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来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/03 05:37:39

一.LED显示屏驱动芯片的分类及应用

1 认识

  LED显示屏主要是由发光二极管(LED)及其驱动芯片组成的显示单元拼接而成的大尺寸平面显示器。驱动芯片性能的好坏对LED显示屏的显示质量起着至关重要的作用。近年来,随着LED市场的蓬勃发展,许多有实力的IC厂商,包括***的东芝(TOSHIBA)、索尼(SONY),美国的德州仪器(T1),台湾的聚积(MBl)和点晶科技(SITl)等,开始生产LED专用驱动芯片。

  2 驱动芯片种类

  LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片两种。所谓的通用芯片,其芯片本身并非专门为LED而设计,而是一些具有LED显示屏部分逻辑功能的逻辑芯片(如串-并移位寄存器)。而专用芯片是指按照LED发光特性而设计专门用于LED显示屏的驱动芯片。LED是电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流的变化而变化,而不是靠调节其两端的电压而变化。因此专用芯片一个最大的特点就是提供恒流源。恒流源可以保证LED的稳定驱动,消除LED的闪烁现象,是LED显示屏显示高品质画面的前提。有些专用芯片还针对不同行业的要求增加了一些特殊的功能,如亮度调节、错误检测等。本文将重点介绍专用驱动芯片。

  2.1通用芯片

  通用芯片一般用于LED显示屏的低档产品,如户内的单色屏,双色屏等。最常用的通用芯片是74HC595。74HC595具有8位锁存、串—并移位寄存器和三态输出。每路最大可输出35mA的电流(非恒流)。一般的IC厂家都可生产此类芯片。显示屏行业中常用Motorola(Onsemi),Philips及ST等厂家的产品,其中Motorola的产品性能较好。

  2.2专用芯片

  专用芯片具有输出电流大、恒流等特点,比较适用于电流大,画质要求高的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。

  专用芯片的关键性能参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差(bit-bit,chip-chip)和数据移位时钟等。

  ●最大输出电流

  目前主流恒流源芯片的最大输出电流多定义为单路最大输出电流,一般在90mA左右。恒流是专用芯片的最根本特性,也是得到高画质的基础。而每个通道同时输出恒定电流的最大值(即最大恒定输出电流)对显示屏更有意义,因为在白平衡状态下,要求每一路都同时输出恒流电流。一般最大恒流输出电流小于允许最大输出电流。

  ●恒流源输出路数

  恒流源输出路数主要有8(8位源)和16(16位源)两种规格,现在16位源基本上占主流:如TLC5921,TB62706/TB62726,MBl5026/MBl5016等。16位源芯片主要优势在于减少了芯片尺寸,便于LED驱动板(PCB)布线,特别是对于点间距较小的PCB更是有利。

  ●电流输出误差

  电流输出误差分为两种,一种是位间电流误差,即同一个芯片每路输出之间的误差;另一种是片间电流误差,即不同芯片之间输出电流的误差。电流输出误差是个很关键的参数,对显示屏的均匀性影响很大。误差越大,显示屏的均匀性越差,很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间电流误差一般小于土6%,片间电流误差小于-+15%o

  ●数据移位时钟

  LED专用驱动芯片的基本功能中都包含串行移位寄存器的功能,以便于实现显示数据的级联与传输,构建大尺寸多显示点的LED显示屏。数据移位时钟决定了显示数据的传输速度,对显示屏显示数据的更新速率起到至关重要的作用。作为大尺寸显示器件,显示刷新率应该在85Hz以上,才能保证稳定的画面(无扫描闪烁感)。较高的数据移位时钟是显示屏获取高刷新率画面的基础。目前主流恒流源芯片移位时钟频率一般都在15MHz以上。

  2.3目前主流LED专用芯片的性能比较

  目前,LED显示屏专用驱动芯片生产厂家主要有TOSHIBA(东芝)、TI(德州仪器)、SONY(索尼)、MBI{聚积科技}、SITI(点晶科技)等。在国内LED显示屏行业,这几家的芯片都有应用。

