led显示屏_百度百科
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LEDLED display一种平板显示器由一个个小的LED模块面板组成LED 发光二极管light emitting diode缩写它是一种通过控制的显示方式由镓Ga与AsP氮N铟In的化合物制成的当电子与复合时能辐射出因而可以用来制成发光二极管在电路及中作为指示灯或者组成文字或数字显示磷二极管发红光二极管发绿光二极管发黄光二极管发蓝光LED显示屏一般用来显示文字图像录像等各种信息别&&&&名LED屏幕，LED广告屏，电子显示屏
的发光和发光效率与制作的材料和有关 灯球刚开始全是蓝光的后面再加上荧光粉根据用户的不同需要调节出不同的光色广泛使用的有红绿蓝黄四种由于LED低仅 1.2~4.0V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尚无其他的显示方式与显示方式匹敌
把和的LED晶片或灯管放在一起作为一个像素制作的显示屏称为三色或双基色屏把红绿蓝三种晶片或灯管放在一起作为一个像素的显示屏叫三基色屏或全彩屏如果只有一种色就叫做单色单色或单基色屏制作室内 LED 屏的像素尺寸一般是1.5-12 毫米常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体室外LED 屏的像素尺寸多为6-41.5毫米每个像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2红1绿组成三色象素筒用1红1绿1蓝组成
无论用LED制作单色双色或欲显示图象需要构成像素的每个LED的发光亮度都必须能其调节的精细程度就是显示屏的等级灰度等级越高显示的图像就越细腻也越丰富相应的显示控制系统也越复杂一般 256 级灰度的图像颜色过渡已十分柔和而16级灰度的彩色颜色过渡界线十分明显所以彩色LED屏当前都要求做成256级到4096级灰度的
应用于显示屏的LED发光材料有以下几种形式
① LED发光灯或称单灯 　一般由单个LED晶片金属阳极阴极构成外包具有透光聚光能力的外壳可用一个或多个不同颜色的单灯构成一个基本由于亮度高多用于户外显示屏
② LED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屏多用于户内显示屏
③ 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现象[1]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发展LED显示屏广泛应用在体育场馆商业应用银行证劵邮政码头商场车站邮政电讯机关监控学校餐厅酒店娱乐等不同户外场所的广告宣传2013年俄罗斯大运会UNILUMIN采用Umesh25楼宇屏实时转播画面流畅细腻
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. 自动亮度调节具有自动亮度调节功能,可在不同亮度下获得最佳播放 效果..在保有亮度的同时,也存在着弊端就是在下雨天LED显示屏经过雨水淋湿人的眼睛长时间近距离对着显示屏就会很容易诱发出现流眼泪的情况这种光源污染LED显示屏作为环保技术应是需要更充份考虑到光线对人的精神方面的影响不要过份追求亮度
全面采用进口,可靠性大大提高,便于调试维护
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显示屏超级控制 具有级灰度控制显示颜色16.7M以上色彩清晰逼真强.
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,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影像画面清晰无抖动和重影杜绝视频图片等各种信息显示联网显示远程控制.
LED的色彩与工艺制造的材料不同可以产生具有不同能量的光子借此可以控制所发出光的也就是光谱或颜色
1历史上第一个LED所使用的材料是(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的波长颜色其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光 LEDGaAs0.35P0.65 的橙光LEDGaAs0.14P0.86 的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单位烛光　Candle power
5 1CD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
