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1、LED 专业知识培训资料一、LED屏定义及分类LED是发光二极管（Light Emitting Diode）的英文缩写。发光二极管是一种可以 将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。LED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、蓝三种。目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管 也已经诞生。除此之外还有在蓝光LED上涂上荧光粉，将蓝光转化成白光的白光LED。由于LED工作电压低（仅1.5-3V）,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，目前尚无其他的显示方式与 LED 显示方
2、式匹敌。LED 显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有寿命长、成 本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、色彩图案变化丰富、动态实时响应速度快等优点。 LED 显示屏采用模块化设计，显示面积可根据单元模块尺寸任意拼接。LED 显示屏可用于显示各种各样的宣传信息，其信息含量大，具有文字、图表、图像、动画及 视频等多种显示方式。LED显示屏以其完美的多媒体效果和强大的视觉冲击力，将各种宣传信息和 丰富亮丽的色彩，完美定格在消费者的脑海中。LED显示屏的分类 按显示颜色分为：单红色、单绿色、红绿双基色、红绿蓝三基色。 按使用环境分为：室内显示屏、户外显示屏、亚户外显示
3、屏 按 LED 发光管的亮度分为，一般亮度屏、高亮度屏、和超高亮度屏。 按使用功能分为：文字显示屏、多媒体视频显示屏、行情显示屏、条型显示屏及其它类型显示屏 按发光点间距分为：室外屏：10mm,12mm,14mm,16mm,20mm,25mm,32mm等，室内屏：4mm,4.75mm, 5mm,6mm,7.62mm,10mm 等。一、根据制作led屏幕时的led灯封装形式分类：1、表贴led屏：其主要是把led芯片封装成led灯一后在做成单元板一把单元板拼装成箱 体一把箱体拼接成电子屏。由于单元板不能淋水，加上表贴led灯正面为平面，聚光性不好、 亮度低，所以表贴led屏幕只能使用于户内环境。
4、表贴led屏幕又分为表贴三合一和分离式表贴，其主要区别是表贴三合一是把三颗led芯片 封装在一颗led灯里边，分离式表贴led屏幕是每一颗led灯里边只有一颗芯片。2、亚表贴led屏：亚表贴led屏也称为直插式led屏发光器件的形状为圆形、椭圆形 ，由于聚光性好，亮度好，适用于户外环境。3、点阵led屏：此种方法是不使用led灯，直接把led芯片制作成8*8的led点阵模块 ，再把点阵制作成单元板，最后把单元板拼接成显示屏，由于点阵led大屏幕角度大 、亮度低，也是使用于室内环境。二、根据使用led屏幕的使用环境分类：主要分为户外、户内、半户外三种。户外主要为插件/亚表贴led屏，其主要防水方
5、法为： 防水箱体+灌胶模组+防水圈。半户外屏幕是通过插件点阵模块做成半户外单元板，把半户外 单元板拼装成led屏幕的方法制作led电子大屏幕，户内屏分为好多种：户内单双色主要使 用led点阵单元板，户内全彩可以使用表贴三合一、分离式表贴、插件（舞台屏）等多种方 法制作led大屏幕显示系统。三、根据led屏幕的外观分类： 根据使用环境、广告效果、生产成本、安装方式等对产品的不同要求，形成了各种 外观不同的 led 屏幕：1、led喷绘屏：白天是喷绘效果，晚上让led广告牌显示不同的效果，由于间距大、成本低、 广告效果好，与传统广告牌相比有无可比拟的优势，因此在市场上非常流行。2、网格 led 屏
