【文章內(nèi)容簡介】 也能得到各種顏色。包括紅、橙、黃、綠、藍，目前其發(fā)光效率均已超過白熾燈，正向熒光燈接近。發(fā)光亮度已高于1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，實現(xiàn)三維動畫。新一代紅、綠、藍超高亮度LED達到了前所未有的性能，可以實現(xiàn)拼接顯示，采用BSV液晶拼接技術(shù)實現(xiàn)大畫面高亮度顯示。 　　2．大屏幕顯示 　　大屏幕顯示是超高亮度LED應(yīng)用的另一巨大市場，包括：圖形、文字、數(shù)字的單色、雙色和全色顯示。在表2中列出了LED顯示的各種用途。傳統(tǒng)的大屏幕有源顯示一般采用白熾燈、光纖、陰極射線管等；無源顯示一般采用翻牌的方法。表3列出了幾種顯示的性能比較。LED顯示曾一直受到LED本身性能和顏色的限制。如今，超高亮度AlGaInP、TSAlGaAs、InGaN LED已能夠提供明亮的紅、黃、綠、藍各種顏色，可完全滿足實現(xiàn)全色大屏幕顯示的要求。LED顯示屏可按像素尺寸裝配成各種結(jié)構(gòu)，小像素直徑一般小于5mm，單色顯示的每個像素用一個T1(3/4)的LED燈，雙色顯示的每個像素為雙色的T1(3/4)的LED燈，全色顯示則需要3個T1紅、綠、藍色燈，或者裝配一個多芯片的T1(3/4)的LED燈作為一個像素。大像素則是通過把許多T1(3/4)紅、綠、藍色LED燈組合在一起構(gòu)成的。用InGaN(480nm)藍、InGaN(515nm)綠和ALGaAS(637nm)紅LED燈作為LED顯示的三基色，可以提供逼真的全色性能，而且具有較大的顏色范圍包括：藍綠、綠紅等，與國際電視系統(tǒng)委員會(NTSC)規(guī)定的電視顏色范圍基本相符。 　　3．液晶顯示(LCD)的背照明 　　在液晶顯示中至少有10%采用有源光作為背照明，光源可使LCD顯示屏的黑暗的環(huán)境下易讀，全色LCD顯示也需要光源。LCD背照明所需的光源主要有：白熾燈泡、場致發(fā)光、冷陰極熒光、LED等，它們被列于表4進行比較，其中LED在LCD背照明中最有競爭力，新型的超高亮度AlGaInP、AlGaAs、InGaN LED可以提供高效率的發(fā)光和寬范圍的顏色。 　　4．室外全彩系列l(wèi)ed顯示屏產(chǎn)品特點： 　　適用性強：山木顯示專門對室外各種環(huán)境進行了研究，并將成果應(yīng)用于設(shè)計系統(tǒng)，使得其產(chǎn)品在室外各種惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性和可靠性都得到了顯著提高；色彩豐富：由三基色（紅、綠、藍）顯示單元箱體組成，紅、綠、藍256級灰度構(gòu)成16777216種顏色，使電子屏實現(xiàn)顯示色彩豐富、高飽和度、高解析度、顯示頻率高的動態(tài)圖像；適用范圍：政府廣場、休閑廣場、繁華商貿(mào)中心、廣告信息發(fā)布牌、商業(yè)街、火車站等。 LED顯示屏的分類　　LED顯示屏的分類，可以從以下幾個標(biāo)準(zhǔn)進行分類： 顏色　　LED顯示屏，分為全彩顯示屏，單色（單基色）顯示屏（單紅，單白，單黃）和雙色（雙基色）顯示屏（紅綠色，藍綠色） 使用環(huán)境　　LED顯示屏，又可以分為：室內(nèi)LED顯示屏，半戶外LED顯示屏和戶外LED顯示屏。 安裝方式　　LED顯示屏，可以分為：立柱式LED顯示屏（單立柱和雙立柱），壁掛式LED顯示屏，吊裝式顯示屏，嵌入式顯示屏等。 用途　　LED顯示屏分為：信息發(fā)布屏，交通誘導(dǎo)屏，廣告發(fā)布屏，車載屏，球場屏，舞臺租賃屏和樓梯屏等 形狀　　LED顯示屏，又可以分為常規(guī)屏和異型屏。 單基色顯示屏　　單一顏色（紅色，綠色，黃色，白色，藍色等）。 雙基色顯示屏：　　紅和綠雙基色，256級灰度或者512級灰度、可以顯示65536種顏色。 全彩色顯示屏：　　紅、綠、藍三基色，256級灰度的全彩色顯示屏可以顯 示一千六百多萬種色。 室內(nèi)顯示屏：　　發(fā)光點較小，一般Φ3mmΦ8mm，顯示面積一般幾至十幾平方米。 半戶外顯示屏：　　像素點大小之于室內(nèi)和戶外顯示屏之間；常見于銀行，商場或醫(yī)院等門楣上。 室外顯示屏：　　面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。 技術(shù)優(yōu)勢評述　　現(xiàn)有常見的室內(nèi)全彩方案的比較： 1． 