LED電子顯示屏的那些事兒

一、LED產品發展歷程

LED之所以受到廣泛重視並得到迅速發展，是因為它本身有很多優點。例如：亮度高、工作電壓低、功耗小、易於集成、驅動簡單、壽命長、耐沖擊且性能穩定，其發展前景極為廣闊。目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性和發光密度、發光均勻性、全色化發展。隨著發展人們需要—種大屏幕的顯示設備，於是有了投影儀，但是其亮度無法在自然光下使用，於是出現了LED顯示器(屏)，它具有視角大、亮度高、色彩艷麗的特點。

LED大屏幕的發展呈現如下幾個發展階段：

1． 第一代 單色LED顯示屏

以單紅色為基色，顯示文字及簡單圖案為主，主要用於通知通告及客流引導系統。

2． 第二代 雙基色多灰度顯示屏

以紅色及黃綠色為基色，因沒有藍色，只能稱其為偽彩色，可以顯示多灰度圖像及視頻，目前在國內廣泛應用於電信，銀行，稅務，醫院，政府機構等場合，主要顯示標語，公益廣告及形象宣傳信息。

3． 第三代 全彩色(full color)多灰度顯示屏

以紅色，藍色及黃綠色為基色，可以顯示較為真實的圖像，目前正在逐漸替代上一代產品。

4． 第四代 真彩色(true color)多灰度顯示屏

以紅色，藍色及純綠色為基色，可以真實再現自然界的一切色彩(在色坐標上甚至超過了自然色彩範圍)。可以顯示各種視頻圖像及彩色廣告，其艷麗的色彩，鮮亮的高亮度，細膩的對比度，在宣傳廣告領域應用具有極好的視覺震撼力。真彩色5mm戶內大屏幕屬於上述第四代產品。它具有高亮度，不受環境亮度影響，厚度薄，占用場地小，色彩鮮艷豐富，視角寬，可以在寬敞的廳堂環境應用，沒有拼接圖像損失。

二、LED顯示屏市場應用領域

LED顯示屏的應用涉及社會經濟的許多領域，主要包括：

（1）證券交易、金融信息顯示。這一領域的LED顯示屏占到了前幾年國內LED顯示屏需求量的50%以上，目前仍為LED顯示屏的主要需求行業。上海證券交易所、深圳證券交易所及全國上萬家證券、金融營業機構廣泛使用了LED顯示屏。

（2）機場航班、汽車站動態信息顯示。民航機場建設對信息顯示的要求非常明確，LED顯示屏是航班信息顯示系統的首選產品，首都機場、上海浦東國際機場、海口美蘭機場、珠海機場、廈門高崎機場、深圳黃田機場、廣州新機場及全國數十家新建和改擴建機場都選用了國產的LED顯示屏產品。

（3）港口、車站旅客引導信息顯示。以LED顯示屏為主體的信息系統和廣播系統、列車到發揭示系統、票務信息系統等共同構成客運樞紐的自動化系統，北京站、北京西站、南昌站、大連港等國內重要火車站和港口都安裝了國內廠家提供的產品和系統。

（4）體育場館信息顯示。LED顯示屏已取代了傳統的燈泡及CRT顯示屏，四十三屆世乒賽主場地天津體育中心首次采用了國產全彩色視頻LED顯示屏，受到普遍好評，上海體育中心、大連體育場等許多國內重要體育場館相繼采用了LED顯示屏作為信息顯示的主要手段。

（5）道路交通信息顯示。智能交通系統（ITS）的興起，在城市交通、高速公路等領域，LED顯示屏作為可變情報板、限速標誌等，替代國外同類產品，得到普遍采用。

（6）調度指揮中心信息顯示。電力調度、車輛動態跟蹤、車輛調高度管理等，也在逐步采用高密度的LED顯示屏。

（7）郵政、電信、商場購物中心等服務領域的業務宣傳及信息顯示。遍布全國的服務領域均有國產LED顯示屏在信息顯示方面發揮作用。

（8）廣告媒體新產品。除單一大型戶內、戶外顯示屏做為廣告媒體外，國內城市出現了集群LED顯示屏廣告系統；商業大廈LED顯示屏廣告發布系統也已在全國中大城市主要地方得到采用並正在推廣。

