一、什么是LED？
在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。

LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍(lán)三種。由于LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動(dòng)發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動(dòng)、壽命長(zhǎng)（10萬(wàn)小時(shí)），所以在大型的顯示設(shè)備中，目前尚無(wú)其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的LED放在一起作為一個(gè)象素制作的顯示屏叫雙色屏或彩色屏；把紅、綠、藍(lán)三種LED管放在一起作為一個(gè)象素的顯示屏叫三色屏或全彩屏。制作室內(nèi)LED屏的象素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED屏的象素尺寸多為12-26毫米，每個(gè)象素由若干個(gè)各種單色LED組成，常見(jiàn)的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由3紅2綠組成，三色象素筒用2紅1綠1蘭組成。
無(wú)論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成象素的每個(gè)LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)?；叶鹊燃?jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。一般256級(jí)灰度的圖像，顏色過(guò)渡已十分柔和，而16級(jí)灰度的彩色圖像，顏色過(guò)渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當(dāng)前都要求做成256級(jí)灰度的。

二、控制LED亮度的方法：
有兩種控制LED亮度的方法。一種是改變流過(guò)LED的電流，一般LED管允許連續(xù)工作電流在20毫安左右，除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外，其他LED亮度基本上與流過(guò)的電流成比例；另一種方法是利用人眼的視覺(jué)惰性，用脈寬調(diào)制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)灰度控制，也就是周期性改變光脈沖寬度（即占空比），只要這個(gè)重復(fù)點(diǎn)亮的周期足夠短（即刷新頻率足夠高），人眼是感覺(jué)不到發(fā)光象素在抖動(dòng)。由于脈寬調(diào)制更適合于數(shù)字控制，所以在普遍采用微機(jī)來(lái)提供LED顯示內(nèi)容的今天，幾乎所有的LED屏都是采用脈寬調(diào)制來(lái)控制灰度等級(jí)的。
LED的控制系統(tǒng)通常由主控箱、掃描板和顯控裝置三大部分組成。主控箱從計(jì)算機(jī)的顯示卡中獲取一屏象素的各色亮度數(shù)據(jù)，然后重新分配給若干塊掃描板，每塊掃描板負(fù)責(zé)控制LED屏上的若干行（列），而每一行（列）上LED的顯控信號(hào)則用串行的方式傳送。目前有兩種串行傳送顯示控制信號(hào)的方式：一種是掃描板上集中控制各象素點(diǎn)灰度，掃描板將來(lái)自控制箱的各行象素的亮度值進(jìn)行分解（即脈寬調(diào)制），然后將各行LED的開(kāi)通信號(hào)以脈沖形式（點(diǎn)亮為1，不亮為0）按行用串行方式傳輸?shù)较鄳?yīng)的LED上，控制其是否點(diǎn)亮。這種方式使用器件較少，但串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大，因?yàn)樵谝粋€(gè)重復(fù)點(diǎn)亮的周期內(nèi)，每個(gè)象素在16級(jí)灰度下需要16個(gè)脈沖，在256級(jí)灰度下需要256個(gè)脈沖，由于器件工作頻率限制，一般只能使LED屏做到16級(jí)灰度。

另一種方法是掃描板串行傳輸?shù)膬?nèi)容不是每個(gè)LED的開(kāi)關(guān)信號(hào)而是一個(gè)8位二進(jìn)制的亮度值。每個(gè)LED都有一個(gè)自己的脈寬調(diào)制器來(lái)控制點(diǎn)亮?xí)r間。這樣，在一個(gè)重復(fù)點(diǎn)亮的周期內(nèi)，每個(gè)象素點(diǎn)在16級(jí)灰度下只需要4個(gè)脈沖，256級(jí)灰度下只需8個(gè)脈沖，大大降低了串行傳輸頻率。用這種分散控制LED灰度的方法可以很方便地實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度控制。
·LED是如何實(shí)現(xiàn)顯示功能的
·對(duì)LED的適用環(huán)境和質(zhì)量有哪些要求？
·LED顯示屏通用規(guī)范
· 圖文顯示屏的基本結(jié)構(gòu)
· 視頻LED顯示屏的基本結(jié)構(gòu)
· LED顯示屏與其他顯示屏性能比較
· 室內(nèi)LED電子顯示屏主要技術(shù)參數(shù)


