LED显示屏的基本概念

1.LED 发光材料

        LED 发光管（或称��灯）： 发光二极管的简称（Light Emetting Diode）。在某些半导体材料的PN 结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。由于LED 工作电压低（仅1.5V -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 显示方式匹敌

        LED 模块：由若干晶片构成发光矩阵,用环氧树脂封装于塑料壳内，常用的为8X8 点阵模块。
        LED 集束管：为提高亮度, 增加视距，将两只以上至数十只LED 集成封装成一只集束管，作为一个像素。这种LED 集束管主要用于制作间距较大的户外屏，又称为像素筒。目前国内应用较少。
        贴片式LED 发光灯（或称SMD LED）：就是LED 发光灯的贴焊形式的封装，可用于户内全彩色显示屏，可实现单点维护，有效克服马赛克现象。

        2.LED 显示屏

        LED 屏体：将LED 模块或集束管按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示电路，直流稳压电源，软件，框架及外装饰等，即构成一台LED 显示屏。
        屏体分辨率：LED 显示屏横向像素点数乘以纵向像素点数，即为屏体分辨率。
        单元板：是显示屏的主体组成单元，由发光材料及驱动电路构成。室内屏通常由单元板构成。
        模组：户外显示屏的*小显示单元。由若干个发光二极管按照一定的排列顺序，通过焊接、灌胶等工艺封装在固定的模壳里，便成为一个模组。
        单元箱体：是显示屏的主体组成单元，由单元板按一定次序组成。户外屏通常由单元箱体构成。

        3.像素

        象素（PIXEL）：是画面上可以被独立控制的*小单元，PIXEL是picture element的缩写，在三基色显示屏上，象素由三部分组成：红，绿，篮，每一部分由一个或几个LED组成，理论上，分别调节红，绿，蓝的亮度，可以表现出任意颜色。
        像素：LED 显示屏中的每一个可被单独控制的发光单元称为像素。
        像素直径：像素直径∮是指每一LED 发光像素点的直径，单位为毫米。
        像素间距：LED 显示屏的俩俩像素间的中心距离称为像素间距，又叫点间距。点间距越密，在单位面积内像素密度就越高，分辨率亦高，成本也高。像素直径越小，点间距就越小。

         4.基色

        单基色：每一个像素有一个LED 管芯，可以为红光管芯，可以为绿光管芯，也可以为蓝光管芯。由于蓝光管芯较贵，故单基色使用蓝光管芯较少。
        双基色：每一个像素有两个LED 管芯：一为红光管芯，一为绿光管芯。红光管芯亮时该像素为红色，绿光管芯亮时该像素为绿色，红绿两管芯同时亮时则该像素为黄色。其中红，绿为基色
       全彩色：红绿双基色再加上蓝基色，三种基色就构成全彩色。由于蓝色管芯价格逐步下降，以及全彩色较强的表现力，全彩色屏市场需求正处于上升期。

        5.灰度

        灰度等级（Grey Levels）也称色彩深度，指不同亮度的数量，红绿蓝有各自的灰度，在全彩色系统中一般是256级灰度，可以产生256X256X256＝16,777,216种颜色，在PC中称为24位色，在LED显示系统中称为8位系统。
        灰度（Grey Levels）：是指像素发光明暗变化的程度。LED显示屏能表现的色彩数量取决于RGB三色的灰度等级，在标准的全彩显示屏中为256级灰度，对于体育场馆的LED全彩系统，256灰度是不够的，无法准确的恢复还原色彩。

        6.亮度

        亮度（Brightness）：亮度在任何显示设备中都是*重要的参数。亮度的主单位叫烛光（candela），用CD表示，单个LED的亮度通常用millicandelas，MCD，即千分之一CD，把一个平方米的LED亮度加在一起，就得到单位面积亮度，用尼特（NITS）表示，1 NITS＝1 CD/m2。红绿蓝三色的亮度必须平衡才能准确的还原真实色彩，换句话说，LED的白色必须是白色，而不是粉红色。如果红绿蓝都处于*高亮度，混合出的色彩通常不是白色，为了得到白色（通常称为6500K色温），红绿蓝中须有一个或两个的亮度调低，为了获取正确的白色，必须反复测量调整亮度，这个过程称白平衡。另外，在给定方向上， 每单位面积上的发光强度。亮度的公制单位是cd/m2。

