Led入门知识
第一、l ed屏的概念
LED屏（）：LED就是，发光二极管的英文缩写，简称。它是一种通过控制半导体发光二极管的 方式，其大概的样子就是由很多个通常是红的小灯组成，靠灯的亮灭来 字符。用来 文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的 屏幕。
LED屏分为图文 屏和视频 屏，均由矩阵块组成。图文 屏可与计算机同步 汉字、英文文本和图形；视频 屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可 二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED 屏 画面彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
LED屏可以 变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶 屏无法比拟的优点。
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全化方向发展。
1970年代最早的a P、同质结红、黄、绿低发光效率的D已开始应用于指 灯、数字和文字 。从此开始进入多种应用领域，包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国民经济各部门和千家万户。到年LED在全世界的销售额已达到几十亿美元。尽管多年以来LED一直受到颜和发光效率的限制，但由于P 和s P LED具有长寿命、高可靠性，工作电流小、可与、CMOS数字电路兼容等许多优点因而却一直受到使用者的青眯。最近十年，高亮度化、全化一直是LED材料和器件工艺技术研究的前沿课题。超高亮度(UHB)是指发光强度达到或超过c d的D，又称坎德拉(cd)级LED。高亮度和N LED的研制进展十分迅速，现已达到常规材料A1As、、GaP不可能达到的性能水平。1991年日本东芝公司和美国P公司研制成橙超高亮度LED，1992年n m黄超高亮度D实用化。同年，东芝公司研制黄绿超高亮度，法向光强达2cd。1994年日本日亚公司研制成蓝(绿)超高亮度L ED。至此，彩 所需的三基红、绿、蓝以及橙、黄多种颜的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全化，使发光管的户外全 成为现实。我国发展E D起步于七十年代，产业出现于八十年代。全国约有00多家企业，95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部从国外进口。
通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使我国D的生产技术已向前跨进了一步。
第二：LED屏的分类
1、按颜基可以分为
单基 屏：单一颜（红或绿）
双基 屏：红和绿双基，256级灰度、可以 5536种颜 全彩 屏：红、绿、蓝三基，256级灰度的全彩 屏可以 一千六百多万种颜。
2、按 器件分类
LED数码 屏： 器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等， 数字的电子 屏
LED点阵图文 屏： 器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵 模块，适于播放文字、图像信息。
LED视频 屏： 器件是由许多发光二极管组成，可以 视频、动画等各种视频文件。
3、按使用场合分类
敢上九天揽月
室内 屏：发光点较小，一般m-- 8 ， 面积一般几至十几平方米。
室外 屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能。
4、按发光点直径分类
室内屏：、 .75 、 5 、
室外屏：、、、、、、、
室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光。
5. 方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页 等。单块模块控制驱动
块（最多可控制24块）8X8点阵，共8点阵（或8点阵），是单块7 （或 7 19、 7 7 9、 7 89及8 79等类似L ED 驱动模块）的12倍（或24倍）！可采用“级联”的方式组成任意点阵大 屏。 效果好，功耗小，且比采用A X7 9电路的成本更低。
第三、led屏的技术优势评述
现有常见的室内全彩方案的比较
1. 点阵模块方案：最早的设计方案，由室内伪彩点阵屏发展而来
优势：原材料成本最有优势，且生产加工工艺简单，质量稳定
缺点：彩一致性差，马赛克现象较严重， 效果较差。
2.单灯方案：为解决点阵屏彩问题，借鉴户外 屏技术的一种方案，
同时将户外的像素复用技术（又叫像素共享技术，虚拟像素技术）移植到了室内 屏。 优势：彩一致性比点阵模块方式的好
缺点：混效果不佳，视角不大，水平方向左右观看有差。加工较复杂，抗静电要求高。实际像素分辨率做到0000点以上较难。
3、贴片方案：采用贴片发光管为 元件的方案
优势：彩一致性，视角等重要 指标是现有方案里最好的一种，特别是三合一表贴的混效果非常好
缺点：加工工艺麻烦，成本太高
4亚表贴方案：实际上是单灯方案的一种改进，现在还在完善之中
优势：在 彩一致性，视角等首要指标和标贴方案差别不大了，但成本较低， 效果很好，分辨率理论上可以做到7 以上
缺点：加工还是较复杂，抗静电要求高。
第四：LED屏关键技术指标
像素失控率是指 屏的最小成像单元（像素）工作不正常（失控）所占的比例
而像素失控有两种模式：一是盲点，也就是瞎点，在需要亮的时候它不亮，称之为瞎点；二是常亮点，在需要不亮的时候它反而一直在亮着，称之为常亮点。一般地，像素的组成有1B（2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯，下述同理）、B、2R1G、3R6G等等，而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失控，但只要其中一颗灯失控，我们即认为此像素失控。为简单起见，我们按D 屏的各基（即红、绿、蓝）分别进行失控像素的统计和计算，取其中的最大值作为 屏的像素失控率。
失控的像素数占全屏像素总数之比，我们称之为“整屏像素失控率”。另外，为避免失控像素集中于某一个区域，我们提出“区域像素失控率”，也就是在00×100像素区域内，失控的像素数与区域像素总数（即0）之比。此指标对《LED屏通用规范》1-2003中“失控的像素是呈离散分布”要求进行了量化，方便直观。
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目前国内的L ED屏在出厂前均会进行老化（烤机），对失控像素的LED灯都会维修更换，“整屏像素失控率”控制在1/104之内、“区域像素失控率”控制在3/104之内是没问题的，甚至有的个别厂家的企业标准要求出厂前不允许出现失控像素，但这势必会增加生产厂家的制造维修成本和延长出货时间。在不同的应用场合下，像素失控率的实际要求可以有较大的差别，一般来说，LED屏用于视频播放，指标要求控制在1/104之内是可以接受，也是可以达到的；若用于简单的字符信息发布，指标要求控制在12/104之内是合理的。