  TOSHIBA产品的性价比较高,在国内市场上占有率也最高。主要产品有TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等。其中TB62705、TB62725是8位源芯片,TB62706、TB62726是16位源芯片。TB62725、TB62726分别是TB62705、TB62706的升级芯片。这些产品在电流输出误差(包括位间和片间误差)、数据移位时钟、供电电压以及芯片功耗上均有改善。作为中档芯片,目前”TB62725、TB62726已经逐渐替代了TB62705和TB62706。另外,TB62726还有一种窄体封装的TB62726AFNA芯片,其宽度只有6.3mm(TB62706的贴片封装芯片宽度为8.2mm),这种窄体封装比较适合在点间距较小的显示屏上使用。需要注意的是,AFNA封装与普通封装的引脚定义不一样(逆时针旋转了90度)。TB62718、TB62719是TOSHIBA针对高端市场推出的驱动芯片,除具有普通恒流源芯片的功能外,还增加了256级灰度产生机制(8位PWM)、内部电流调节、温度过热保护(TSD)及输出开路检测(LOD)等功能。此类芯片适用于高端的LED全彩显示屏,当然其价格也不菲。TB62727为TOSHIBA的新产品,主要是在TB62726基础上增加了电流调节、温度报警及输出开路检测等功能,其市场定位介于TB62719(718)与TB62726之间,计划于2003年10月量产。

TI作为世界级的IC厂商,其产品性能自然勿用置疑。但由于先期对中国LED市场的开发不力,市场占有率并不高。主要产品有TLC5921、TLC5930和TLC5911等。TLC5921是具有TSD、LOD功能的高精度16位源驱动芯片,其位间电流误差只有±4%,但其价格一直较高,直到最近才降到与TB72726相当的水平。TLC5930为具有1024级灰度(10位PWM)的12位源芯片,具有64级亮度可调功能。TLC5911是定位于高端市场的驱动芯片,具有1024级灰度、64级亮度可调、TSD、LOD等功能的16位源芯片。在TLC5921和TLC5930芯片下方有金属散热片,实际应用时要注意避开LED灯脚,否则会因漏电造成LED灯变暗。

  SONY产品一向定位于高端市场,LED驱动芯片也不例外,主要产品有CXA3281N和CXR3596R。CXA3281N是8位源芯片,具有4096级灰度机制(12位PWM)、256级亮度调节、1024级输出电流调节、TSD、LOD和LSD(输出短路检测)等功能。CXA3281N主要是针对静态驱动方式设计的,其最大输出电流只有40mA。CXA3596R是16位源芯片,功能上继承了CXA3281N的所有特点,主要是提高了输出电流(由40mA增加到80mA)及恒流源输出路数(由8路增加到16路)。目前CXA3281N的单片价格为1美元以上,CXA3596R价格在2美元以上。

  MBI(聚积科技)的产品基本上与TOSHIBA的中档产品相对应,引脚及功能也完全兼容,除了恒流源外部设定电阻阻值稍有不同外,基本上都可直接代换使用。该产品的价格比TOSHIBA的要低10~20%,是中档显示屏不错的选择。MBI的MBl5001和MBl5016分别与TB62705和TB62706对应,MBl5168千口MBl5026分另(j与TB62725禾口TB62726对应。另外,还有具有LOD功能的其新产品MBl5169(8位源)、MBl5027(16位源)、64级亮度调节功能的MBl5170(8位源)和MBl5028(16位源)。带有LOD及亮度调节功能的芯片采用MBI公司的Share-I-OTM技术,其芯片引脚完全与不带有这些功能的芯片,如MBl5168和MBl5026兼容。这样,可以在不变更驱动板设计的情况下就可升级到新的功能。

SITI(点晶科技)是台湾一家专业研发生产LED驱动芯片的公司,其产品性能稳定。点晶科技的定位与TOSHIBA差不多,其产品的性能与价格也相当。但引脚并不兼容。点晶的产品主要有ST2221A、ST2221C、DMl34、DMl35、DMl36,DMl33和ST2226A等。除了ST2221A为8位源外,其余都是16位源芯片。DMl34、DMl35禾口DMl36是ST2221C的升级产品。这三款芯片之间的区别只是输出电流不同,DMl34的输出电流为40-90mA,DMl35的输出电流为10-50mA,DMl36的输出电流为3-15mA。DMl33具有64级亮度可调、LOD及TSD功能。ST2226A具有1024级灰度机制(10位PWM),属于高端芯片。

  从这几家LED驱动芯片主要制造商的产品结构来看,目前LED恒流芯片主要分为三个档次。第一档次是具有灰度机制的芯片,这类芯片内部具有PWM机构,可以根据输入的数据产生灰度,更易形成深层次灰度,达到高品质画面。第二档次是具有LOD、TSD、亮度调节功能的芯片,这些芯片由于有了附加功能而更适用于特定场合,如用于可变情报板,具有侦测LED错误功能。第三档为不带任何附加功能的恒流源芯片,此类芯片只为LED提供高精度的恒流源,保证屏体显示画面的质量良好。

  74HC245的作用:信号功率放大。

第1脚DIR,为输入输出端口转换用,DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出,DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。