6、：主要应用于舞台表演等场合，制作方法多种多样，屏体轻便、制作简单、 模块化设计，非常有利于led屏幕的安装拼接、拆卸移动，是目前led舞台背景屏幕的不二 选择。3、弧形led屏：由于安装地点、环境、要求的显示效果等特殊的要求，需要把显示屏做成弧形的，在户外环境中一般弧度不大的情况下，是把箱体做成弧形的，模块还是使用普通的 led模块，如果弧度过大就要考虑使用特制的单元板与模块来制作led标示牌了。4、led条屏：也称为条形led屏，目前在市场上使用最广泛的显示屏，主要做简单的led 招牌，显示单色或者双色字体，全彩的也可以做成条屏，但是市场上不多见。四、根据led屏的播放要求分类：1、同步le
7、d屏：之所以叫做同步是因为显示屏屏体显示的内容与播放设备（电脑、录像机、DVD、*等）同步显示，由于同步led大屏幕显示系统成本比较高，一般led同步屏幕主要是 在屏体比较大的情况下使用的。2、异步led屏：之所以叫做异步屏，主要是因为外接设备只起着修改、发送显示内容的作 用，只要把需要显示的内容传输到屏体接收设备上，即使把发送系统关掉也不影响led电子 大屏幕的显示。异步大屏幕显示又分为异步弧度系统与不带灰度的系统，异步灰度系统可以 接收视频、图片等需要带灰度显示的内容，不带灰度的适用于播放表格、文字性的内容二、显示屏屏体主要组成材料1、发光管 发光管最主要的部分是发光管内的发光管芯的选用，
8、目前中高档发光管管芯的生产厂家主要有日本的日亚公司，丰田公司，美国的科瑞公司，惠普公司，德国的西门子公司，台湾的国联公司， 鼎元公司和光磊公司，国产的有杭州士兰管芯。其中日本、美国及欧洲的公司主要以生产纯蓝纯绿发光管芯为主，而台湾公司则以生产红绿管管芯为主。2、集成元器件 光电驱动电路接收来计算机传至分配卡中的数字信号，驱动发光体的亮与暗，从而形成我们需要的文字或者图形，其质量是否可靠稳定，直接决定了发光体能否正常工作，从目前室外屏的运行 来看，故障率出现最多就在光电驱动部分，因为所选用的集成 IC 器件的质量直接决定了光电驱动部分的质量。目前室外显示屏采用的通用芯片是 4953 和 HC59
9、5 配对。在室外显示屏中我们建议采用专用驱动芯片，美国德州生产的6B系列的595,它具有通用芯片一倍的驱动电流，同时具 有锁存和驱动的功能。3、电源我公司使用的电源要求保证在5年故障低于1% ，即每年故障低于0.02% ，电源质量的好坏在其元 器件的筛选上和电源生产厂家的质量控制上，目前市场上电源的品牌也比较多，国产的有常州创 联，思达，上海衡孚等，进口的主要是台湾明伟，从实际使用上看，国产电源常州创联的电源稳 定性好，使用寿命长，并且电源品牌比较响。三、LED屏特点1）高速刷新LED与CRT的光电特性不同，CRT中的荧光粉在电子束的轰击下有一个较长时间的余辉，而LED 的电光响应速度特别快，
10、达到纳秒级。因此，LED显示屏对刷新占空比和刷新频率的要求均比CRT 显示器和电视机的要求高得多。我公司显示屏的画面刷新频率300帧/秒以上，最高换帧频率可达到160帧/秒，刷新占空比趋 近于 1，为静态刷新方式。使观察者无论在静态或动态下，整个画面无抖动、水波纹、频闪等不良 现象。人们可以长时间舒适地观看显示屏，而没有疲劳感。2）灰度控制灰度控制技术是 LED 显示屏图像质量的关键。我公司运用24-36 灰度编码变换技术，完成了 16.7M 色的真彩色显示，并且变换系统数从1 至 3.2 连续可调。确保画面层次清晰、色彩鲜艳，对 比度好、信噪比高。使LED显示屏的图像效果提升到一个新的境界。
11、3）非线性校正视频显示质量是人们最为关心的LED显示系统的性能问题之一，而这一问题的关键是色彩问题。 在配色方面，RGB模型是为人们所熟悉的，即认为可以通过不同比率的RGB颜色配比来获得各 种颜色。从CIE （国际照明委员会）色度图的观点来看，3基色对应色度图上3个坐标点，可以产生 在其围成的三角形内部或边上的点对应的颜色。尽管一般都是采用RGB作为3基色，但是3基色对 应的色坐标存在不同的标准。例如，CIE推荐的3基色的色坐标为（0.670, 0.330）（0.210, 0.710） （0.140， 0.080）， CIE 模型为（0.735， 0.265）（0.247， 0.717）（0.
