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LED显示屏（LED display）是一种平板显示器，由一个个小的LED模块面板组成，用来显示文字、图像、视频等各种信息的设备。

LED 显示屏（LED display）是一种平板显示器，由一个个小的 LED 模块面板组成，用来显示文字、图像、视频等各种信息的设备。

led显示屏是什么

LED 电子显示屏集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，具有色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点。LED 显示屏广泛应用于商业传媒、文化演出市场、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以满足不同环境的需要。

背景

LED 显示屏是经 LED 点阵组成的电子显示屏，通过亮灭红绿灯珠更换屏幕显示内容形式如文字、动画、图片、视频的及时转化，通过模块化结构进行组件显示控制。主要分为显示模块、控制系统及电源系统。显示模块是 LED 灯点阵构成屏幕发光；控制系统则是调控区域内的亮灭情况实现对屏幕显示的内容进行转换；电源系统则是对输入电压电流进行转化使其满足显示屏幕的需要。

LED 屏幕可实现对多种信息呈现模式的不同形式间的转化，并在室内、室外均可使用，有其他显示屏不可比拟的优势。其凭借光亮强度高、工作耗功较小、电压需求低、设备小巧便捷、使用年限长、耐冲击稳定、抗外界干扰强的特点，快速发展并广泛应用于各个领域。

LED 的发光颜色和发光效率与制作 LED 的材料和工艺有关，灯球刚开始全是蓝光的，后面再加上荧光粉，根据用户的不同需要，调节出不同的光色，广泛使用的有红、绿、蓝、黄四种。由于 LED 工作电压低（仅 1.2~4.0V），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，尚无其他的显示方式与 LED 显示方式匹敌。

LED，发光二极管（light emitting diode 缩写）。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）、氮（N）、铟（In）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。

把红色和绿色的 LED 晶片或灯管放在一起作为一个像素制作的显示屏称为三色或双基色屏，把红、绿、蓝三种 LED 晶片或灯管放在一起作为一个像素的显示屏叫三基色屏或全彩屏。如果只有一种色就叫做单色或单基色屏，制作室内 LED 屏的像素尺寸一般是 1.5-12 毫米，常常采用把几种能产生不同基色的 LED 管芯封装成一体，室外 LED 屏的像素尺寸多为 6-41.5 毫米，每个像素由若干个各种单色 LED 组成，常见的成品称象素筒，双色象素筒一般由 2 红 1 绿组成，三色象素筒用 1 红 1 绿 1 蓝组成。

无论用 LED 制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成像素的每个 LED 的发光亮度都必须能调节，其调节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，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般 256 级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，而 16 级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色 LED 屏当前都要求做成 256 级到 4096 级灰度的。

分类

LED 显示屏分类多种多样，大体按照如下几种方式分类：

（1）按显示器件分

LED 数码显示屏：显示器件为 7 段码数码管，适用于制作时钟屏、利率屏等显示数字的电子显示屏。LED 点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适用于播放文字、图像信息。

（2）按使用环境分

室内屏面积一般在十几平米以下，点密度较高，在非阳光直射或灯光照明环境使用，观看距离在几米以外，屏体不具备密封防水能力。发光点直径较小，一般直径为 3～8mm。室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/m2),发光亮度在 3000～5000cd/m2(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能力。室外屏发光的基本单元为像素，组成像素发光点中心直径较大，如 P10mm、P12mm、P16mm、P20mm、P24mm、P26mm 等。半室外屏介于室外及室内两者之间,具有较高的发光亮度,可在非阳光直射室外下使用，屏体有一定的密封，一般在屋檐下或橱窗内。

（3）按控制或使用方式分

同步方式是指 LED 显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少 30 场/s 的更新速率点点对应地实时映射电脑监视器上的图像,通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果。异步(或通讯)方式是指 LED 屏具有存储及自动播放的能力，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 屏,然后由 LED 屏脱机自动播放，一般没有多灰度显示能力，主要用于显示文字信息，可以多屏联网。

性能特点

（1）高强度发光，阳光折射下，可将屏幕表面内容高清呈现在可视范围内。

（2）灰度控制级别高。可利用 1024～4096 级灰度控制清晰逼真的显示出 16.7M 以上的颜色，保证画面超强立体感。

（3）驱动功率大，扫描方式以静态锁存为主，保障高强度亮光。

（4）为保证播放效果的最佳性，在不同的背景环境下可通自动调节功能合理控制光亮。

（5）电路集成主要借助大规模进口装置，提升运行的可靠性，有利于进行维修调试工作。

（6）利用现代化数字处理技术处理视频，对扫描主要选择技术分布的方式，设计呈现模块化、采用静态恒流驱动，自动化调节光亮，进而实现画面的高保真性、无重影幌动，提升影像画面的清晰程度。

（7）信息显示种类丰富如图标、视频、文字、动画、图片等，并且现实形式多样，如联网、远程现实等，常见色彩与工艺的结合。

技术优势

（1）配有全彩显示屏，引进更为优质的 LED 进口管芯，使得屏幕成像高清、色彩均匀、耗功较小，屏体轻便、屏层较薄、广域视角，因此其出现故障几率小、便于维修养护。

LED

（2）主要采用集多种功能于一身的多媒体显示卡 PCTV 卡，性能更加卓越、采集方式更加先进、可精准捕获视频，并有与显示卡相匹配的 Studio 编辑软件。

（3）DVI 接口技术较为先进。不需借助 A/D 和 D/A 进行转换，保证了画面图像的完整性，减少细节的可能，在显示屏幕上完全再现计算机图像。DVI 可支持所有显示模式，保证数据显示的平稳可靠性同时兼具多种集成功能。