第2~9脚“A”信号输入输出端,A1=B1、、、、、、A8=B8,A1与B1是一组,如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出,其它类同。如果DIR=“0”G=“0”则B1输入A1输出,其它类同。

第11~18脚“B”信号输入输出端,功能与“A”端一样,不在描述。

第19脚G,使能端,若该脚为“1”A/B端的信号将不导通,只有为“0”时A/B端才被启用,该脚也就是起到开关的作用。

第10脚GND,电源地。

第20脚VCC,电源正极。

74HC04的作用:6位反相器。

第7脚GND,电源地。

第14脚VCC,电源正极。

信号由A端输入Y端反相输出,A1与Y1为一组,其它类推。例:A1=“1”则Y1=“0”、A1=“0”则Y1=“1”,其它组功能一样。

74HC138的作用:八位二进制译十进制译码器。

第8脚GND,电源地。

第15脚VCC,电源正极

       第1~3脚A、B、C,二进制输入脚。

       第4~6脚片选信号控制,只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时,才会被选通,输出受A、B、C信号控制。其它任何组合方式将不被选通,且Y0~Y7输出全为“1”。

       通过控制选通脚来级联,使之扩展到十六位。

       例:G2A=0,G2B=0,G1=1,A=1,B=0,C=0,则Y0为“0”Y1~Y7为“1”,详情见真值表。

74HC595的作用:LED驱动芯片,8位移位锁存器。

第8脚GND,电源地。

第16脚VCC,电源正极

    第14脚DATA,串行数据输入口,显示数据由此进入,必须有时钟信号的配合才能移入。

    第13脚EN,使能口,当该引脚上为“1”时QA~QH口全部为“1”,为“0”时QA~QH的输出由输入的数据控制。

    第12脚STB,锁存口,当输入的数据在传入寄存器后,只有供给一个锁存信号才能将移入的数据送QA~QH口输出。

    第11脚CLK,时钟口,每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器。

    第10脚SCLR,复位口,只要有复位信号,寄存器内移入的数据将清空,显示屏不用该脚,一般接VCC。

    第9脚DOUT,串行数据输出端,将数据传到下一个。

    第15、1~7脚,并行输出口也就是驱动输出口,驱动LED。

4953的作用:行驱动管,功率管。

其内部是两个CMOS管,1、3脚VCC,2、4脚控制脚,2脚控制7、8脚的输出,4脚控制5、6脚的输出,只有当2、4脚为“0”时,7、8、5、6才会输出,否则输出为高阻状态。

TB62726的作用:LED驱动芯片,16位移位锁存器。

第1脚GND,电源地。

第24脚VCC,电源正极

第2脚DATA,串行数据输入

第3脚CLK,时钟输入

第4脚STB,锁存输入

第23脚输出电流调整端,接电阻调整

第22脚DOUT,串行数据输出

第21脚EN,使能输入

其它功能与74HC595相似,只是TB62726是16位移位锁存器,并带输出电流调整功能,但在并行输出口上不会出现高电平,只有高阻状态和低电平状态。74HC595并行输出口有高电平和低电平输出。TB62726与5026的引脚功能一样,结构相似。

二、 LED显示屏常见信号的了解

    CLK时钟信号:提供给移位寄存器的移位脉冲,每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据,数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。在任何情况下,当时钟信号有异常时,会使整板显示杂乱无章。

    STB锁存信号:将移位寄存器内的数据送到锁存器,并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。但由于驱动电路受EN使能信号控制,其点亮的前提必须是使能为开启状态。锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。在任何情况下,当锁存信号有异常时,会使整板显示杂乱无章。

    EN使能信号:整屏亮度控制信号,也用于显示屏消隐。只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时,整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。

    数据信号:提供显示图象所需要的数据。必须与时钟信号协调才能将数据传送到任何一个显示点。一般在显示屏中红绿蓝的数据信号分离开来,若某数据信号短路到正极或负极时,则对应的该颜色将会出现全亮或不亮,当数据信号被悬空时对应的颜色显示情况不定。

    ABCD行信号:只有在动态扫描显示时才存在,ABCD其实是二进制数,A是最低位,如果用二进制表示ABCD信号控制最大范围是16行(1111),1/4扫描中只要AB信号就可以了,因为AB信号的表示范围是4行(11)。当行控制信号出现异常时,将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。