點陣模塊方案：　　最早的設(shè)計方案，由室內(nèi)偽彩點陣屏發(fā)展而來 　　優(yōu)勢：原材料成本最有優(yōu)勢，且生產(chǎn)加工工藝簡單，質(zhì)量穩(wěn)定。 　　缺點：色彩一致性差，馬賽克現(xiàn)象較嚴重，顯示效果較差。 2．單燈方案：　　為解決點陣屏色彩問題，借鑒戶外顯示屏技術(shù)的一種方案，同時將戶外的像素復(fù)用技術(shù)（又叫像素共享技術(shù)，虛擬像素技術(shù)）移植到了室內(nèi)顯示屏。 　　優(yōu)勢：色彩一致性比點陣模塊方式的好。 　　缺點：混色效果不佳，視角不大，水平方向左右觀看有色差。加工較復(fù)雜，抗靜電要求高。實際像素分辨率做到10000點以上較難。 3．貼片方案：　　采用貼片發(fā)光管為顯示元件的方案。 　　優(yōu)勢：色彩一致性，視角等重要顯示指標(biāo)是現(xiàn)有方案里最好的一種，特別是三合一表貼的混色效果非常好。 　　缺點：加工工藝麻煩，成本太高。 4。亞表貼方案：　　實際上是單燈方案的一種改進，現(xiàn)在還在完善之中。 　　優(yōu)勢：在顯示色彩一致性，視角等首要指標(biāo)和標(biāo)貼方案差別不大了，但成本較低，顯示效果很好，分辨率理論上可以做到17200以上。 　　缺點：加工還是較復(fù)雜，抗靜電要求高。 LED顯示屏關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)像素失控率　　像素失控率是指顯示屏的最小成像單元（像素）工作不正常（失控）所占的比例。而像素失控有兩種模式：一是盲點，也就是瞎點，在需要亮的時候它不亮，稱之為瞎點；二是常亮點，在需要不亮的時候它反而一直在亮著，稱之為常亮點。一般地，像素的組成有2R1G1B（2顆紅燈、1顆綠燈和1顆藍燈，下述同理）、1R1G1B、2R1G、3R6G等等，而失控一般不會是同一個像素里的紅、綠、藍燈同時全部失控，但只要其中一顆燈失控，我們即認為此像素失控。為簡單起見，我們按LED顯示屏的各基色（即紅、綠、藍）分別進行失控像素的統(tǒng)計和計算，取其中的最大值作為顯示屏的像素失控率。 　　失控的像素數(shù)占全屏像素總數(shù)之比，我們稱之為“整屏像素失控率”。另外，為避免失控像素集中于某一個區(qū)域，我們提出“區(qū)域像素失控率”，也就是在100100像素區(qū)域內(nèi)，失控的像素數(shù)與區(qū)域像素總數(shù)（即10000）之比。此指標(biāo)對《LED顯示屏通用規(guī)范》SJ/T111412003中“失控的像素是呈離散分布”要求進行了量化，方便直觀。 　　目前國內(nèi)的LED顯示屏在出廠前均會進行老化（烤機），對失控像素的LED燈都會維修更換，“整屏像素失控率”控制在1/104之內(nèi)、“區(qū)域像素失控率”控制在3/104之內(nèi)是沒問題的，甚至有的個別廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求出廠前不允許出現(xiàn)失控像素，但這勢必會增加生產(chǎn)廠家的制造維修成本和延長出貨時間。在不同的應(yīng)用場合下，像素失控率的實際要求可以有較大的差別，一般來說，LED顯示屏用于視頻播放，指標(biāo)要求控制在1/104之內(nèi)是可以接受，也是可以達到的；若用于簡單的字符信息發(fā)布，指標(biāo)要求控制在12/104之內(nèi)是合理的 灰度等級　　灰度也就是所謂的色階或灰階，是指亮度的明暗程度。對于數(shù)字化的顯示技術(shù)而言，灰度是顯示色彩數(shù)的決定因素。一般而言灰度越高，顯示的色彩越豐富，畫面也越細膩，更易表現(xiàn)豐富的細節(jié)。 　　灰度等級主要取決于系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)。當(dāng)然系統(tǒng)的視頻處理芯片、存儲器以及傳輸系統(tǒng)都要提供相應(yīng)位數(shù)的支持才行。目前國內(nèi)LED顯示屏主要采用8位處理系統(tǒng)，也即256（28）級灰度。簡單理解就是從黑到白共有256種亮度變化。采用RGB三原色即可構(gòu)成256256256=16777216種顏色。即通常所說的16兆色。國際品牌顯示屏主要采用10位處理系統(tǒng)，即1024級灰度。 　　灰度雖然是決定色彩數(shù)的決定因素，但并不是說無限制越大越好。因為首先人眼的分辨率是有限的，再者系統(tǒng)處理位數(shù)的提高會牽涉到系統(tǒng)視頻處理、存儲、傳輸、掃描等各個環(huán)節(jié)的變化，成本劇增，性價比反而下降。