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如等而照度单位勒克司Lux一般用于摄影等领域三种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700～2000 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距顶部透镜的位置决定了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
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选择三原色发光强度成大致为3:6:1比例的LED器件组成像素
14要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色
15原色基色
16 原色指能合成各种颜色的基本颜色色光中的原色为红绿蓝下图为光谱表表中的三个顶点为理想的原色波长如果原色有偏差则可合成颜色的区域会减小光谱表中的三角形会缩小从视觉角度来看色彩不仅会有偏差丰富减少LED 显示屏分类多种多样大体按照如下几种方式分类
1按使用环境分为户内 , 户外及半户外
户内屏面积一般从不到 1 平米到十几平米 , 室内在室内环境下使用此类显示屏亮度适中视角大混色距离近重量轻高适合较近距离观看
户外屏面积一般从几平米到几十甚至上百平米点密度较稀 ( 多为 点每平米 ), 发光亮度在 cd/ 平米 ( 朝向不同亮度要求不同 )
可在阳光直射条件下使用观看距离在几 十米 以外屏体具有良好的防风抗雨及防雷能力
半户外屏介于户外及户内两者之间 , 具有较高的发光亮度 , 可在非阳光直射户外下使用屏体有一定的密封一般在屋檐下或橱窗内
2 按颜色分为单色( 全彩 )
单色是指显示屏只有一种颜色的发光材料多为单红色 在某些特殊场合也可用黄绿色 ( 例如殡仪馆 )
双基色LED显示屏由红色和绿色LED灯组成256级灰度的双基色显示屏可显示65,536种颜色双色屏可显示红绿黄3种颜色
全彩色LED显示屏由红色绿色和蓝色LED灯组成可显示白平衡和16,777,216种颜色
3 按控制或使用方式分同步和异步
同步方式是指 LED 的工作方式基本等同于电脑的监视器 它以至少 30 场 / 秒的更新速率点点对应地实监视器上的图时映射电脑像 , 通常具有多灰度的颜色显示能力可达到多媒体的宣传广告效果
异步方式是指屏具有存储及自动播放的能力在 PC 机上编辑好的文字及无灰度图片通过串口或其他网络接口传入 LED 屏 , 然后由
屏脱机自动播放一般没有多显示能力主要用于文字信息可以多屏联网
4 按像素密度或像素直径划分
由于户内屏采用的模块规格比较统一所以通常按照的像素直径划分主要有 ∮ 3.0mm 62500 像素 / 平米 ∮ 3.75mm 44321 像素 / 平米 ∮ 5.0mm 17222 像素 / 平米
室内表贴像素点数
P2.5 160000点/平米
P3 111111点/平米
P4 62500点/平米
P5 40000点/平米
P6 27777点/平米
P7.62 17222点/平米
P8 15625点/平米
P10 10000点/平米
户外屏的像素直径及像素点数
P10 10000点/平米
P12.5 6400点/平米
P16 3906点/平米
P20 2500点/平米
P25 1600 点/平米
P31.25 1024 点/平米
5按显示性能可分为
视频显示屏一般为全彩色显示屏
文本显示屏一般为单基色显示屏
图文显示屏一般为双基色显示屏
行情显示屏一般为数码管或单基色显示屏
6按显示器件可分为
数码显示屏显示器件为7段码适于制作时钟屏利率屏等显示数字的显示屏
LED图文显示屏显示器件是由许多均匀排列的组成的点阵显示模块适于播放文字图像信息
LED视频显示屏显示器件是由许多发光二极管组成可以显示动画等各种视频文件
常规型LED显示屏:采用钢结构将显示屏固定安装于一个位置主要常见的有户外大型单立柱以及车站里安装在墙壁上用来播放车次信息的单双色LED显示屏等
租赁型LED显示屏:在设计时研发部就考虑到该屏经常会用于安装与拆卸所以左右箱体采用带定位功能的快速锁连接,定位精准,整个箱体安装10秒之内完成租赁屏主要用于舞台演出婚庆场所以及大型春晚
7按照发展方向可分为
已经广泛使用的广告传媒类显示屏门头的条幅单双色显示屏广场楼体表面的全彩显示屏以广告宣传为主