(1)如何提高LED显示屏色度均匀性;(2)如何提高LED显示屏的色彩还原度;(3)如何扩大色域,还原

更多自然界色彩。

上述各项色度处理技术在具体实施时,都是相互关联的,某些方面甚至是鱼和熊掌不可兼得的。综合LED显

示屏还须进行亮度均匀性校正、灰度非线性变换、降噪处理、图像增强处理、动态象素处理等,整个信号

处理流程非常复杂。因此,我们必须从系统的角度对各项性能进行综合权衡,把握好各项处理的次序,并

加大信号处理的深度,才能使LED全彩色显示屏展现一个五彩缤纷、绚丽多姿的精彩世界。

该文章适合电工技工水平以上的人员,包括电子专业的大专本科毕业生阅读。由于该教程涉及强电,请注意安全。

1. LED条屏概述

LED屏幕,作为新的媒体,运动的发光图文,更容易吸引人的注意力,信息量大,随时更新,有着非常好的广告和告示效果。LED屏比霓虹灯更加简单,容易安装和使用,效果变化更多,可以随时更新内容,是很好的户内外发视觉媒体。LED屏幕属于高科技电子产品,价格比较高,以前集中在政府和单位中使用。技术不断进步,价格不断降低,组装和维护更加简单。小型的LED条屏,因为价格便宜,安装和使用简单,漫漫被大众接受,逐步走进大小店铺,应用更加大众化,逐步开始普及。

 

 

三.什么是LED电子屏转接板?

  • 转接板是将控制板发出的信号分成若干个支流的卡板 也叫做分线板,一般情况下,根据LED电子屏本身模组纵向数量决定的,也就是说,您的LED电子屏若是两排以上(含两排)都要使用转接板,但是也有的LED显示屏控制卡厂家在生产卡的时候,在卡本身上就带8个分线柱(最多)

湖南路大屏在招标时所定的技术指标是:

白平衡亮度大于5000cdm2

白平衡色温6500K

视频处理位数大于10bit

灰度级每种基色大于10bit 能显示107亿色;

刷新频率大于400Hz

显示屏无可觉察的色差,全屏各基色色差小于4nm

显示屏无可觉察的亮度差,相邻象素亮度差小于5%,显示红、绿、蓝单色灰度画面时,没有可觉察的马赛克现象;

MTBF大于5000小时,MTTR小于30分钟;

客观地说,这些指标,不仅在当时,就是在今天,国内厂商的产品还没有完全达到。在许多情况下,由于发光管水平的提高,正常设计的大屏亮度已不成问题,能够 达到要求。但是亮度只是一个重要指标,而不是全部。现在大家普遍感觉到国内厂家的大屏亮度有余,柔和不足,总体效果不如国外知名厂家,原因就在于有更多技 术问题还没有解决好。笔者认为,从技术角度,有必要在以下几方面下功夫。

(1)配色和混色

大屏是由大量的发光二极管组成的,必须对所用发光二极管的光电参数进行设计、计算和测试,才能达到良好的白平衡。简单的估算和凭肉眼感觉判断是不可能有好 效果的。这里涉及到发光二极管的选用和驱动设计,不仅影响屏幕的光电性能,而且影响可靠性。特别是在室内全彩屏的设计中,热设计应引起足够的重视,否则效 果和可靠性都会成问题。

(2)色差校正

由于色坐标的差异,电视视频信号的色域与LED的色域存在差别,造成播出的电视节目颜色显得不真实。所以,色坐标的校正十分重要。校正的转换计算比较复杂,难于用软件完成,从各厂家的产品来看,尽管大家都声称有这种色校正功能,恐怕都没有做到色校正。

(3)一致性

全彩大屏的最大难点就是一致性,或者说最容易被观众觉察的毛病就是一致性不好,屏幕显得一块深一块浅,俗称马赛克现象,是最令人反感的。造成一致性不好的 原因是多方面的,包括选用的发光二极管、驱动电路、结构设计和施工等。但是,除非所用发光二极管的离散性太大外,否则一致性的问题主要是设计和施工问题。 湖南路大屏,观众的第一反映就是观察不到马赛克现象(严格地说,是很轻而不是没有,普通观众与专业人士的观察有一些差别)。这块大屏在结构工艺上非常有特 点,没有采用国内普遍使用的模组灌胶等办法,值得研究。通常,发光二极管厂家把发光二极管按亮度和色品分成若干档,同一档的差异是可以通过精心地设计和调 试解决的。结构设计和施工不良,是造成马赛克现象的另一大原因,而且往往到大屏安装完毕,投入运行时才会发现,已无法补救了,所以应当特别下功夫。如果 说,国内厂家显示屏在电气指标上存在一定差距的话,那么在结构和工艺上的差距就大得多,这些往往严重地影响显示效果。