一般來說民用或商用級產(chǎn)品可以采用8位系統(tǒng)，廣播級產(chǎn)品可以采用10位系統(tǒng)。 亮度鑒別等級　　亮度鑒別等級是指人眼能夠分辨的圖像從最黑到最白之間的亮度等級。前面提到顯示屏的灰度等級有的很高，可以達到256級甚至1024級。但是由于人眼對亮度的敏感性有限，并不能完全識別這些灰度等級。也就是說可能很多相鄰等級的灰度人眼看上去是一樣的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。對于顯示屏，人眼識別的等級自然是越多越好，因為顯示的圖像畢竟是給人看的。人眼能分辨的亮度等級越多，意味著顯示屏的色空間越大，顯示豐富色彩的潛力也就越大。亮度鑒別等級可以用專用的軟件來測試，一般顯示屏能夠達20級以上就算是比較好的等級了。 灰度非線性變換　　灰度非線性變換是指將灰度數(shù)據(jù)按照經(jīng)驗數(shù)據(jù)或某種算術(shù)非線性關(guān)系進行變換再提供給顯示屏顯示。由于LED是線性器件，與傳統(tǒng)顯示器的非線性顯示特性不同。為了能夠讓LED顯示效果能夠符合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源同時又不損失灰度等級，一般在LED顯示系統(tǒng)后級會做灰度數(shù)據(jù)的非線性變換，變換后的數(shù)據(jù)位數(shù)會增加（保證不丟失灰度數(shù)據(jù)）。現(xiàn)在國內(nèi)一些控制系統(tǒng)供應(yīng)商所謂的4096級灰度或16384級灰度或更高都是指經(jīng)過非線性變換后灰度空間大小。4096級是采用了8位源到12位空間的非線性變換技術(shù)，16384級則是采用8位到16位的非線性變換技術(shù)。由8位源做非線性變換，轉(zhuǎn)換后空間肯定比8位源大。一般至少是10位。如同灰度一樣，這個參數(shù)也不是越大越好，一般12位就可以做足夠的變換了。 LED顯示屏常用術(shù)語解釋1．LED亮度　　發(fā)光二極管的亮度一般用發(fā)光強度(Luminous Intensity)表示，單位是坎德拉cd；1000ucd（微坎德拉）=1 mcd（毫坎德拉），1000mcd=1 cd。室內(nèi)用單只LED的光強一般為500ucd50 mcd，而戶外用單只LED的光強一般應(yīng)為100 mcd1000 mcd，甚至1000 mcd以上。 2． LED象素模塊　　LED排列成矩陣或筆段，預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)大小的模塊。室內(nèi)顯示屏常用的有8*8象素模塊、8字7段數(shù)碼模塊。戶外顯示屏象素模塊有4*8*8*16象素等規(guī)格。戶外顯示屏用的象素模塊因為其每一象素由兩只以上LED管束組成，故又稱其為集管束模塊。 3． 象素(Pixel)與象素直徑　　LED顯示屏中每一個可被單獨控制的LED發(fā)光單元(點)稱為象素(或象元)。象素直徑∮是指每一象素的直徑，單位是毫米。 　　對于室內(nèi)顯示屏，一般一個為單個LED，外形為圓形。室內(nèi)顯示屏象素直徑校常見的有∮、∮、∮、∮，其中以∮∮。 　　在戶外環(huán)境，為提高亮度，增加視距，一個象素含有兩只以上集束LED；由于兩只以上集束LED一般不為圓形，故戶外顯示屏象素直徑一般用兩兩象素平均間距表示：□□、□1□2□25。 4． 點間距、象素密度與信息容量　　LED 顯示屏的兩兩象素的中心距或點間距(Dot Pitch)；單位面積內(nèi)象素的數(shù)量稱為象素密度；單位面積內(nèi)所含顯示內(nèi)容的數(shù)量稱為信息容量。這三者本質(zhì)是描述同一概念：點間距是從兩兩象素間的距離來反映象素密度，點間距和象素密度是顯示屏的物理屬性；信息容量則是象素密度的信息承載能力的數(shù)量單位。 　　點間距越小，象素密度越高，信息容量越多，適合觀看的距離越近。 　　點間距越大，象素密度越低，信息容量越少，適合觀看的距離越遠。 5． 分辨率　　LED顯示屏象素的行列數(shù)稱為LED顯示屏的分辨率。分辨率是顯示屏的象素總量，它決定了一臺顯示屏的信息容量。 6． LED顯示屏結(jié)構(gòu)　　將LED象素模塊按照實際需要大小拼裝排列成矩陣，配以專用顯示驅(qū)動電路，直流穩(wěn)壓電源，軟件，框架以及外裝飾等，即構(gòu)成一臺LED顯示屏。 7． 灰度　　灰度是指象素發(fā)光明暗變化的程度，一種基色的灰度一般有8級至12級。例如，若每種基色的灰度為256級，對于雙基色彩色屏，其顯示顏色為256256=64K色，亦稱該屏為256色顯示屏。 l