（4）利用室内全彩系统缓解系统显示传输大量复杂数据存在的隐患，充分进行全真彩色还原。利用芯片完成数据分配显示任务，对接收数据进行脉冲输出转换，由 8 位（8bit）显示数据向 12 位的 PWM 转换，提升为 4096（12bit）级灰度控制，实现屏幕显示非线性 256 级视觉灰度，充分营造全真色彩视觉享受。

（5）驱动模式采用恒流系统。通过其高性价比，完善 LED 管存在的压降离散性不足，克服马赛克问题，保证画面质感。

（6）结合光纤传输的模式，降低传输中信号的损失。

性能指标

颜色、亮度和视角

随着二极管制与半导体的结合其生产材质与制作工艺逐步升级，突破了原有光亮、颜色的限制，大量应用蓝色二极管、纯绿色发光二极管，提升了显示光亮度。进而提升了 LED 显示屏幕在室外环境中的优势，可适应不同显示要求，提升 LED 在不同环境中的有效价值。对于 LED 显示屏性能的评价必须是综合考量的结果，因其相关性能指标都是密切相关的，亮度、视角、分辨率等指标相互影响。当前在高密度、全彩色室内显示屏中利用表贴 LED 器件提升显示屏获的视角、亮度性能。

灰度等级

LED 显示屏的灰色等级主要是用来对其色彩现实程度进行评价，通过对最暗单基色亮度到最亮之间进行亮度等级判断，以灰度等级为标准进行显示屏显示色彩的评估。当灰度等级较高时，其显示测菜丰富艳丽；当其灰度等级较低时，颜色变化单一。因此，对灰度等级的提升，有利于增加图像的色彩显示层次，有助于色彩深度的提升。

对比度

显示屏幕的对比度影响着视觉成像效果，高对比度，提升画面清晰度、颜色鲜亮，并有效地提升图像画质的细节质感、清晰程度、灰度等级。此外，对比度还对动态视频的分辨转换带来一定影响，高对比度可使肉眼更易于分辨动态图中的明暗转换过程。

刷新频率

LED 显示屏其每秒内容可重复显示的次数被称之为刷新频率，当刷新频率较低时，会出显图像闪烁，尤其是在视频拍摄的过程中闪烁过于明显，因此必须要最大限度的提升刷新频率，保证显示画面的稳定性。

关键技术

图像采集

LED 对图像的显示利用电子发光系统显示出将数字信号进行图像式转换的结果。专用视频卡 JMC-LED 应运而生，在 PCI 总线利用 64 位图形加速器的基础上形成与 VGA、视频功能的统一兼容，使得视频数据叠加 VGA 数据，完善兼容时的不足。利用全屏方式采集分辨率，使得视频图像可实现全角度分辨加强分辨效果，杜绝边缘模糊问题，可随时缩放和任意移动图像，对不同播放要求都可及时应对。有效分离红绿蓝三色的，提升电子显示屏播放的真彩成像效果。

真实图像色彩再现

一般情况下，红绿蓝三种颜色组合应满足光感强度比趋于 3：6：1；红色成像敏感性更强，因此必须均匀散布空间显示中的红色；因三种颜色光强不同，人们视觉感受中呈现的分辨非线性曲线也不同，所以要利不同光强白光，纠正电视机内部射光；色彩分辨能力因个人差异、环境差异存在不同，需按一定客观指标进行色彩再现，如：

（1）将 660nm 红光，525nm 绿光，470nm 蓝光定位基本波长。

（2）根据光强的实际状况，利用 4 管或 4 管以上白光单元进行匹配。

（3）灰度等级为 256 级。

（4）LED 像素必须要以非线性校对处理。可由硬件系统、播放系统软件相配合进行对三基色配管的控制。

亮度控制 D/T 转换

利用控制器控制像素的发光，促使其形成驱动的独立性。当需要呈现彩色视频时，必须要有效控制每一像素点的亮度及色彩，并使得扫描操作在规定时间内同步完成。但大型 LED 电子显示屏的像素点成千上万，这增加了控制的复杂性，增加了数据传输的难度。而利用 D/A 控制每一像素点在实际工作中是不现实的，此时需要全新的控制方案来满足像素系统的复杂要求。基于视觉原理分析，像素点的亮/灭比例是人们分析平均亮度的主要依据，有效调节此比例可实现有效的控制像素亮度。而 LED 电子显示屏中应用此原理时，可将数字信号向时间信号转换，实现 D/A 之间有效的转换。

数据重构和存储

目前，组合像素法、位平像素法是常见的存储器组合方式。其中位平面法优势更明显，有效提升 LED 屏的最佳显示效果。经过位平面数据对电路重构，转换 RGB 的数据，有机结合同权位中不同像素，并利用相邻储存结构进行数据存储。

逻辑电路设计中的 ISP

系统可编程技术（ISP）的出现，用户能可反复修该设计中的不足并自己设计目标、系统或电路板，实现了软件集成化的设计师应用功能，此时数字系统与系统可编程技术结合带来全新应用效果。新技术的导入使用，有效缩短了设计用时，可拓展元件的有限用途，简化现场维护、便于实现目标设备功能。可在系统软件输入逻辑时，忽视所选器件所带来的影响，可随意选取输入元件，或是选择虚拟元件，进行在完成输入后进行适配。