12、167， 0.009）。对于 LED 发光 器件，其红、绿、兰管对应的颜色坐标同各种标准之间也存在一定的偏差。因此如果不进行色彩矫 正，难以配出理想的纯净的颜色，也难以实现LED显示屏的白平衡和动态白平衡。色彩的矩阵变换技术正是我公司为解决上述问题而开发的技术。其具体步骤包括：（1）精密测 试发光管的色坐标；（2）求解一组变换矩阵，可以将具体使用的发光管的色坐标转化为彩色电视对 应的 3 基色的色坐标；（3）对于转换之后的颜色，根据彩色电视的标准进行配色。（矩阵变换与配色 均通过专用硬件电路加以完成）。正是由于采用了上述技术，才使得我公司显示屏的效果在色彩方面 遥遥领先，达到了专业彩色监视器的
13、水平。4）快速运动图像补偿我们知道视频信号源是采用了隔行扫描方式，而LED显示屏则是按逐行方式进行显示的。在隔 行向逐行转换中对静止画面和运动画面应采取不同处理方法才能即保证静止画面的清晰度，又去除 运动画面的拉毛现象。我公司运用国际上最新的智能动态侦测法，对每一帧图像进行实时检测识别 出每一帧画面是静止图像还是运动图像，然后运用不同的数学模型进行实时处理，确保画面处于动 态最佳状态。5）色坐标空间变换与控制LED 红、绿、蓝的色品坐标和视频摄像机红、绿、蓝的色品坐标存在较大差异。因此， LED 显 示屏在还原视频图像时如果不进行色彩空间变换，必然存在较大的色彩失真。我公司运用大规模集 成电路
14、对视频信号进行实时矩阵变换，大大提高了视频画面的色彩还原度。其中：绿色：W0.01,Y0.01红色：W0.005,YW0.005蓝色：W0.005,YW0.0056）清晰度提升LED 显示屏视频清晰度的高低取决于视频前端信号处理系统；视频前端处理系统的数据采样频率、亮/色分离技术、降噪处理技术、信号插值方式等均对最 终的显示屏清晰度起着至关重要的影响。我公司以飞利浦公司广播级视频解码处理芯片 SAA7114H 为核心，完成了视频前端处理工作。 画面横向采样像素达以768点；PAL/NTCS双核状滤波器；帧间数码降噪处理；行内算术平均平均插 值扩展等先进处理技术，有效地消除影像信号中的噪波、斑点
15、、爬行（亮/色串扰）等现象，使显示 屏清晰度的提升有了最基本的保证。7）独特的亮度、对比度调节方式LED 显示屏亮度和对比度的调节方式有多种，采用不同的方法会对影像质量产生不同的影响。 （一）亮度调节方式1）黑色平嵌位移置法（业内通用） 该方法具有：实现简便、调节范围大、调整级数多等优点；但同时存在：亮电平饱和失真或暗电平截止失真、灰度级下降、色彩减少等致命弱点。2）灰度变换法（我公司独有） 我公司的灰度控制技术在实现灰度校正变换过程中加深了灰度的深度，通过改变灰度的深度，我们可以使显示屏亮度在0100%的变化范围内，信号没有亮电平饱和失真或暗电平截止失真、没 有灰度级下降和色彩减少等现象。完
16、整地展现16.7M色的视频影像。（二）亮度调节方式 对比度的调整方法有如下几种：1）视频信号峰值调节法 该方法与亮度调节的黑电平嵌位移置法具有相同的特点；实现简便、调节范围大、调整级数多等优点；但同时存在：亮电平饱和失真或暗电平截止失真、灰度级下降、色彩减少等致命弱点。2）电流峰值调节法该方法就是通过改变LED驱动电流的峰值来改变对比度。理论上该方法是LED显示屏对比度调 节的最佳方法，但由于该方法技术途径复杂，成本高，目前很少采用。3）电流脉宽调节法该方法就是通过改变LED驱动电流的脉宽来改变对比度。该方法实现简便、无信号失真和灰度 损失。是目前LED显示屏对比度调节的一种最佳方法。我公司通过对“电流脉宽调节法”进行改进，不仅保留“电流脉宽调节法