(4)灰度等级

湖南路大屏和国外众多大屏的经验证明,灰度级必须足够高。目前高档产品普遍为同屏显 1024级,107亿色。国内大多是256级,差距甚远。许多厂家提102420484096甚至16384级编码,256级非线性显示167 兆色。有一种意见认为,256级非线性灰度对于大屏应当足够,因为HDTV标准也是规定256级灰度。据笔者测试,并非如此,实际效果相差很大。事实上要 实现1024级以上的灰度,技术难度会增加许多。简单地计算一下就会明白。当刷新频率为400Hz时,非线性灰度为1024级,亮度调整等级为32级,这 时如果丫修正系数为28PCM的最小调宽脉冲的宽度应为10ns左右,已经达到驱动电路的带宽极限。实际上是无法实现的,要考虑调幅与调宽复合使用的 办法。同样还有传输带宽的问题,当屏幕行列数多,刷新频率要求高(例如400Hz以上)时,数据的传输难度也会增加,有时必须采用光纤传输,才能保证图像 的质量。所以,灰度从非线性256级到非线性1024级,在技术上需要一个跨越。

(5)数字处理能力

要得到优质图像,必须有高质量的视频信号源。对于一般的大屏用户,所能得到的最好信号就是广播电视信号,DVDVCD等只是家用级的。因此,对输入信号 进行数字处理、提升图象质量就是必不可少的了。事实上大家都有这样的体会:播放经过挑选的节目时,显示效果是非常满意的,但如果是实况转播电视节目或放映 VCDDVD,难免有各种画面和镜头,例如夜景等暗画面或大面积的高亮度明亮画面,那时效果就要大打折扣了。怎样才能在各种画面和镜头下都有满意的效果 ?这就要靠数字信号处理,例如数字梳形滤波,滤波降噪,边缘锐化,远动预测和补偿,色度修正,非线性修正等等。特别值得一提的是比例缩放(SCALE) 处理,是LED大屏的特殊问题,要由大屏业界下功夫研究。由于大屏象素总是少于视频信息源,在播放时必然遇到比例缩放问题,采样和重现中的损失以及造成的 混迭和缺陷会造成图象质量下降。如何减少和降低损失,需要数字信号处理技术。数字图象处理技术已经取得很大的进展,有许多成果,例如大尺寸电视或投影中的 技术成果,可以直接运用到大屏显示中来。数字处理系统的处理能力集中体现在处理位数和处理速度上,运用DSP或高档FPGA是必然趋势。

(6)可靠性和寿命

可靠性是显示屏的生命,无论是用于形象工程,还是用于商业运行,稳定可靠都是至关重要的。可靠性指标由平均无故障时间(MTBF)和平均修复时间 (MTTR)来表述。MTBF10000小时是一个非常高的指标,实际上也不一定需要。不少厂家下了大功夫提高系统的可靠性,但是究竟达到了什么水平,并 不能提供有说服力的数据。目前,国内还没有对大屏进行过可靠性测试。可靠性的基础是严密的可靠性设计和严格的质量管理控制。显示屏是一个大型电子设备,在 保证有良好的日常维护和定期保养的条件下,可以把MTBF指标要求降低,从而节省成本。道理很简单,如果不要求大屏长期连续运行,而是间歇工作,而在间歇 期,通过维护保养,把故障苗头消灭,使系统始终处于良好的状态下,那么,就可以保证正常工作期间不发生故障。这样,1000小时的MTBF也能使系统稳定 可靠地运转。湖南路大屏,从开通以来,已经正常运行了八个月,主要指标没有明显的下降。这不仅是因为系统可靠性较高,还因为维护保养做得好。更为突出的 是,大屏的结构设计和备件配备得好,MTTR可以达到15分钟,这一点特别值得我们效法。

五.LED显示屏 的三合一 与三并一 有什么本质的区别呢?
1.三合一表贴
   是指红绿蓝三个发光点封装在同一个发光管里面的合成,由于封装在同一发光管内, 所以近看是一点, 而分立的就是一条线。三合一的价格高, 做的最好的是日亚, 欧司朗, GREE。
2.三并一表贴(分离表贴)
   是指红绿蓝三个发光点是分开封装的,封装后又和亚表贴的一样排列成一个像素点。
然后我们再来看看三合一表贴与三并一表贴LED全彩屏的对比区别:
一、三并一是分离表贴,三点分开供电。与三合一相比具有功耗低、散热好、有效延长屏的寿命,可靠性较高。
二、相比之下,三并一比三合一维修成本要低,因为三并一可以实现单灯维修。
三、三并一表面可以做漫反射光处理,与三合一的显示效果相比,匀色性较好,没有颗粒状感觉。另外,三并一整屏视角要比三合一大些。 
四、通常,三并一全彩屏分光分色比三合一全彩屏要容易,而且颜色饱和度高。
五、一般来说,三并一的封装成本及生产成本都比三合一要低很多。
六、三并一表贴显示屏在整体的颜色上要比三合一均匀,因为三并一是用整个面来发光,而三合一只局限于点发光。
七、三并一在IC、驱动芯片温度方面比三合一要低,从而提高了屏体的整体寿命。

