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1、一、LED显示屏组成材料1、LED与LED显示屏1.ED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（R、G、B）三种。由于LED工作电压低（仅1.5-3V）,能主动发光且有肯定亮度，亮度又能用电压（或电流）调整，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显示屏的象素尺寸一般是2-10毫米，常常承受把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体，
2、室外LED显示屏的象素尺寸多为12-26毫米，每个象素由假设干个各种单色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I兰组成。无论用LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必需能调整，其调整的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，颜色也越丰富，相应的显示掌握系统也越简单。一般256级灰度的图像，颜色过渡已格外严峻，而16级灰度的彩色图像,颜色过渡界限格外明显。所以，彩色LED显示屏当前都要求做成256级灰度的。2、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LE
3、D晶片，反光碗，金属阳极，金属阴极构成，外包具有透光聚光力量的环氧树脂外壳。可用一个或多个（不同颜色的）单灯构成一个根本像素，由于亮度高，多用于户外显示屏。LED点阵模块由假设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，简洁构成高密度的显示屏，多用于户内显示屏。贴片式LED发光灯（或称SMDLED）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，有效抑制马赛克现象。二、LED显示屏分类1LED显示屏分类多种多样，大体依据如下几种方式分类：（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，点密度较高，在非阳光直射或灯光照明环
4、境使用，观看距离在几米以外，屏体不具备密封防水力量。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1000-4000点每平米）,发光亮度在3000-6000cd/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力量。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，屏体有肯定的密封，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，在某些特别场合也可用黄绿色（例如殡仪馆）。双基色屏一般由红色和黄绿色发光材料构成。三基色屏分为全彩色（
5、fullcolor）,由红色，黄绿色（波长570nm）,蓝色构成及真彩色（naturecolor）,由红色，纯绿色（波长525nm）,蓝色构成。（3）按掌握或使用方式分同步和异步同步方式是指LED显示屏的工作方式根本等同于电脑的监视器，它以至少30场/秒的更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力量，可到达多媒体的宣传广告效果。异步方式是指LED显示屏具有存储及自动播放的力量，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显示屏，然后由LED显示屏脱机自动播放，一般没有多灰度显示力量，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