正在悄然升起的工业指示类显示屏给PLC\DCS等集散控制系统配套辅助性质的显示屏例如显示转速流量温度压力等等红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液晶拼接技术实现大画面高亮度显示大屏幕显示是超高亮度LED应用的另一巨大市场包括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有源显示一般采用白炽灯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AlGaInPTS-AlGaAsInGaN 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显示屏可按像素尺寸装配成各种结构小像素直径一般小于5mm单色显示的每个像素用一个T-1(3/4)的LED灯双色显示的每个像素为双色的T-1(3/4)的LED灯全色显示则需要3个T-1红绿蓝色灯或者装配一个多的T-1(3/4)的LED灯作为一个大像素则是通过把许多T-1(3/4)红绿蓝色LED灯组合在一起构成的用InGaN(480nm)蓝InGaN(515nm)绿和ALGaAs(637nm)红LED灯作为LED显示的三基色可以提供逼真的全色性能而且具有较大的颜色范围包括蓝绿绿红等与国际电视系统委员会()规定的电视颜色范围基本相符适用性强色彩丰富由三基色红绿蓝显示单元箱体组成红绿蓝256级构成种颜色使电子屏实现显示色彩丰富高饱和度高解析度显示高的动态图像适用范围政府广场繁华商贸中心广告信息发布牌火车站体育场馆UNILUMIN大运会等与其它大屏幕终端显示器相比,LED显示屏主要有以下特点
1亮度高户外LED显示屏的亮度大于8000mcd/m2是唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端户内LED显示屏的亮度大于2000md/m2
2寿命长LED寿命长达100,000小时十年以上该参数一般都指设计寿命亮度暗了也算
3视角大室内视角可大于160度户外视角可大于120度视角的大小取决于LED发光二极管的形状 4屏幕面积可大可小小至不到一平米大则可达几百上千平米
5易与计算机接口支持软件丰富
全彩色面积大
画面有分隔感 亮度低不能在户外用色差大造价高
全彩色画面细腻
面积不大亮度低寿命短
全彩色画面细腻
亮度低不能在户外用画面受光不均
蓝光智能型LED显示屏的功能和特点
蓝光智能型显示屏使用和Avago HCMS-29XX智能型显示屏黄光橘光红光和绿光产品相同的ASIC且封装尺寸以及引脚安排也和HCMS-29XX系列相同它采用串行接口的5x7点矩阵这些高性能点矩阵显示屏通过内藏于电路板上的CMOS芯片驱动每个显示屏都可以直接和微处理器或微控制器连接免除了额外接口器件的需求采用串行接口可以通过最少的连接线数带来更多的显示字数采用普遍易读的5x7像素显示格式还可以显示大小写罗马字母片假名以及其他由使用者自行定义的符号或字元这些蓝光显示屏在设计上可以进行纵向或横向堆栈非常适合多字元数显示应用
蓝光智能型显示屏具备和其他Avago智能型显示屏产品相当接近的特点主要分别在于蓝光LED有高质量的色彩表现而其他则为参数上的部分细微差异
与其他智能型显示屏相同蓝光智能型显示屏也使用两个独立的电力系统其中一个做为显示屏逻辑电路供电另一个则可以提供显示器用LED电源采用两个电源系统可以保持逻辑电路电源的纯净并且可以分别独立控制LED和逻辑电路的电压LED电压可以在0V～5.5V之间变动而不会影响点矩阵寄存器或控制寄存器
对于蓝光LED电压可以在4.5V~5.5V之间变动而不会对光输出量造成任何明显的影响或者带来令人不悦的像素差异基本上LED的电压不能低于4.0V原因是蓝光LED拥有比传统采用GaP技术色彩更高的顺向导通电压;逻辑电压则可以在3V～5.5V之间变动而不会影响显示信息或显示强度在低于4.5V下工作将会影响时序和逻辑电平如果低于3V时则可能会造成点矩阵寄存器和控制寄存器内容的变化
蓝光智能型显示屏可提供两种改变亮度的方法分别为控制像素的尖峰电流和使用脉宽调制这项功能可以通过如图1中控制字组0的D0到D5位元来进行设定除此之外并不建议通过对LED的电源电压进行脉宽调制来控制显示屏的亮度现有常见的室内全彩方案的比较最早的设计方案由室内伪彩点阵屏发展而来
优势原材料成本最有优势且生产加工工艺简单质量稳定
缺点色彩一致性差现象较严重显示效果较差为解决点阵屏色彩问题借鉴户外显示屏技术的一种方案同时将户外的像素复用技术又叫共享技术移植到了室内显示屏
优势色彩一致性比点阵模块方式的好
缺点混色效果不佳视角不大水平方向左右观看有色差加工较复杂抗静电要求高实际做到10000点以上较难采用贴片发光管为显示的方案
优势色彩一致性视角等重要显示指标是现有方案里最好的一种特别是三合一表贴的混色效果非常好
缺点加工工艺麻烦成本太高实际上是单灯方案的一种改进还在完善之中
优势在显示色彩一致性视角等首要指标和标贴方案差别不大了但成本较低显示效果很好分辨率理论上可以做到17200以上
缺点加工还是较复杂抗要求高1起到商品宣传吸引顾客的作用
2起到店面装饰提高企业档次的作用
3起到照明标新立异的作用
4起到普及知识的作用可用于播放企业产品的小信息相关行业的知识
5起到公告板的作用促销招聘信息发布
