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LED显示屏是利用发光二极管(LED)作为发光体制作的平板显示器。LED具有光电转换效率高、驱动电压低,易于与计算机接口、使用寿命长的特性,屏幕的大小可按需要无缝拼接,使LED成为制作平板显示器的首选器件。
LED有红、绿、蓝三种颜色。蓝色LED是20世纪80年代末出现的产品,蓝色LED的出现,使全彩色LED显示屏成为可能,随着蓝色LED晶片价格的不断下降,全彩色LED显示屏逐步得到了应用,展示了LED显示屏美好的发展前景。
1) 全彩色--构成LED显示屏的发光像元有红绿蓝三种颜色,依靠红绿蓝三种基色的不同灰度等级组合可以较好地还原自然界的色彩,具有丰富的表现力,从理论上讲,其色彩的还原能力超过电视机,随着蓝色晶片的价格下降,全彩屏的制作成本不断降低,将成为LED显示屏的发展方向。
2) 视屏—视屏是指LED屏幕与其控制计算机的显示器具有点-点对应的映射关系,视屏具有灰度控制,并且与计算机显示器同步显示,因此可以播放动画、VCD,配接专用的多媒体卡,可以播放视频信号,具有丰富的表现力。视屏不能脱离计算机工作,一般情况下,一台计算机控制一块视屏。
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LED显示屏的主要技术参数
1.1.1. 屏幕的分辨率
屏幕的分辨率是指屏幕具有的像素点的数量,用“列数量X行数量Y”表示。目前电视机比例是4:3和16:9,电脑的主要工作模式有640X480、800X600、1024X768三种。屏幕的分辨率越高,可以显示的内容越多,画面越细腻,但是,分辨率越高,造价也就越昂贵,所以,应按照显示要求合理设计屏幕的分辨率。
1.1.2. 灰度等级
色彩再现是通过红绿蓝三种基色的不同亮度组合来实现的,每种基色具有的亮度等级称为灰度级,色彩再现的精彩程度取决于三基色的灰度级数,灰度级越高,色彩再现越逼真。
灰度的实现是通过控制LED管的电流的占空比来实现的。我们已开发出成熟的1024级灰度控制技术,并将其应用于全彩色LED显示屏,使全彩屏能够再现1667万种色彩,在国内处于先进水平。
此外,我们采用了独特的g校正技术,在同一基色的1024个灰阶上,如果简单采用等间隔调亮技术,即每个灰阶按线性规律等分,会造成画面模糊,层次感差。我们在认真分析了人眼的视觉特性后,根据LED的发光特性,率先提出并实现了非线性级差校正(即g校正)技术。这种技术在低亮度区级差小,灰阶级数密集,逐步到高亮度区时级差增大,灰阶级数减少,最终造成视觉效果上的“级差一致性”,确保屏幕具有更好的视觉效果。
1.1.3. 屏幕的亮度
为了能够显示鲜明的画面,屏幕需要足够的亮度,亮度的单位是cd/m2。亮度与单位面积的LED数量、LED本身的亮度成正比。LED的亮度与其驱动电流成正比,但寿命与其电流的平方成反比,所以不能为了追求亮度过分提高驱动电流。
人眼对于亮度的感觉,不仅仅取决于发光体的亮度,还取决于周围环境的照度以及发光体本身对外界光线的反射强度,比较科学的表述应该是对比度,对比度的定义如下:
发光时的亮度 (发光亮度)
对比度= ———————————————
不发光时的亮度(反射亮度)
为了能够显示出亮度均一的文字和图像,不受周围光线的影响,屏幕应具有足够的对比度。不发光时的亮度与环境光照、屏幕反射系数成正比,而对比度则成反比,对比度越高,屏幕显得越亮,我们深切地认识到对比度对人眼的影响,所以我们在提高屏幕亮度的同时,尽量降低屏幕表面的光反射系数,屏幕表面材料的光反射系数控制得越低,在屏幕最高发光强度不变的情况下,即可保证有较高的对比度。对于表面光反射系数的控制,我们采用特殊的材料与特殊操作工艺,来保证其有效光反射系数不大于3.5%。一般说来,屏幕的对比度应在10左右,人眼才会有一个比较舒适的感觉。
1.1.4. 屏幕的均匀性
由于屏幕画面是由很多个像素组成的,所以控制像素的亮度差就是一个很重要的课题,像素的亮度差用屏幕的均匀性来衡量,均匀性定义如下:
白平衡时最暗像素点的亮度
均匀性= ———————————————
白平衡时最亮像素点的亮度
我们选用知名厂家的发光晶粒,首先从材料上保证了像素点的亮度一致性。此外,在屏幕制作过程中,我们将对LED模块进行筛选,确保模块的亮度一致性。在电路设计上采取特殊的措施保证屏幕具有良好的均匀性。
德建光电LED显示屏大屏系列产品均通过FCC、CE、ROHS、3C等认