6、划分由于户内屏承受的LED点阵模块规格比较统一所以通常依据模块的像素直径划分主要有：f3.Omm60000像素/平米少3.75mm44000像素/平米f5.Omm17000像素/平米户外屏的像素直径及像素间距目前没有格外统一的标准，按每平米像素数量大约有1024点，1600点，2022点，2500点，4096点等多种规格。(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；三、LED显示屏特点全面了解LED显示屏特点，是为了选择高性价比LED显示屏,与其它大屏幕终端显示器相比,LED显示屏主要有
7、以下特点。亮度高：颜色丰富明媚，户外显示屏的亮度大于8000mcdm2,是目前唯一能够在户外全天候使用的大型；寿命长：LED寿命长达100,000小时(十年)以上；视角大：室内视角可大于160度，户外视角可大于120度；构造模块化：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；易与计算机接口，支持软件丰富，操作便利敏捷，画面清楚稳定。显示屏联网：利用一台微机可以同时掌握多个显示屏显示不同的内容，显示屏也可脱机工作。既可以显示文字又可以显示图形图像，字体字型变化丰富。注：常见大型显示终端比照屏幕类型优点缺点电视墙全彩色、面积大画面有分隔感、亮度低不能在户外用、色差大、造价高PDP全彩
8、色、画面细腻面积不大、亮度低、寿命短投影机全彩色、画面细腻亮度低不能在户外用、画面受光不均。四、根本概念1.EDrLightEmittingDiode(发光二极管)的缩写。单点直径(Singledotdiameter)指一个像素点的直径，单位通常为mm0象素(PIXEL)：指每单个或多个发光管组成的发光点。是画面上可以被独立掌握的最小单元PIXEL是PiCtUreelement的缩写，在三基色显示屏上，象素由三部分组成：红，绿，篮，每一局部由一个或几个LED组成，理论上，分别调整红，绿，蓝的亮度，可以表现出任意颜色。间距(PITCH)相邻象素的中心距离。间距越小，可视距离越短。区分率(Reso
9、lution)通常用于数字显示设备，表示总的象素数量，一般写成宽X高的形式，如800X600o可视角度(ViewingAngle)当观看者面对LED时可以看到LED的最大亮度，当观看者向左或右移动时，看到的亮度会削减，当亮度减到最大亮度的一半时，此时所处的角度加上向反方向移动得到的角度之和，称水平可视角度，垂直可视角度用同样方式测量。LED的视角厂家会给出参数。亮度(Brightness)亮度在任何显示设备中都是最重要的参数。亮度的主单位叫烛光(candela),用CD表示，单个LED的亮度通常用mi11icandelas,MCD,即千分之一CD,把一个平方米的LED亮度加在一起，就得到单位面
10、积亮度，用尼特(NlTS)表示，INITS=1CDm2o红绿蓝三色的亮度必需平衡才能准确的复原真实颜色，换句话说，LED的白色必需是白色，而不是粉红色。假设红绿蓝都处于最高亮度，混合出的颜色通常不是白色，为了得到白色(通常称为6500K色温)，红绿蓝中须有一个或两个的亮度调低，为了猎取正确的白色，必需反复测量调整亮度，这个过程称白平衡。可视距离(ViewingDistance)对于各种显示器件来说，最正确的观看距离应当是人眼无法区分出象素的最小距离，这个距离大约是点间距的3400倍。电视和电脑的观测距离通常要小于这个要求，但可承受的距离不能小于点间距的1700倍。灰度等级(GreyLevels
11、)也称颜色深度，指不同亮度的数量，红绿蓝有各自的灰度，在全彩色系统中一般是256级灰度，可以产生256X256X256=16,777,216种颜色，在PC中称为24位色，在LED显示系统中称为8位系统。LED显示屏能表现的颜色数量取决于RGB三色的灰度等级，在标准的全彩显示屏中为256级灰度，对于体育场馆的LED全彩系统，256灰度是不够的，无法准确的恢复复原颜色。刷率(RefreshRate)显示屏画面更的速率，通常用赫兹表示(Hz)o与帧频是不同的。帧频(FrameRate)显示屏每秒显示的图像帧的数量，通常取决于输入的信号(25fpsforPAL,30fpsforNTSC)场频(Fiel
12、d)PAL和NTSC的一半帧，由于PAL和NTSC是隔行扫描，每次刷只显示半帧图像。高级概念纯绿(Puregreen)和真绿(truegreen)过去30年，各种颜色LED被相继开发出来，首先是红色，黄色，黄绿色，蓝色LED和纯绿LED在90年月相继被日亚工程师制造。至此,制造LED全彩色显示屏成为可能。播放视频的LED显示屏必需用纯绿，假设用黄绿来做，颜色确定不真实，假设一个象素里绿管的数量很多，比红管和蓝管的数量多，那确定是黄绿管，由于黄绿的亮度不够，必需用多个，但黄绿LED价格低廉。该种显示屏俗称伪彩屏。GMM矫正(gammacorrection)这是一种通过变换函数来削减灰度数量，从而