八、从焊接工艺上来说,三并一表贴的封装方式很成熟,要优于三合一表贴。
九、由于三合一表贴工艺上步骤复杂,工期较长。三并一的工期就是正常生产显示屏的生产日期。
十、通常三并一有面罩保护,能达到防尘、防晒,并能达到保护发光晶片的效果,而三合一是发光晶片直接裸露在外,没有任何面罩的保护。
  由于三合一表贴的价格较高,主要用于对外出口。相信随着芯片加工的成本慢慢降低,三并一将以其极高的性价比很好地满足用户的需求,而亚表贴则将在不久的时间内,退出市场。

六.混色全彩

混色全彩LED显示屏技术问答
1、为什么称为"混色全彩"技术而不称为像素分解技术?
    本显示技术在发光体排列和控制原理上同像素分解技术有本质的不同,像素分解技术采用了LED复用技术,同一个LED发光管,同相邻的LED发光管进行4次组合(上、下、左、右组合)得到要显示的数据信息;而在本设计中,至少有一种颜色的发光体被作为显示基色标志点,其他颜色发光体同基色发光体混色,可生成混色图像。
2、传统模块发光孔一般均使用圆孔,为什么混色全彩显示屏使用的为方孔?
    一方面方孔模块的显示效果要元好于贺孔模块的显示效果,另一方面这也满足了混色全彩模块的混色要求。
3、同一般传统全彩显示屏比较,本产品有何优势?
    传统全彩显示屏在每一个发光孔中均有红、绿、蓝三种发光体,这是LED显示屏设计的理想状态。由于LED发光管的光热效应和电热效应,其发热量一般很大,这样在全彩色LED模块设计中,点间距一般不能设计得太小,现在市场上比较成熟的是φ5.0全彩色模块,单位面积显示点数很小(17200点/平方米),显示效果较差。另一方面,因蓝色发光体的成本是红色、草绿色发光体的十几倍,价格使一般客房不能接受。 而混色全彩模块中LED发光体的独特排列,显示点间距可何等到很小,如我们现在推出的S35、S40、S45、SA56系列混色模块,这们的显示点密度分别为52245点/㎡、40000点/㎡、20408点/㎡、这样不到三平方米的显示屏即可播放完整视频信号了,在视频显示效果上,混色全彩LED显示屏效果要远好于一般传统全彩色LED,这方面,您在实际演示中会看到。
4、该产品为体能注册专利?
    该产品具有实用性、新颖性,同时具有巨大的性能价格比,不同于以往任何LED产品,符合申请专利的条件;
5、现在有很多多媒体视屏系统号称为1024级、2048级甚至4096级灰度控制系统,而你们公司产品为何只标明256级灰度?
    因现在计算机多媒体卡内部数据为24位真彩色,每种颜色数据信号为8位,所以只能是256级灰度,本公司产品中每种颜色均有768级亮度调节,每一级中均可表现256级灰度,若按照一般乘积来计算,便为768×256,这在实际表述中会造成混乱。从实际效果来看,本产品的256级灰度效果,要远优于一般传统LED效果。
6、减小了蓝色发光体数量,成本降下来了,会影响LED显示屏的显示效果吗?
    恰恰相反,减少了蓝色发光体数量后,不但不会影响LED显示屏的显示效果,反而使LED的显示效果进一步增强,这可能有点不可思议,在这里简单作一论述; 人眼对各种颜色的分辨率不同,蓝色和其他颜色的组合,人眼对其分辨办只是"黑红"、"黑绿"的1/4左右,另外根据NTSC白平衡理论:Y=3R+6G+1B可见,红、绿、蓝的比率为3:6:1。这是混色全彩显示屏设计时减少蓝色发光体的理论依据,从实际效果可以看出,一般的全彩色LED显示屏整屏发紫,这就是蓝色过多的原因,可混色全彩LED显示屏其发光体的配比符合NTSC白平衡原理,在图象和视屏效果上远优于传统全彩色LED显示屏,在实际白平衡时容易得多。
7、现在一些公司开发了LED专用芯片,在本产品上使用了吗?
    专用芯片是为了实现系统的某些特定的功能,把其集成而构成一个芯片;在这方面,随着大规模可编程器件的发展,其功能和价格上已远远优于一般专用芯片,最主要的是根据用户需要,实现不同功能,所以在本产品编程器件来完成,从整屏效果和功能上来看,任何专用芯片不可能实现的768级亮度调整;而在本产品上可很方便实现;另外可根据显示理论的进一步研究,可随时进行升级。当然了,在生产和维护上,传统芯片更方便些,价格上也存在很大优势。
8、该产品在控制理论上有无突破?
    现在市场上一般全彩色显示屏控制系统,基本上都沿用了过去双基色系统的控制理论,增加了一个蓝色信号而已,这样生产出的LED显示屏,不能称为真正意义上的全彩色LED,就象牛顿三定律在处理速度接近光速时的对象时,便不正确了,必须要使用爱因思坦的相对论了。 我们在设计本产品时,对LED显示屏的控制理论进行了研究,如数据位扩展技术、灰度线性切换技术、白平衡理论、Gamma校正、亮度调整、色空间转换、数据通讯等等;许多技术在双基色控制系统中都是没有的,在一般的全彩色系统上也没有实现;对过去沿用的技术象Gamma校正、亮度调节、屏体扫描、灰度生成等,我们也重新作了研究处理,使其更适合于全彩色LED显示屏。所以,本产品的LED控制理论已完全不一般LED的控制理论了。
9、在本产品上,许多硬件功能都是由软件控制的,为何不直接做成硬件?
    这方面应是本产品的一大特点和优势,硬件功能软件化,是当今科技发展的方向,如大规模可编程器件,你可以随心所欲根据系统需求由软件生成所需硬件功能,最关键的是用户可根据自己的喜好,随时修改参数,如屏体亮度、Gamma曲线、白平衡等等,这样就不必经常去修改硬件了。
10LED显示屏效果能达到电视的效果吗?
    过去在LED行业内,我们会经常听到"LED显示屏怎么能用电视机去比较",这便是说LED显示屏效果同电视机不能相提并论,你看了本产品便会发现,过去的说法是错误的。混色全彩LED显示屏效果可用电视机媲美,这在理论上也是有依据的,LED全彩色发光管其色空间要大于一般电视机的颜色空间,全彩色LED的颜色效果要优于一般电视机;过去,由于全彩色控制理论的局限,使人们进入了一个"误区"。本产品独特的模块以及最新控制理论,使全彩色LED显示屏迈入了一个新的纪元。