6起到烘托气氛的作用通过显示屏幕可播放上级领导及各种贵宾莅临参观指导的欢迎词各种重大节日的庆祝词等
7起到警示作用经常用于道路交通LED导航指示等
不可否认商家树立广告牌的最终目的就是宣传商品信息吸引目标顾客尽最大可能地赚取最大的利润而LED广告牌正是为了实现这个目的成为企业宣传的头项选择是指显示屏的最小成像单元像素工作不正常失控所占的比例而像素失控有两种模式一是盲点也就是瞎点在需要亮的时候它不亮称之为瞎点二是常亮点在需要不亮的时候它反而一直在亮着称之为常亮点一般地像素的组成有2R1G1B2颗红灯1颗绿灯和1颗蓝灯下述同理1R1G1B2R1G3R6G等等而失控一般不会是同一个像素里的红绿蓝灯同时全部失控但只要其中一颗灯失控我们即认为此像素失控为简单起见我们按LED显示屏的各基色即红绿蓝分别进行失控像素的统计和计算取其中的最大值作为显示屏的像素失控率
失控的像素数占全屏总数之比我们称之为整屏像素失控率另外为避免失控像素集中于某一个区域我们提出区域像素失控率也就是在100×100像素区域内失控的像素数与区域像素总数即10000之比此指标对LED显示屏通用规范SJ/T中失控的像素是呈离散分布要求进行了量化方便直观
国内的LED显示屏在出厂前均会进行老化烤机对失控像素的LED灯都会维修更换整屏像素失控率控制在1/104之内区域像素失控率控制在3/104之内是没问题的甚至有的个别厂家的企业标准要求出厂前不允许出现失控像素但这势必会增加生产厂家的制造维修成本和延长出货时间在不同的应用场合下像素失控率的实际要求可以有较大的差别一般来说用于播放指标要求控制在1/104之内是可以接受也是可以达到的若用于简单的字符信息发布指标要求控制在12/104之内是合理的也就是所谓的色阶或灰阶是指亮度的明暗程度对于数字化的而言灰度是显示色彩数的决定因素一般而言灰度越高显示的色彩越丰富画面也越细腻更易表现丰富的细节
灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数当然系统的视频处理芯片存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统也即25628级灰度简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化采用RGB三原色即可构成256×256×256=种颜色即通常所说的16兆色国际品牌显示屏主要采用10位处理系统即1024级灰度RGB三原色可构成10.7亿色
灰度虽然是决定色彩数的决定因素但并不是说无限制越大越好因为首先人眼的是有限的再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理存储传输扫描等各个环节的变化成本剧增性价比反而下降一般来说民用或商用级产品可以采用8位系统广播级产品可以采用10位系统鉴别等级是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级前面提到显示屏的灰度等级有的很高可以达到256级甚至1024级但是由于人眼对亮度的敏感性有限并不能完全识别这些灰度等级也就是说可能很多相邻等级的灰度人眼看上去是一样的而且眼睛分辨能力每人各不相同对于显示屏人眼识别的等级自然是越多越好因为显示的图像毕竟是给人看的人眼能分辨的亮度等级越多意味着显示屏的色空间越大显示丰富色彩的潜力也就越大亮度鉴别等级可以用专用的来测试一般显示屏能够达20级以上就算是比较好的等级了灰度非线性变换是指将灰度数据按照经验数据或某种算术非线性关系进行变换再提供给显示屏显示由于LED是线性器件与传统的非线性显示特性不同为了能够让LED显示效果能够符合传统数据源同时又不损失灰度等级一般在LED显示系统后级会做灰度数据的非线性变换变换后的数据位数会增加保证不丢失灰度数据国内一些控制系统供应商所谓的4096级灰度或16384级灰度或更高都是指经过非线性变换后灰度空间大小4096级是采用了8位源到12位空间的非线性变换技术16384级则是采用8位到16位的非线性变换技术由8位源做非线性变换转换后空间肯定比8位源大一般至少是10位如同灰度一样这个参数也不是越大越好一般12位就可以做足够的变换了常见的驱动方式一般有恒压驱动和恒流驱动恒压驱动就是以恒定的电压输入进行驱动点亮屏幕这种方式很少见恒流驱动就是用恒定的电流提供驱动点亮大屏常见的是1/81/41/16扫描方式这些所谓的扫描方式是指相近的几个同色的灯用一个驱动芯片来进行驱动控制当然驱动芯片越多亮度刷新率越高那么造价也是越高的一般1/8是不错的选择国际上一般把LED显示屏光污染分成3类即和而目前我国只对白亮污染中的玻璃幕墙有相关规定对人工白昼和彩光污染如今还没有相关规定但是考虑到彩光污染的确造成了人们感觉不适所以在设计LED显示屏幕时需考虑到显示屏幕光污染防治的问题
一采用可系统自动调节的亮度调节系统