13、产生一个更接近真实环境的颜色和比照度，全彩屏实际表现的颜色受到很多限制，当夜晚时，必需降低屏体亮度，此时能够显示的颜色就会削减，因此，数字RGB显示的颜色确定少于16M色，为了解决这个问题，需要更高层次的灰度，IBill色的系统(红绿蓝各1024级色)可以表现更真实的颜色，由于从256级灰度扩大到1024级，极大的丰富了可表现的颜色数目。虚拟象素技术(VirtualResolution)也称共享象素或动态象素，将4倍于物理象素的象素快速的按奇偶列和奇偶行分4次送到物理象素上显示，其效果相当于将间距缩小一半，其本钱与传统做法根本相比，根本没增加，但可以做到原来4倍的区分率。全都性(Uniform
14、ity)整个画面的质量很大程度上取决于LED的全都性。全都性的问题是LED固有的问题，当LED生产时。他们的亮度，视角，还有其它的特性实际上都不统一，这些参数分布在某一范围，制造商工艺掌握的越好，这个范围越小，选用优质厂商供给的LED可以削减调试的工作量，人眼对颜色和亮度的敏感度相当高，对于LED之间的差异很简洁觉察，特别在高亮的显示系统中，这种差异更大，设计者必需承受各种技术来消退这种差异，增加全都性。色差(ColourShift)1.ED显示屏由红绿蓝三色组合来产生各种颜色，但这三种颜色由不同材料做成，视角是有差异的，不同LED的光谱分布都是变化的，这些能被观测的差异称为色差。当偏过肯定角
15、度观看LED时，其颜色发生转变,人眼推断真实画面的颜色的力量(比方电影画面)比观测计算机产生的画面要好。单元板规格(Cellboardsize)指单元板的尺寸，通常用单元板长乘以宽的表达式表示，以毫米为单位。(48X244)单元板的解析度(Cellboardpixels)：指一块单元板有多少个像素，通常用单元板像素的行数乘以列数的表达式表示。(如：64X32)像素密度(Latticedensity)也称点阵密度，通常指每平方米显示屏上的像素个数。每平方米最大的功耗(ConsumptionperSqm)每平方米每小时的最大耗电量，通常是指显示屏全白色工作状况下的耗电量。由于在电源设计上我们承受了
16、增容设计，所以在显示屏满负荷状况下，也不会到达电源的最大功率，对显示屏起到了很好的保护作用。重量(Kg)通常指每平方米屏体的重量(含电源、边框等)，但不包括框架的重量。通讯距离(Communicationdistance)操作平台(电脑)与屏幕之间的距离。通常8芯网线传输不大于130米，光纤传输在500米一1300米。支持模式(Supportmode)VGA的英文全称是VideoGraPhiCArray,即显示绘图阵列，通常说的显卡接口。VGA支持在640X480的较高区分率下同时显示16种颜色或256种灰度，同时在320X240区分率下可以同时显示256种颜色.肉眼对颜色的敏感远大于区分率，
17、所以即使区分率较低图像照旧生动鲜亮。VGA由于良好的性能快速开头流行，厂商们纷纷在VGA根底上加以扩大，如将显存提高至IM并使其支持更高区分率如800X600或1024X768,这些扩大的模式就称之为VESA（VideoElectronicsStandardsAssociation,视频电子标准协会）的SUPerVGA模式，简称SVGA,现在的显卡和显示器都支持SVGA模式。不管是VGA还是SVGA,使用的连线都是15针的梯形插头，传输模拟信号。五、显示屏大小的计算方式。1 .室内显示屏的计算方式。（1）给出屏的具体数据（长、宽，面积）。a.例子：所做屏的规格是中5（指像素的直径）屏，屏长5.
18、8米，宽2.6米。b.首先，清楚5屏的技术参数单元板规格为488244mm,单元板解析度64X32c.计算所用单元板的块数。屏长或宽用的板数=预做屏长或宽单元板的长或宽屏长用的板数：5.8米XlooO488=11.89g12屏宽用的板数：2.6米XlOOO244=10.6511d.计算实际的屏的大小。实际屏长或宽用=单元板的长或宽X屏长或宽用的块数实际屏长：48812=5856mm即5.856米实际屏宽：24411=2684三即2.684米e屏的面积:5.856X2.684=15.72（平方米）注：通常清况屏体外边框尺寸在屏体尺寸根底上每边各加5-lOcmof.屏的区分率二屏用的板数X单元板的