七.五大因素决定LED显示屏质量

                1、亮度与视角 
              .显示屏亮度主要取决于LED发光强度和LED密度 
              .显示屏视角应解决光通量浪费问题 
              显示屏亮度主要取决于LED的发光强度和LED密度。近几年LED在衬底、外延、芯片及封装等方面的新技术层出不穷,尤其是氧化铟锡(ITO)电流扩展层技术及工艺的稳定与成熟,使LED的发光强度有了大幅提高。目前,国际一流品牌小功率LED在水平视角为110度、垂直视角为50度的情况下,绿管的发光强度已高达4000mcd,红管达1500mcd,蓝管达1000mcd。在像素间距为20mm时,显示屏亮度可达到10000nit以上。显示屏可在任何环境下全天候工作。 
                在谈到显示屏视角时,有一个值得我们思考的现象:LED显示屏尤其是室外显示屏,人们的观察角度基本是从下而上,而以现有LED显示屏的产品形态来看,有一半的光通量消失在茫茫天空中。在能源紧张的今天,我们是否有更合理的解决之道?值得深思。
               2、均匀性与清晰度 
              .LED各项性能参数不一致是影响均匀性的主要原因 
              .制约LED显示屏清晰度改善的主因是均匀性而不是物理像素间距 
              LED显示屏技术发展到今天,均匀性已成为衡量显示屏优劣的最重要指标。人们常说LED显示“点点灿烂,片片辉煌”,就是对像素之间和模块之间严重不均匀的一种形象比喻。专业一点的说法是“灰尘效应”和“马赛克现象”。 
              造成不均匀现象的根源主要有:LED各项性能参数的不一致;显示屏在生产、安装过程中组装精度的不足;其他电子元器件的电参数一致性不够;模块、PCB设计的不规范等。 
              其中“LED各项性能参数的不一致”是主因。这些性能参数的不一致主要包括:光强不一致、光轴不一致、色坐标不一致、各基色光强分布曲线不一致以及衰减特性不一致等。如何解决LED性能参数的不一致现象,目前业内主要有两种技术途径:一是通过对LED规格参数的进一步细分,提高LED各项性能的一致性;二是通过后续校正的方式来改善显示屏均匀性。后续校正也从早期的模组校正、模块校正,发展到今天的逐点校正。校正技术则从单纯的光强校正,发展到光强+色坐标校正。 
              但是,我们认为后续校正并不是万能的。其中,光轴不一致、光强分布曲线不一致、衰减特性不一致、拼装精度差以及设计的不规范等是无法通过后续校正来消除的,甚至这种后续校正会使光轴、衰减、拼装精度方面的不一致更加恶化。 