灰度等级
也就是所谓的阶或灰阶，是指亮度的明暗程度。对于数字化的 技
术而言，灰度是 彩数的决定因素。一般而言灰度越高， 的彩越丰富，画面也越细腻，更易表现丰富的细节。
灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。目前国内E D 屏主要采用8 位处理系统，也即 5 （28）级灰度。简单理解就是从黑到白共有 5 种亮度变化。采用三原即可构成 5 5 5 777 216种颜。即通常所说的16兆。国际品牌 屏主要采用10位处理系统，即级灰度，RGB三原可构成0.7亿。
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灰度虽然是决定彩数的决定因素，但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的，再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传输、扫描等各个环节的变化，成本剧增，性价比反而下降。一般来说民用或商用级产品可以采用8位系统，广播级产品可以采用0位系统。
亮度鉴别等级
谭纶是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级。前面提到
屏的灰度等级有的很高，可以达到56级甚至1024级。但是由于人眼对亮度的敏感性有限，并不能完全识别这些灰度等级。也就是说可能很多相邻等级的灰度人眼看上去是一样的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。对于 屏，人眼识别的等级自然是越多越好，因为 的图像毕竟是给人看的。人眼能分辨的亮度等级越多，意味着 屏的空间越大， 丰富彩的潜力也就越大。亮度鉴别等级可以用专用的软件来测试，一般 屏能够达
级以上就算是比较好的等级了。
灰度非线性变换
是指将灰度数据按照经验数据或某种算术非线性关系进行变换再提供给 屏 。由于是线性器件，与传统 器的非线性 特性不同。为了能够让L ED效果能够符合传统数据源同时又不损失灰度等级，一般在D 系统后级会做灰度数据的非线性变换，变换后的数据位数会增加（保证不丢失灰度数据）。现在国内一些控制系统供应商所谓的级灰度或6384级灰度或更高都是指经过非线性变换后灰度空间大小。4096级是采用了8 位源到位空间的非线性变换技术， 8 级则是采用8位到位的非线性变换技术。由8位源做非线性变换，转换后空间肯定比8位源大。一般至少是10位。如同灰度一样，这个参数也不是越大越好，一般12位就可以做足够的变换了。
第五：LED屏常用术语解释
1、LED亮度
发光二极管的亮度一般用发光强度s ity)表 ，单位是坎德拉cd；c d（微坎德拉）=1 mcd（毫坎德拉）c d=1 cd。室内用单只L ED的光强一般为5 -50 mcd，而户外用单只LED
的光强一般应为100 mcd-1000 mcd，甚至0 mcd以上。
发光强度：
发光强度的量单位有照度单位（勒克司Lux）、光通量单位（流明Lume n）、发光强度单位（烛光Cand lepow er）
1CD（烛光）指完全 的 体，在白金 点 度下，每六十分之一平方 米面积的发光强度。（以前指直径为2.2 米，质量为75.5克的 油烛，每小时 7.78克， 高度为4.5 米，沿水平方向的发光强度）
1L（流明）指1CD烛光照 在 离为1 米，面积为1平方 米的平面上的光通量。
1Lux（勒克司）指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。
猫课堂实录一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD，如白炽灯、LED等；反 或 型的 体采用光通量单位流明L，如LCD投影机等；而照度单位勒克司Lux，一般用于 影等领域。三种 量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。比如：如果说一部L C D投影机的亮度（光通量）为1600流明，其投影到全反 屏幕的尺寸为60英寸（1平方米），则其照度为1600勒克司， 设其出光口光源1 米，出光口面积为1平方 米，则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LC D投影机由于光传播的损耗、反 或 光的损耗和光线分布不均匀，亮度将大 折扣，一般有50 的效率就很好了。
金基德时间实际使用中，光强计算常常采用比较容易测 的数据单位或变向使用。
对于LED 屏这种主动发光体一般采用CD 平方米作为发光强度单位，并 合观 角度为 参数，其等效于
屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效 面积相，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度， 设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内定，则此数值可认为也是整个屏体的光通量。一般室外LE D 屏须达到4000CD 平方米以上的亮度才可在日光下有比较理 的 效果。普通室内LE D，最大亮度在700～2000CD 平方米左右。
单个LED的发光强度以CD为单位，同时 有视角参数，发光强度与L E D的彩没有关系。单管的发光强度从几个m C D到五千m CD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指L ED 在20mA电流下点亮，最佳视角上及中 位 上发光强度最大的点。封装LED时 部 的形状和LE D芯片 部 的位决定了L E D视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半 面上计的光通量不变。
当多个LED较 密规则排放，其发光 面相 加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算 屏发光强度时，需根据LED视角和LE D的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值 以30 ～90 不等，作为单管平均发光强度。
一般LED的发光寿命很长，生产厂家一般都标明为100,000小时以上，实际还应 意LED的亮度衰，如大部分用于汽车 灯的U R红管点亮十几至几十小时后，亮度就只有原来的一半了。亮度衰 与LED生产的材料工艺有很大关系，一般在经济件许可的情况下应 用亮度衰 较 的四元素LED。
2、led像素模块
LED排列成矩阵或笔段，预制成标准大小的模块。室内 屏常用的有8 *8象素模块、8字7段数码模块。户外 屏象素模块有4*4、8*8、8*16象素等规格。户外 屏用的象素模块因为其每一象素由两只以上D管束组成， 又称其为集管束模块。
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