19、解板度屏的区分率=（1264）X（11X32）（2）只给出屏的面积，没有长宽。a. 例子：做一个面积为911f的屏，屏的规格是5（指像素的直径）。b. 假设只给出了面积，长宽我们要自己算。可以按长、宽4：3或16：9的比例去算。这样画面效果好。（这里以4：3为例）c. 理论屏屏长为：长二（面积12）的平方根义4宽二（面积12）的平方根X3即：长=3.46m宽=2.60md.长宽已经求出来了，下边的计算见（1）中的例子。2 .室外显示屏的计算方式。11）给出屏的具体数据（长、宽，面积）。a.例子：要做P20的户外全彩屏长约10米，宽约6米b.首先清楚，单元箱体的规格（箱体长宽）为1280960m
20、m,解析度为64X48c.计算箱体的个数。屏长或宽用的箱数=预做屏长或宽单元箱的长或宽屏长用的箱体数：10米XlOoo1280=7.812328屏宽用的箱体数：6米XlOOo960=6.2526d.计算实际的屏的大小。实际屏长或宽用=箱体的（规格）长或宽屏长或宽用的箱体个数实际屏长：12808=10240mm即10.24米实际屏宽：9606=5760mm即5.76米e.屏的面积：10.24X5.76=158.9824=158.98（平方米）f.屏的区分率二箱体的解析度长宽X箱体的长宽个箱=（64X10）X（48X6）（2）只给出屏的面积，没有长宽。a.例子：假设做一个P20的户外全彩屏面积大约
21、为50平方米。b.假设只给出了面积，长宽我们要自己算。可以按长、宽4：3或16：9的比例去算。这样画面效果好。（这里以4：3为例）c.理论屏屏长为：长二（面积12）的平方根X4宽二（面积12）的平方根X3即：长二8.16m宽=6.12md.或许长宽以求出，接下来的计算参考例（1）。六、显示屏的亮度计算方法以全彩屏为例，通常红、绿、蓝白平衡配比为3：4：1红色LED灯亮度：亮度（CD）M2点数M2X0.3（白平衡配比占30%）2绿色LED灯亮度：亮度（CD）M2点数M2X0.6（白平衡配比占60%）蓝色LED灯亮度：亮度（CD）M2点数/M2X0.1（白平衡配比占10%）（1）整屏亮度求单管亮度
22、。例如：每平米2500点密度，2R1G1B,每平米亮度要求为5000cdm2,贝J:红色LED灯亮度为：500025000.32=0.3cd=300mcd绿色LED灯亮度为：500025000.6=1.2cd=1200mcd蓝色LED灯亮度为：500025000.1=0.2cd=200mcd每像素点的亮度为:0.32+l.2+0.2=2.0cd=2022mcd（2）单管亮度求整屏亮度。例如：以P31.25,日亚管为例。HSM显示屏主要管芯规格红绿HSM-PH-A+（日亚）180-440mcd1020-2400med由于白平衡配亮度配比红：绿：蓝=3：6：1；又白平衡的配比以绿管亮度去配其它管。
23、所以如下：由红：绿二3：6可知，绿管亮度是红管的2倍，即红管亮度为：2400（蓝）+2=120OmCd又由于红、绿、蓝四个管中，红管有2个，所以，单个红管的亮度为：12002=600mcd由绿：蓝二6：1可知，绿管亮度是蓝管的6倍，即蓝管亮度为：2400（蓝）6二40OnlCd因，1个发光像素=2红管+1绿管+1蓝管；。即一个像素的亮度=600（红）X2+2400（绿）+400（蓝）=340OmCd=3.4cd每平方米亮度二1个发光像素的亮度X每平方米的像素密度（个数）=3.4CdX1024（像素个数）=3482cd.以光损20%计算，实际发光亮度应为：2785.28cdo补充学问：掌握LED
24、亮度的方法：有两种掌握LED亮度的方法。一种是转变流过LED的电流，一般LED管允许连续工作电流在20毫安左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED亮度根本上与流过的电流成比例；另一种方法是利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度掌握，也就是周期性转变光脉冲宽度（即占空比），只要这个重复点亮的周期足够短（即刷频率足够高），人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字掌握，所以在普遍承受微机来供给LED显示内容的今日，几乎全部的LED显示屏都是承受脉宽调制来掌握灰度等级的。LED的掌握系统通是扫描板上集中掌握各象素点灰度，扫描板将来自掌握箱的各行象素的亮度值进展分解（即脉宽调制）