我们知道白天和夜晚不同的时间和地点环境的亮度变化极大如果LED显示屏的播放亮度大于环境亮度60%我们就明显感觉眼睛的不适应也就是说造成了对人的光污染通过户外亮度采集系统随时的对环境亮度采集显示屏控制系统通过接收系统数据通过软件自动换算适合环境的播出亮度
二多级灰度矫正技术
普通的显示屏系统采用的8bit的色彩显示层次这样在一些低灰度和色彩过度处颜色生硬也会造成彩色光的不适应新型LED大屏幕控制系统采用14bit的色彩显示层次大大的改善了色彩在过度上的硬度使人们在观看时可以感觉色彩柔和避免人们对光的不舒适感
三安装位置的合理选择和显示屏面积的合理规划
观看距离和观看角度与显示面积有一个经验规划同时图象研究在显示屏观看距离和观看角度上有具体设计要求在显示屏设计时应该尽可能的满足设计要求合理规划
四播放内容的选择和设计
LED大屏幕幕是公众媒介有公益类广告类指示类等我们在选择播放的内容时必须是与公众要求达成一致避免拒看心理这也是防治显示屏光污染的一个重要方面
LED二极管其本身为绿光源虽在集群式运用的LED大型巨型显示屏幕上因为在设计上的考虑和运用上的要求的确造成了一定程度的彩光污染但这种矛盾是必然存在的且是无法完全根除的只有采用技术手段和政策法规最大限度减低彩光污染协调广告商的需求和民众的观看心理 同时我们也看到相对如今的霓虹灯和白光灯箱广告LED显示屏的光污染已经是大大的降低且LED电子显示屏还具有节能和色彩丰富的优势必将是全面替代霓虹灯户外亮化信息显示led显示屏的安装调试不仅能体现出产品质量还决定着显示屏在使用时的效果常见的led显示屏安装方式有以下五种适用于面积较小室内屏由于安装空间较小为了不占用空间根据屏体面积大小在墙体上挖出同样大小的面积把led显示屏嵌入墙体中要求墙体为实心墙体采用前维护的方式成本较高多适用于车站led电子显示屏机场LED电子显示屏等大型场所起到指示标牌作用要求屏体面积较小10平方米以下要求必须要有合适安装的地点如上方有横梁或过梁处且屏体一般情况下要加后盖多适用于室内led显示屏的安装面积较小10平方米以下墙体要求是实墙体空心砖或简易隔挡墙均不适合此安装方式主要适用于户外广告led电子显示屏安装地点主要是建筑物的屋顶随着建筑物高度的增加要考虑的防风级别也要随着增加多用于户外广告led显示屏的安装视野开阔周围比较空旷的地方如广场停车场等根据屏体面积的大小又可以分为单立柱和双立柱式的安装LED非常重视防静电措施以下是针对静电及防静电的几项说明对电路产生影响的的静电来源主要有人体塑料制品和有关设备仪器其中来自使用环境的静有以下几项
地板 工作桌椅
工作服包装容器
油漆或打蜡的表面有机和玻璃纤维材料
水泥地板油漆或打蜡的地板塑料地砖或地板革
化纤工作服非导电工作鞋清洁棉质工作服
塑料包装盒箱包盘泡沫塑料衬垫
突发性失效和潜在性失效
在使用环境中的静电失效90以上为潜在性失效表现为电路的抗电过应力能力消弱使用寿命缩短对使用静电敏感电路人员进行静电知识和有关技术的培训
建立防静电工作区在该区内使用防静电接地引线以及防静电器具并将该去相对湿度控制在40以上
静电对电子设备所造成的危害可能放生在从制造商到野外设备的任何地方危害是由于没有充足有效的训练和设备操纵失灵而引起的LED是对静电敏感的设备INGAN晶片通常被认为是第一位易受干扰的而ALINGAP LEDS SHI 第二位或更好的
ESD被损坏的设备能显示出暗淡模糊熄灭短的或低VF或VRESD被损坏的设备不应不电子过载相混淆如因错误的电流设计或驱动晶片挂接电线屏蔽接地或封装或普通的环境诱导压力等
ESD的安全和控制程序大多数电子和电光学公司的非常相似并已经成功实现了所以设备的ESD控制操纵和主程序这些程序因为ESD远古已经用于检测质量效果的仪器ISO-9000认证也把他列如正常控制程序
在日常操作时ESD敏感设备应一直储存在防静电的包或容器中这包括详细目录的储备运输和WIP运输时的预防包括消耗的车队箱子或其他设备如带有传导性的轮子或拖拉连在运送ESD设备是接地
LED企业面临发展机遇首先尽管中国在LED上游外延片芯片生产方面同美国日本欧盟的生产技术上有一定的差距但是由于国内外市场应用需求十分巨大而且终端消费市场呈多元化分散结构不易形成市场垄断因而给LED下游厂商带来巨大的发展机会特别是对于技术上相对落后的企业来说有较大的生存和发展空间
其次是缘于中国政府对LED产业化的积极推动2003年成立了跨部委的国家半导体照明协调领导小组启动了国家半导体照明工程国家863计划对有关企业及研究机构还投入了相应的资金以支持基础研究和技术研世界最大led显示屏是2010年上海世博会开幕式场馆外9500平米巨型LED显示屏
市场上的LED显示屏都在追求更薄更轻在2010上海世博会主题馆所展出的LED通透屏就是一个成功的案例此显示屏面积达400平方采用P18表贴工艺制做压铸铝箱体结构更为可点的是巧妙的安装方式1开关顺序
开屏时先开机后开屏
关屏时先关屏后关机