（9）演出和集會。大型顯示屏越來越普遍的用於公共和政治目的的視頻直播，如在我國建國50周年大慶、美國總統大選、莫斯科850周年慶典、日本冬季奧運會、波蘭教皇的訪問、巴西狂歡節、世界各地的新千年慶典。這些節日中大型顯示屏增加了藝術影響力，在播放廣告和信息的同時也團結了人們。

（10）展覽和租賃。在許多展覽會，LED顯示大屏幕作為展覽組織者提供的重要服務內容之一，向參展商提供有償服務，國外還有一些較大的LED大屏幕的專業性租賃公司，也有一些規模較大的制造商提供租賃服務。

(11)學校和醫院。在高等院校應用LED顯示屏作為對學生通知和科學宣傳是一個現代化都教育工具。在醫院主要用來宣傳藥品體格和康健知識。

以後LED全彩顯示屏在廣告業、體育場所、交通業是最有潛力市場！

三、LED顯示屏的基本構成

LED顯示屏就是由若幹個可組合拼接的顯示單元(單元顯示板或單元顯示箱體)構成屏體，再加上一套適當的控制器(主控板或控制系統)。所以多種規格的顯示板(或單元箱體)配合不同控制技術的控制器就可以組成許多種LED顯示屏，以滿足不同環境，不同顯示要求的需要。

仔細分解一個LED顯示屏，它由以下一些要素構成(以較為復雜的同步視頻屏為例):

① 金屬結構框架

戶內屏一般由鋁合金(角鋁或鋁方管)構成內框架，搭載顯示板等各種電路板以及開關電源，外邊框采用香檳色和銀白色鋁合金方管。戶外屏框架根據屏體大小及承重能力一般為角鋼或工字鋼構成，外框可采用鋁塑板進行裝飾。

② 顯示單元

是顯示屏的主體部分，由發光材料及驅動電路構成。戶內屏就是各種規格的單元顯示板，戶外屏就是單元箱體。

③ 掃描控制板

該電路板的功能是數據緩沖，產生各種掃描信號以及占空比灰度控制信號。

④ 開關電源

將220V交流電變為各種直流電提供給各種電路。

⑤ 雙絞線傳輸電纜和光纖

主控儀產生的顯示數據及各種控制信號由雙絞線電纜傳輸至屏體（主要用在單雙基色顯示屏）。全彩屏一般都用單模光纖傳輸！

⑥ 主控制儀

將輸入的RGB數字視頻信號緩沖，灰度變換，重新組織，並產生各種控制信號。

⑦ 專用顯示卡及多媒體卡

除具有電腦顯示卡的基本功能外還同時輸出數字RGB信號及行、場、消隱等信號給主控儀。多媒體除以上功能外還可將輸入的模擬Video信號變為數字RGB信號(即視頻采集)。

⑧ 電腦及其外設

⑨ 其他信息源

電視機，DVD/VCD機,攝錄像機及切換矩陣等。

四、LED顯示屏一般常見的幾種分類：

① 按使用環境分為戶內,戶外及半戶外

戶內屏面積一般從不到1平米到十幾平米,點密度較高，在非陽光直射或燈光照明環境使用，觀看距離在幾米以外，屏體不具備密封防水能力。
　 戶外屏面積一般從幾平米到幾十甚至上百平米，點密度較稀(多為1000-4000點每平米),發光亮度在3000-6000cd/平米(朝向不同，亮度要求不同)，可在陽光直射條件下使用，觀看距離在幾十米以外，屏體具有良好的防風抗雨及防雷能力。
半戶外屏介於戶外及戶內兩者之間,具有較高的發光亮度,可在非陽光直射戶外下使用，屏體有一定的密封，一般在屋檐下或櫥窗內。

② 按顏色分為單色，雙基色，三基色

單色是指顯示屏只有一種顏色的發光材料，多為單紅色。
　　雙基色屏一般由紅色和黃綠色發光材料構成。
　　三基色屏分為全彩色(full color),由紅色，綠色(波長570nm)，藍色構成及真彩色(nature color),由紅色，純綠色(波長525nm),藍色構成。

③ 按控制或使用方式分同步和異步

同步方式是指LED顯示屏的工作方式基本等同於電腦的監視器，它以至少30場/秒的更新速率點點對應地實時映射電腦監視器上的圖像,通常具有多灰度的顏色顯示能力，可達到多媒體的宣傳廣告效果。