25、，然后将各行LED的开通信号以脉冲形式1点亮为1,不亮为O）按行用串行方式传输到相应的LED上，掌握其是否点亮。这种方式使用器件较少，但串行传输的数据量较大，由于在一个重复点亮的周期内，每个象素在16级灰度下需要16个脉冲，在256级灰度下需要256个脉冲，由于器件工作频率限制，一般只能使LED显示屏做到16级灰度。另一种方法是扫描板串行传输的内容不是每个LED的开关信号而是一个8位二进制的亮度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来掌握点亮时间。这样，在一个重复点亮的周期内，每个象素点在16级灰度下只需要4个脉冲，256级灰度下只需8个脉冲，大大降低了串行传输频率。用这种分散掌握LED灰度的
26、方法可以很便利地实现256级灰度掌握。常由主控箱、扫描板和显控装置三大局部组成。主控箱从计算机的显示卡中猎取一屏象素的各色亮度数据，然后重安排给假设干块扫描板，每块扫描板负责掌握LED显示屏上的假设干行（列），而每一行列）上LED的显控信号则用串行的方式传送。目前有两种串行传送显示掌握信号的方式:一种七、LED显示屏常用安装方式（1）安装方式（显示屏安装构造简图）a落地式b镶嵌式c悬挂式d支撑式e支柱式f壁挂式以上为目前显示屏安装中最常用的七种安装方式，对于室内显示屏一般承受a、b、c、Ci四种安装方式，户外显示屏以上方式均可承受。（2）外框构造及外装饰外框构造在设计上是由显示屏的安装要求和显
27、示面积大小以及四周环境颜色而定，在保证有足够的安装强度的前提下，尽量削减显示屏的安装重量。对于室内显示屏外框通常有三种做法：黑色铝合金、铝合金外包不锈钢亚光、亮光）和扳金一体化。黑色铝合金外框构造简洁，外框颜色接近显示屏底色。 铝合金外包不锈钢框架，承受拉丝不锈钢，美观、大方。 扳金一体化构造，其颜色为索尼灰，简洁被视觉接收。另外在整体构造方面比较紧凑，没有缝隙。其缺点是对显示屏的面积大小有要求。对于户外显示屏为保证有足够的安装强度，其外框均为钢构造，外装饰通常根据现场状况以及客户要求选用，通常承受外包铝塑板。其优点如下：O铝塑板颜色多样、品种丰富，可以依据不同要求选购；O铝塑板外表质量高，粗
28、糙度小； 铝塑板可以实现胶缝拼接，外表可以等距离布置线条，符合美观要求；八、LED显示屏的掌握系统1.ED掌握系统分类与LED显示屏分类相对应，主要是以显示性能和显示颜色来分。依据屏的大小及客户要求可承受异步掌握或者同步掌握。（a）异步RS232通讯方式掌握（计算机串口）说明：异步掌握是接收并存储由PC机上编辑好的文字和没有灰度的图形（PC机通过串口发送数据给异步掌握卡）再通过异步掌握卡掌握显示屏的显示，而且屏关电后，所要显示的内容存储在掌握卡上存储器里面，屏开电后，异步掌握卡上的CPU从卡上的内存读取内容再掌握LED显示屏的显示。异步掌握优点实现的是脱机和存贮信息的功能，PC机只起到修改LE
29、D显示屏内容的功能，显示的功能由异步掌握实现，这样的好处是一台PC机可以掌握多个显示屏，所以可以实现多屏联网使用。异步掌握的缺点异步掌握卡无法实现播放动画，图象的功能，而且掌握卡存储的内容受掌握卡内存的限制，只能存储几十幅内容，另外异步掌握卡掌握的屏面积有限5掌握在7平米以内，3.75一一掌握在2.8平米以内，超过掌握范围的只能上同步掌握。注：单个显示屏通讯距离超过100米或2个以上显示屏联网使用需要加转换器1232转422转换器200元）（b）同步256级灰度掌握说明：同步掌握是将PC机显示卡的信号实时传送到LED显示屏上,LED显示屏和电脑显示器是同步显示的（所见即所得），同步掌握包括一块DVI显示卡，一块数据采集发送卡，一块数据接收卡（注：超过512点要用2块接收卡）同步掌握优点能够实现播放动画，图象的功能，灰度等级输出可到达256级（对于单色屏就是256种颜色，对于双色屏就是可显示红256色X绿256=65536种颜色）（DVI显示卡+256级灰度掌握卡，掌握点数1280X512点，掌握范围5一长9.76米，高3.9米，3.75长6.1米，高2.448米）注：如何知道在可控范围之内LED显示屏可以做多大面积？可掌握长度=掌握卡点数（长）X点间距可掌握宽度=掌握卡点数（宽）X点间距可掌握范围=可掌握长度X可掌握宽度