(先关计算机不关显示屏会造成屏体出现高亮点led烧毁灯管后果严重)
2开关屏时间隔时间要大于5分钟
3计算机进入工程控制软件后方可开屏通电
4避免在全白屏幕状态下开屏因为此时系统的冲击电流最大
5避免在失控状态下开屏因为此时系统的冲击电流最大
A计算机没有进入控制软件等程序;
B计算机未通电;
C控制部分电源未打开
6环境温度过高或散热条件不好时LED照明应注意不要长时间开屏
7电子显示屏体一部分出现一行非常亮时应注意及时关屏在此状态下不宜长时间开屏
8经常出现显示屏的电源开关跳闸应及时检查屏体或更换电源开关
9定期检查挂接处的牢固情况如有松动现象注意及时调整重新加固或更新吊件
10根据大屏幕显示屏屏体控制部分所处环境情况避免虫咬必要时应放置防鼠药随着近些年来LED技术作为新一代照明技术受到了广泛关注LED功率加大问题也就越来越被人重视志盛威华涂料的研究人员长期观察发现这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关不好结温就高寿命就短　　与以往使用的白炽灯和荧光灯不同它们的能量损失虽大但是大部分能量都是通过红外线直接放射出去光源的少而LED除了作为可视光消耗的能量其它能量都转换成了热又由于电子产品逐渐向高密度高集成度发展Led产品也不例外所以解决Led问题成为当今提高Led性能发展Led产业的主要问题
LED的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能而是一部分转化成为热能LED的光效只有100lm/W其电光转换效率大约只有20~30%左右也就是说大约70%的电能都变成了热能
具体来说LED的产生是由于两个因素所引起的
1内部量子效率不高也就是在电子和空穴复合时并不能100%都产生光子通常称为由电流泄漏而使PN区载流子的复合率降低泄漏电流乘以电压就是这部分的功率也就是转化为热能但这部分不占主要成分因为内部光子效率已经接近90%
2内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量这部分是主要的因为这种称为外部量子效率只有30%左右大部分都转化为热量了
就如前文所说虽然白炽灯的光效很低只有15lm/W左右但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去因为大部分的辐射能是红外线所以光效很低但是却免除了的问题
LED的解决方式
解决Led的主要从两个方面入手封装前与封装后可以理解为Led芯片与Led芯片散热主要与衬底和电路的选择与工艺有关因为任何LED都会制成灯具所以LED芯片所产生的热量最后总是通过灯具的外壳散到空气中去如果散热不好因为LED芯片的热容量很小一点点热量的积累就会使得芯片的结温迅速提高如果长时期工作在高温的状态它的寿命就会很快缩短然而这些热量要能够真正引导出芯片到达外部空气要经过很多途径具体来说LED芯片所产生的热从它的金属散热块出来先经过焊料到铝基板的PCB再通过导热胶才到铝散热器所以的散热实际上包括导热和散热两个部分
然而LED灯壳依据功率大小及使用场所也会有不同的选择主要有以下几种方法
铝鳍片这是最常见的方式用铝鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积
导热塑料壳在塑料外壳注塑时填充导热材料增加塑料外壳导热能力
空气流体力学 利用灯壳外形制造出对流空气这是最低成本的加强方式
风扇 灯壳内部用长寿高效风扇加强造价低效果好不过要换风扇就是麻烦 些也不适用于户外这种设计较为少见
导热管 利用导热管技术将热量由LED芯片导到外壳鳍片在大型灯具如路灯 等是常见的设计
表面辐射处理 灯壳表面做辐射处理简单的就是涂抹志盛威华辐射涂料可以将热量用辐射方 式带离灯壳表面
以下介绍一种新型的涂料ZS-411辐射降温涂料涂料涂层具有高热传导率和较大的表面积同时在相当宽的波长范围内(1-20μm)具有高辐射率可以显著提高包括传导对流辐射的综合性能
这种涂料采用高性能溶液该溶液具有较高的可见光和近红外光反射率较高的热红外发射率和稳定性等特殊性能同时还具有良好的物理性能化学性能和良好的施工性多种复合性该溶液工作原理是靠无机胶体微粒(小于100纳米)发生凝聚而产生结合力涂料溶液里添加纳米碳管等具有较高的热传导率和发射性的材料能使涂层表面呈现宏观光洁微观粗糙的形貌的纳米材料组元可以大大增加散热装置与外界的接触面积显著提升散热效果同时加入大量被电子跃迁过的多种尖晶石作为复合红外辐射体既增加了杂质能级提高了红外辐射系数又保持了相应的热稳定性耐热性