視頻LED顯示屏的基本結(jié)構(gòu)
視頻LED顯示屏通常由主控制器、掃描板、顯示控制單元和LED顯示屏體組成，如圖所示。主控制器從計(jì)算機(jī)顯示卡獲取一屏各像素的各色亮度數(shù)據(jù)，然后分配給若干塊掃描板，每塊掃描板負(fù)責(zé)控制LED顯示屏上的若干行（列），而每一行（列）上的LED顯示信號(hào)則用串行方式通過(guò)本行的各個(gè)顯示控制單元級(jí)聯(lián)傳輸，每個(gè)顯示控制單元直接面向LED顯示屏體。
主控制器所作的工作，是把計(jì)算機(jī)顯示是配卡的信號(hào)轉(zhuǎn)換成LED顯示屏所需要的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)格式 。
顯示控制單運(yùn)的作用，和圖像顯示屏的情況類似，一般由帶有灰度級(jí)控制功能的移位寄存器鎖存器構(gòu)成。只是視頻LED顯示屏的規(guī)模往往更大，所以應(yīng)該使用集成規(guī)模更大的集成電路，像我公司的等芯片。
掃描扳所起的作用正所謂承上啟下，一方面它接受主控制器的視頻信號(hào)，另一方面把屬于本級(jí)數(shù)據(jù)傳送給自己的各個(gè)顯示控制單元，同時(shí)還要把不屬于本級(jí)的數(shù)據(jù)向下一個(gè)級(jí)聯(lián)的掃描扳傳輸。視頻信號(hào)和LED顯示數(shù)據(jù)，在空間、時(shí)間、順序等各方面的差別，都要有掃描板來(lái)協(xié)調(diào).
LED顯示屏與其他顯示屏性能比較

LED發(fā)光器件在發(fā)光強(qiáng)度、色彩、響應(yīng)速度、耗電、可靠性、壽命以及抗惡劣環(huán)境等方面具有綜合優(yōu)勢(shì)，使其成為發(fā)布公共信息的主要工具。

發(fā)光強(qiáng)度 普通LED發(fā)光燈的發(fā)光強(qiáng)度約為10mcd（毫坎德拉），高亮度LED發(fā)光等為10-100mcd，超高亮度LED發(fā)光燈的發(fā)光強(qiáng)度在100mcd以上。普通LED發(fā)光燈適合于室內(nèi)應(yīng)用，超高亮度LED發(fā)光等可以用于室外。

色彩 LED發(fā)光器件因采用不同的半導(dǎo)體材料，可以發(fā)出不同波長(zhǎng)的光線，即不同顏色的光線。比較常見(jiàn)的LED器件有紅色、橙色、黃色、綠色等多種顏色。近期已經(jīng)研制并生產(chǎn)出超高亮度的藍(lán)色LED器件，從而推動(dòng)了基于紅綠藍(lán)三基色的全彩色LED顯示屏的實(shí)現(xiàn)和迅速?gòu)V泛應(yīng)用。這是最近一個(gè)時(shí)期內(nèi)全彩色迅速興起的關(guān)鍵因素之一。

響應(yīng)速度 LED器件的響應(yīng)頻率與注入少數(shù)載流子的壽命有關(guān),其響應(yīng)頻率約在16-160MHz，這樣高的響應(yīng)頻率對(duì)于顯示6.5MHz的視頻信號(hào)來(lái)說(shuō)已經(jīng)是足夠的了。它是實(shí)現(xiàn)視頻LED顯示屏的關(guān)鍵因素之一。

耗電量 普通LED發(fā)光燈的工作電流僅為10mA，超高亮度的LED器件的工作電流也不過(guò)100mA，加上它的工作電壓只有2V左右，因此其耗電量很小的。

可靠性、壽命及抗惡劣環(huán)境性能 由于LED屬于固體器件，其可靠性明顯比CRT等電真空器件要高得多，根本不存在諸如陰極老化和壽命極限等問(wèn)題。固體器件的抗沖擊震動(dòng)性能也遠(yuǎn)高于其它顯示器件。