異步方式是指LED屏具有存儲及自動播放的能力，在PC機上編輯好的文字及無灰度圖片通過串口或其他網絡接口傳入LED屏,然後由LED屏脫機自動播放，一般沒有多灰度顯示能力，主要用於顯示文字信息，可以多屏聯網。

④ 按像素密度或像素直徑劃分

由於戶內屏采用的LED點陣模塊規格比較統一所以通常按照模塊的像素直徑劃分主要有：

∮3.75mm 44100像素/平米 ∮4.8mm 27800像素/平米 ∮5.0mm 17200像素/平米

戶外屏的像素直徑及像素間距目前沒有十分統一的標準，按每平米像素數量大約有2500點、3086點、3906點、5102點等

五、LED顯示屏的選擇時考慮因素

1、屏體尺寸設計：

在設計屏體大小時,有三個重要的因素:

(1) 顯示內容的需要

(2) 場地空間條件

(3) 顯示屏單元模板尺寸（室內屏）或象素大小（戶外屏）

2、設計室內顯示屏的時：應以顯示屏單元模板的尺寸為基礎。一塊單元模板分辨率一般為32行× 80列，即共有2560個象素，其幾何尺寸如下：

hi;3.75mm單元模板尺寸為：152mm（高）×304 mm（寬）

hi;5 mm單元模板尺寸為： 244mm（高）×488mm（寬）

室內顯示屏體外邊框的尺寸可按要求確定，一般應與屏體大小成比例。外邊框的尺寸通常為5cm-10cm（每邊）。

3、設計戶外屏的時：首先要確定象素尺寸。象素尺寸的選定除了應考慮前面提到的顯示內容的需要和場地空間因素外，還應考慮安裝位置和視距。若安裝位置與主體視距越遠，則象素尺寸應越大，因為象素尺寸越大，象素內的發光管就越多，亮度就越高，而有效視距也就越遠。但是，象素尺寸越大，單位面積的象素分辨率就越低，顯示的內容也就越少。

4、戶外屏須特別考慮的問題：

（1） 屏體及屏體與建築的結合部必須嚴格防水防漏；屏體要有良好的排水措施，一旦發生積水能順利排放。

（2） 在顯示屏及建築物上安裝避雷裝置。顯示屏主體和外殼保持良好接地，接地電阻小於3歐姆，使雷電引起的大電流及時泄放。

（3） 安裝通風設備降溫，使屏體內部溫度在-10℃～40℃之間。屏體背後上方安裝軸流風機，排出熱量。

（4） 選用工作溫度在-40℃～80℃之間的工業級集成電路芯片，防止冬季溫度過低使顯示屏不能啟動。

（5） 為了保證在環境光強烈的情況下遠距離可視，必須選用超高亮度發光二極管。

（6）顯示介質選用新型廣視角管，視角寬闊，色彩純正，一致協調,壽命超過10萬小時。顯示介質的外封裝為目前最流行的帶遮沿方形筒體，矽膠密封，無金屬化裝配；其外型精致美觀，堅固耐用，具有防陽光直射、防塵、防水、防高溫、防電路短路"五防"特點。

六、LED顯示屏計算機運行要求和系統安裝

1、計算機運行要求
2、LED系統的配置

3、硬件安裝

安裝步驟如下：

1、把DVI顯示卡插於主板的AGP插槽，安裝好該卡的驅動程序；

2、將數據采集卡插於空的PCI插槽；

3、用DVI電纜線把數據采集卡與顯示卡連接在一起；

4、把控制線與串口(Rs232)相連（可選）；

5、用1條網線與接收卡相連；

6、顯示驅動卡與集線板用50P扁平線一一對應連接好；

7、檢查連接無誤即可進行設置或上電調試。

4、軟件安裝

1、顯卡驅動安裝

將顯卡驅動程序光盤插入光驅，即可自動進入安裝狀態，請按提示操作即可。首先安裝DirectX8.1；然後再安裝驅動程序；最後安裝控制面板。

2、播放軟件

本屏附帶有大屏幕專用播放與設置軟件LED演播室,或LEDSHOW4.0,

可滿足大部分led大屏幕的要求，播放圖片文字以及VCD等。

將隨屏所附應用軟件光碟插入光驅，復制或安裝所有的程序到計算機上。

3、PCTV卡軟件

將PCTV卡驅動程序光盤插入光驅，即可自動進入安裝狀態，請按提示操作即可。本硬件和軟件適合播放VCD、DVD、TV等外接信號源。