总体来说LED的发光效率还是比较低从而引起结温升高寿命降低为了降低结温以提高寿命就必须十分重视的问题1环境亮度对于屏体的亮度要求　　一般亮度要求如下　　1室内&800CD/M2　　2半室内&2000CD/M2　　3户外坐南朝北&4000CD/M2　　4户外坐北朝南&8000CD/M2　　红绿蓝在白色构成方面有何亮度要求红绿蓝在白色的成色方面贡献是不一样的其根本原因是由于人类眼睛的视网膜对于不同波长的光感觉不同而造成的经过大量的实验检验得到以下大约比例供参考设计　　简单红绿蓝亮度比为361精确红绿蓝亮度比为3.05.91.1在明确亮度及点密度的要求条件下如何计算单管的　　计算方法如下以两红一绿一蓝为例　　红色LED灯亮度亮度CD/M2÷点数/M2×0.3÷2　　绿色LED灯亮度亮度CD/M2÷点数/M2×0.6　　蓝色LED灯亮度亮度CD/M2÷点数/M2×0.1　　例如每平米2500点密度2R1G1B每平米亮度要求为5000CD/M2则　　红色LED灯亮度为×0.3÷2=0.3　　绿色LED灯亮度为×0.6=1.2　　蓝色LED灯亮度为×0.1=0.2　　每像素点的亮度为0.3×2+1.2+0.2=2.0CD　　2考虑用户场地所能允许的屏体面积的因素　　1有效视距与实际场地的关系　　2像素尺寸与分辩率　　3单元为基数的面积估计　　4屏体机械安装及维护操作空间　　5屏体倾角对距离的影响　　3用户需要的播放效果　　1文字显示视其文字尺寸及分辩需求而定　　2普通视频显示320×240点阵　　3数字标准DVD显示≥640×480点阵　　4完整计算机视频≥800×600点阵　　4显示屏的尺寸设计所要考虑的因素　　1显示内容的需要　　2场地空间条件　　3显示屏单元模板尺寸室内屏或大小户外屏　　显示屏一般的长宽比例　　图文屏根据显示的内容确定视频屏一般为43或接近43理想的比例为169　　5显示屏耗电指标与电源的要求　　显示屏的耗电量分为平均耗电量和最大耗电量平均耗电量又称工作电量是平时实际耗电量最大耗电量是启动时或全亮等极端情况时的耗电量最大耗电量是交流电供电线径开关等必须考虑的要素平均耗电量一般为最大耗电量的1/3　　6LED的关键指标　　1最大输出电流目前主流的恒流源LED驱动芯片最大输出电流多为每通道90mA左右每通道同时输出恒定电流的最大值对显示屏更有意义因为在白平衡状态下要求每通道都同时输出恒流电流　　2恒流输出通道数恒流源输出通道有8位和16位两种规格16位占主流其主要优势在于减少了芯片尺寸便于LED驱动板PCB布线特别是对于点间距较小的LED驱动板更有利　　3精确的输出一种是同一个芯片通道间电流误差值另一种是不同芯片间输出电流误差值精确的电流输出是个很关键的参数对LED显示屏的显示影响很大误差越大显示均匀性越差很难使屏体达到白平衡主流恒流源芯片的位间bittobit电流误差一般在±3%以内片间chiptochip电流误差在±6%以内　　4数据移位时钟其决定了显示数据的传输速度是影响显示屏的更新速率的关键作为大尺寸显示器件显示刷新率应该在85Hz以上才能保证稳定的无扫描闪烁感较高的数据移位时钟是显示屏获取高刷新率画面的主流恒流源驱动移位时钟频率一般都在15MHz～25MHz以上显示屏的尺寸设计在设计屏体大小时有三个重要的因素
(1) 显示内容的需要
(2) 场地空间条件
(3) 显示屏单元模板尺寸(室内屏)或像素大小(户外屏)
耗电与电源要求
灯条最大耗电量是启动时或全亮等极端情况时的耗电量最大耗电量是交流电供电(线径开关等)必须考虑的要素平均耗电量一般为最大耗电量的1/3转换电源很重要主要分AC220V输入DC12V输出DC24V输出DC36V输出DC48C输出也可以分防雨电源非防水电源
显示屏属大型精密电子设备为了安全使用及可×工作其AC220V 电源输入端或与其相连计算机的AC220V 电源输入端必须接地显示屏转换电源非常重要AC220V输入DC5V输出也有DC3.3V输出DC7.5V输出DC13.8V输出车载显示屏电源DC12V输入DC24输入......
注计算机的AC220V 电源输入接地端已与计算机机壳相连LED显示屏 在安装前和安装后都需要进行清洗这是非常重要的一个环节可以防止LED显示屏在动作过程中出现不清晰现象马赛克现象和黑屏时有偏色现象等显示屏在运作一定时间后会有灰尘等影响显示的杂物堆积定期清洗和维护LED显示屏能延长LED显示屏的使用寿命提高LED显示屏的使用质量所以LED显示屏的清洗工作无论是在装屏前还是在装屏后都显得尤为重要
1.LED模组半成品时的清洗
在LED模组还只是半成品没有装套件的时候需要用专用的洗板水进行清洗将LED模组沾上些洗板水后再用毛刷刷洗加速松香的溶解和助焊剂的脱落去除灰尘和杂质
2LED电子显示屏安装后的清洗
LED电子显示屏安装显示一段时间后会有灰尘和杂质堆积为了不影响显示屏的显示效果需要用清水或者清水加洗洁精之类的清洁剂对LED显示屏的表面进行清洗注意只能对的表面进行清洗而且清洗时要特别小心不能将清洗的水弄到LED模组的背面针对特殊要求户外显示屏必须做到