         7.控制技术

         占空比：在一定的显示区域内，同时点亮的行数与整个区域行数的比例。室内屏一般为1/16扫描或1/8 扫描，户外屏一般为静态。
         行驱动电路，列驱动电路，扫描频率。

         8.可视距离

        间距（PITCH）：相邻象素的中心距离。间距越小，可视距离越短
        可视距离（Viewing Distance）：对于各种显示器件来说，*佳的观察距离应该是人眼无法分辨出象素的*小距离，这个距离大约是点间距的3400倍。电视和电脑的观测距离通常要小于这个要求，但可接受的距离不能小于点间距的1700倍.
        可视角度（Viewing Angle）：当观察者面对LED时可以看到LED的*大亮度，当观察者向左或右移动时，看到的亮度会减小，当亮度减到*大亮度的一半时，此时所处的角度加上向反方向移动得到的角度之和，称水平可视角度，垂直可视角度用同样方式测量。LED的视角厂家会给出参数.
        *小视距：对于具有一定形状、亮度、距离的两个光点，无法分辩该两点的位置点到该两点的*小垂直距离，称为*小视距，而该点与两个光点联线的夹角称为*小视角。因此影响*小视距和*小视角的因素有：光点的形状、亮度、距离。
        *大视距：对于具有一定亮度、距离的矩形显示画面，无法分辩该矩形显示画面内容的位置点到该矩形画面的*小垂直距离，称为*大视距。因此影响*大视距的因素有：矩形显示画面亮度、距离。
        有效视距：大于*小视距，小于*大视距的范围，称为有效视距。

        9.分辨率

       分辨率（Resolution）：通常用于数字显示设备，表示总的象素数量，一般写成宽X高的形式，如800X600、

        10.刷新率

        刷新率（Refresh Rate）：显示屏画面更新的速率，通常用赫兹表示（Hz）。

        其他关键概念：

        帧频（Frame Rate）：显示屏每秒显示的图像帧的数量，通常取决于输入的信号（25 fps for PAL, 30 fps for NTSC）
        场频（Field）：PAL和NTSC的一半帧，因为PAL和NTSC是隔行扫描，每次刷新只显示半帧图像。
        纯绿（Pure green）和真绿（true green）：过去30年，各种颜色LED被相继开发出来，首先是红色，黄色，黄绿色，蓝色LED和纯绿LED在90年代相继被日亚工程师发明.至此,制造LED全彩色显示屏成为可能.播放视频的LED显示屏必须用纯绿，如果用黄绿来做，颜色肯定不真实，如果一个象素里绿管的数量很多，比红管和蓝管的数量多，那肯定是黄绿管，因为黄绿的亮度不够，必须用多个，但黄绿LED价格低廉。该种显示屏俗称伪彩屏。
        GAMMA矫正（gamma correction）：这是一种通过变换函数来减少灰度数量，从而产生一个更接近真实环境的色彩和对比度。全彩屏实际表现的颜色受到很多限制，当夜晚时，必须降低屏体亮度，此时能够显示的色彩就会减少，因此，数字RGB显示的色彩肯定少于16M色，为了解决这个问题，需要更高层次的灰度，1Bill色的系统（红绿蓝各1024级色）可以表现更真实的色彩，因为从256级灰度扩大到1024级，极大的丰富了可表现的色彩数目。
        虚拟象素技术（Virtual Resolution）：也称共享象素或动态象素将4倍于物理象素的象素快速的按奇偶列和奇偶行分4次送到物理象素上显示，其效果相当于将间距缩小一半，其成本与传统做法基本相比，基本没增加，但可以做到原来4倍的分辨率。
        一致性（Uniformity）：整个画面的质量很大程度上取决于LED的一致性。一致性的问题是LED固有的问题，当LED生产时。他们的亮度，视角，还有其它的特性实际上都不统一，这些参数分布在某一范围，制造商工艺控制的越好，这个范围越小，选用**厂商提供的LED可以减少调试的工作量，人眼对颜色和亮度的敏感度相当高，对于LED之间的差别很容易察觉，特别在高亮的显示系统中，这种差别更大，设计者必须采用各种技术来消除这种差别，增加一致性。
        色差（Colour Shift）：LED显示屏由红绿蓝三色组合来产生各种颜色，但这三种颜色由不同材料做成，视角是有差异的，不同LED的光谱分布都是变化的，这些能被观测的差异称为色差。当偏过一定角度观察LED时，其颜色发生改变,人眼判断真实画面的色彩的能力（比如电影画面）比观测计算机产生的画面要好。