LED显示屏知识

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LED显示屏知识


01

LED屏的七大分类方式



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LED显示屏在室内环境下使用，此类显示屏亮度适中、视角大、混色距离近、重量轻、密度高，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 2500-10000点每平米 ), 发光亮度在 5500-8500cd/ 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，双基色，三基色( 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 显示屏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LED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 LED 屏脱机自动播放，一般没有多灰度显示能力，主要用于显示文字信息，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LED点阵模块规格比较统一所以通常按照模块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：

P1.58 400689点/平米

P1.9 277000点/平米

P2.0 250000点/平米

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



LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。



LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管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，可以显示视频、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LED广告屏，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。





02

LED屏的16个小知识



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。



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）



6． 1Lm（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LED芯片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。



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．白平衡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。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，丰富程度减少。