1选用工作温度在－40℃～80℃之间的工业级集成电路芯片防止冬季温度过低使LED显示屏四通芯片不能启动　　2为了保证在环境光强烈的情况下远距离可视必须选用超高亮度发光四通二极管　　3显示介质选用新型广视角管视角宽阔四通芯片色彩纯正一致协调寿命超过10万小时显示介质的外封装为目前最流行的带遮沿方形筒体硅胶密封无金属化装配其外型精致美观坚固耐用具有防阳光直射防高温防电路短路五防特点　　4屏体及屏体与建筑的结合部必须严格防水防漏屏体要有良好的排水措施一旦发生积水能顺利排放　　5在显示屏及建筑物上安装避雷装置LED电子显示屏主体和外壳保持良好接地接地电阻小于3欧姆使雷电引起的大电流及时泄放　　6安装通风设备降温使屏体内部温度在－10℃～40℃之间屏体背后上方安装轴流风机排出热量延长四通LED显示寿命
户外屏的主要问题如下
1环境温度变化极大全彩工作时本身就要产生一定的如果环境过高而散热又不良集成电路可能工作不正常甚至被烧毁从而使显示系统无法正常工作　　2受众面宽视距要求远视野要求广环境光变化大特别是可能受到阳光直射　　3显示屏安装在户外经常日晒雨淋风吹尘盖所处环境恶劣电子设备被淋湿或严重受潮会引起短路甚至起火引发故障甚至火灾造成损失　　4显示屏可能会受到雷电引起的强电强磁袭击
如何辨别LED屏的好坏
1平整度LED显示屏的表面平整度要在±1mm以内以保证显示图像不发生扭曲局部凸起或凹进会导致显示屏的可视角度出现死角车载LED显示屏厂家介绍平整度的好坏主要由生产工艺决定
2亮度及可视角度室内全彩屏的亮度要在8002000cd/m2,室外全彩屏的亮度要在50007500cd/m2,才能保证显示屏的正常工作否则会因为亮度太低或太高看不清所显示的图像亮度的大小主要由LED管芯晶体尺寸大小来决定可视角度的大小直接决定显示屏受众的多少故而角度越大越好而其大小主要由管芯的封装方式来决定
3白平衡效果白平衡效果是显示屏最重要的指标之一色彩学上当红绿蓝三原色的比例为14.60.16时才会显示出纯正的白色如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差一般要注意白色是否有偏蓝色偏黄绿色现象车载LED显示屏厂家介绍白平衡的好坏主要有显示屏的控制系统来决定管芯对色彩的还原性也有影响
4有无色块色差色块是指相邻模组之间存在较明显的色差颜色的过渡以模块为单位了引起色块现象主要是由控制系统较差灰度等级不高扫描频率较低造成的
5色彩的还原性色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性既显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保持高度一致这样才能保证图像的真实感
6有无马赛克死点现象马赛克是指显示屏上出现单元模组的颜色不均匀是的效果常亮或常黑的小四方块既模组坏死现象其主要原因为显示屏所采用的接插件质量不过关死点指显示屏上出现的常亮或常黑的单个点死点的多少主要由管芯的好坏来决定LED显示屏行业迅速蓬勃发展起来也形成了一个新的发展阶段具体分为3个阶段
1LED显示屏实用新型阶段LED显示屏具有环保亮度高高清晰高可靠性等特性逐渐凸显出来而上一个阶段LED显示屏市场只是满足了人们的需求但是在LED显示屏产品上却达不到要求质量不过关
随着LED显示屏的发展如今LED产品又有了一个新的突破至少比上一阶段又提升进步也开发了一系列完全有别于传统光源应用的产品会大行其道LED显示屏会出现更大更广的一个发展空间LED显示屏不仅仅是美化作用它的多变使得更贴切人们工作生活中的点点滴滴如今各厂商要拼的是在设计应用和技术研发优势
2LED显示屏智能控制阶段随着LED显示屏技术的不断进步与发展LED作为半导体产业也将搭上这趟高速列车发挥出其高可控性特点从家庭到办公楼从道路到隧道从汽车到步行从室内到户外都具备智能控制的LED显示屏系统将给人类带来更高等级的服务LED显示屏行业也将由做产品到设计产品到提供整体解决方案的历程
3LED显示屏替代接受阶段由于LED显示屏产品的特征主要体现在光效高(能耗小)寿命长的特点这一阶段是LED显示屏发展初期因此在售价方面在客户看来有一定的比对当然客户有一个接受的过程客户在使用习惯和外观上的一个过渡和接受让客户了解LED显示屏产品的特点挑选一款具有节电长寿等特点这样客户容易接受它的相对高价尤其是在商用场合何况如今客户在价格上也是其次主要是在质量上要过关因此各厂商如今拼的是在质量价格优势画面的显示效果要求更高当显示屏刷新率不足的情况下会出现扫描横线需要改进LED显示屏控制系统的扫描输出技术[2]使LED显示屏的刷新率高于一般相机的快门速度在相机拍摄下消除扫描横线
综上所述LED显示屏正处在一个高速发展与成长崛起的阶段相信不久的将来LED显示屏会应用在更多的领域同时市场上也会涌现出各式各样的LED显示屏的新产品带给消费者更好更便捷更节能的LED显示屏
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