ，最大亮度在7002000 CD/平方米左右。 单个LED 的发光强度以CD 为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED 的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD 到五千mCD 不等。LED 生产厂商所给出的发光强度指LED 在20mA 电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED 时顶部透镜的形状和LED 芯片距顶部透镜的位

11、置决定了LED 视角和光强分布。一般来说相同的LED 视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半球面上累计的光通量不变。10 当多个LED 较紧密规则排放，其发光球面相互叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时，需根据LED 视角和LED 的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%90%不等，作为单管平均发光强度。 led 显示屏彩亮室内模块11 一般LED 的发光寿命很长，生产厂家一般都标明为100,000小时以上，实际还应注意LED 的亮度衰减周期，如大部分用于汽车尾灯的UR 红管点亮十几至几十小时后，亮度就只有原来的一半了。亮度衰减周期与LED 生产的材料工艺有很大关系，一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED 。12 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21%，蓝色的亮度为10%时，混色后人眼感觉到的是纯白色。但LED 红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，称为配色。13 当为全彩色LED 显示屏进行配色前，为了达到最佳亮度和最低的成本，应尽量