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对于很多想要按装led显示屏,但又不是很了解的用户,在这里给大家做个全面的led显示屏介绍供参考
首先我们从显示屏的功能上看,显示设备的基本功能就是将我们的各种文本、图片、视频等素材播放展示给更多的人观看,其最重要的一点就是对素材的真实展现,这就需要我们显示屏具有超高的还原性,而如何提高其还原性,主要通过以下几个技术指标来完成。
1、亮度
亮度的高低给人一种很直观的感觉,一眼就能分辨其高低,千万不要认为显示屏的亮度越高越好,主要根据你的使用环境和观看距离而定,户内显示屏一般在1000nit左右比较合适,户外使用的显示屏高于6000nit,而半户外在2500至5000nit之间比较合适,小间距的显示屏的亮度就要求更低,在100至300nit左右,总之在满足观众在不同环境下看清图像的前提下,长时间观看眼睛不会产生刺痛的感觉。
2、色温
当我们在显示屏上看到图像颜色跟素材不一致或有差别时,这时我们的画面就严重失真,这就跟显示屏白平衡的色温有关,如果人眼直接观看显示屏则其白平衡的色温值在6500至8000K之间比较合适,而如果是电视台转播所使用的显示屏,则屏体实际色温需调节至5500K左右,这样通过摄像机录制转播出来后显示屏上的画面才是真实的。
3、视角
对于显示设备来说,视角肯定越大越好,这样可观看的范围就越大。显示屏的视角分水平视角和垂直视角,目前户内全彩屏水平视角能做到大于140度,垂直视角大于100度,而户外全彩屏水平视角大于100度,垂直视角大于90度。在视角范围内在能清晰完整地观看到图像的基础上,不同视角不能出现偏色的现象,这主要跟LED灯仔的RGB晶片封装排列方式有关,目前市面有品字型和垂直型两种排列方式,其效果对比如下图所示:
4、灰度
当显示屏上的图像层次感差,而且与素材对比出现了像素丢失的现象,说明此屏的灰度等级较低,无法完整清晰真实地呈现素材内容。其专业的测试方法就是灰度条的测试可以直观看出灰度等级的高低,目前行业内能做到16BIT的灰度等级,后续会达到18BIT,下图为灰度条测试图:
5、刷新率
当人眼直接观看显示屏时,感觉画面有闪烁现象,用相机或摄像机拍摄时出现很多横向暗线时,说明此屏的刷新率较低。在不影响人眼直接观看的条件下,显示屏的刷新率不能低于300Hz,而要满足相机及摄像机等摄像设备要求时,显示屏的刷新率需达到2000Hz以上,下图为高低刷新率下的效果对比:
6、对比度
我们观看显示屏的画面时,感觉画面有点泛白,灰蒙蒙的感觉就好像有层薄纱附在表面上,画面通透感不强,这说明此屏的对比度较低,其对比度数值不能低于1000:1,其主要与LED灯仔的封装及模组面罩设计有关,黑支架的LED灯仔的对比度明显高于白支架的LED灯仔,其下图为效果对比:
7、均匀性
显示屏画面是否干净,无麻点、马赛克现象,这主要跟LED灯仔的亮度及颜色的一致性有关,我们可以通过测试屏体在RGB单色及白色状态下观看其亮度及颜色的均匀性,下图为测试及图像效果对比:
我们在了解完显示屏的功能后,一个具有出色显示效果的显示屏还需要具有良好的性能才能算得上高品质的显示屏,我们主要通过以下几个方面来鉴别其性能。
(1)、像素失控点(质保期内)
像素失控点分瞎点和常亮点,下图为行业为标准等级:
随着小间距屏的诞生,其行业标准已不能应用到小间距上,其标准应该更高,其失控率应控制在1X10-5 以下。
(2)、防护等级与安全
防护等级主要是防水和防尘两方面,其IP数值越大防护等级越高,下图为行业标准:
安全性主要体现在一是漏电流,其数值在U额 X1.1倍条件下,对地漏电流≤3.5mA;二是抗电强度,在 1,500V,1min 测试条件下未绝缘击穿。
(3)、能耗与能效
为了降低显示屏的功耗,提高能量有效利用率,从而降低显示屏的温度,延长其使用寿命,温度下降10℃,产品的寿命提升一倍,主要以下几个方面来实现的:
A、低Vf值LED
B、低Vds 值恒流驱动IC
C、低阻抗PCB设计
D、模组工作电压4.2V 3.8V
E、开关电源PFC≥0.95 转换效率( ≥ 0.85)
(4)、可靠性
一个显示屏即使它的显示效果再出色,如果它的可靠性不高,不稳定故障率高,则此显示屏的品质也是很低级的,为了提高其可靠性主要从以下几个方面考虑:
A、材料选型:材质分析
B、热设计:散热、热分布
C、冗余:开关电源、控制器、PCB线路
D、物料容差:余量20%
E、可靠性模拟验证测试:寿命、认证
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