              因此,通过实践我们的结论是:后续校正仅仅是治表,而LED参数细分才是治本,才是LED显示产业未来的主流。 
              而论到显示屏均匀性与清晰度的关系,业界则常常存在一个认识上的误区,即以分辨率替代清晰度。其实显示屏清晰度是人眼对显示屏分辨率、均匀性(信噪比)、亮度、对比度等多项因素综合的主观感受。单纯缩小物理像素间距提高分辨率,而忽视均匀性,对提高清晰度是毫无疑义的。试想一个存有严重“灰尘效应”和“马赛克现象”的显示屏,即使它的物理像素间距再小,分辨率再高,也不可能得到一个良好的图像清晰度。 
              因此,从某种意义上讲,目前制约LED显示屏清晰度改善的主因是“均匀性”而不是“物理像素间距”。 
              3、显示屏像素失控
              .造成显示屏像素失控的主要原因是LED失效 
              .静电放电是失效最大诱因 
              造成显示屏像素失控的原因很多,其中最主要的原因就是“LED失效”。 
              LED失效的主因又可分为两个方面:一是LED自身品质不佳;二是使用方法不当。通过分析我们归纳出LED失效模式和上述两个主因之间的对应关系。 
              上述我们谈到很多LED的失效通常在LED的常规检验测试中是无法发现的。除了在受到静电放电、大电流(造成结温过高)、外部强力等不当使用外,很多LED失效是在高温、低温、温度快速变化或其他恶劣条件下,由于LED芯片、环氧树脂、支架、内引线、固晶胶、PPA杯体等材料热膨胀系数的差异,引发其内部应力的不同而产生的,因此,LED的质量检测是一项十分复杂的工作。 
              再者,对于GaN基LED而言,静电放电是其失效的最大诱因。静电放电导致LED失效的机理非常复杂,设备、工具、器皿及人体均有可能带有静电并对其放电,这种静电少则几百伏,高则几万伏,放电时间在纳秒级水平。我们在显示屏生产、安装、使用过程中出现的蓝绿管失效,往往就是LED-PN结被静电放电击穿所至。国际静电协会严格规定了标准静电放电模式,主要分为人体放电模式(HBM)和机器放电模式(MM)。我国对器件的静电放电敏感度(ESDS)分为三个等级(人体模式):1级为0~1999V;2级为2000~3999V;3级为4000V以上。一般情况下LED的静电放电敏感度在人体模式下在几百伏~上万伏之间,而在机器模式下只有几十伏到五百伏左右。LED显示屏由于生产过程繁杂,静电放电防不胜防,因此,LED静电放电敏感度应选择2级或以上为妥(人体模式),而静电防护必须贯穿生产全过程。
                4、寿命 
              .LED的寿命决定了显示屏的寿命 
              .从器件制造和器件应用两方面着手提高LED寿命 
              LED显示屏的寿命是由多种因素决定的,但是,由许多因素造成的寿命终结是可以通过零部件(比如开关电源)的更换来不断地延续寿命。而LED则是不可能被大量更换的,因此,一旦LED寿命终结,则意味着显示屏寿命的终止。一定意义上LED的寿命决定了显示屏的寿命。LED的寿命通常以发光强度衰减到初始值50%的时间为寿命期。LED作为一种半导体材料,人们常说有10万小时寿命,但那是在理想条件下的评估。而在实际使用状况下是达不到的。我们有一个简单的实验方法和计算公式可以测算LED的寿命:将LED放置于与实际工作环境相同的条件下工作1000小时,并测得光强的初始值和终值,然后通过公式就可推出LED的寿命期。我们选定某著名品牌蓝管在环境温度为50℃、电流为20mA的环境下工作1000小时后测得终值为0.88×初始值,根据公式我们可算出该蓝管在该环境下的寿命为5422小时。 
              我们说LED寿命决定显示屏的寿命,但并不是说LED寿命等于显示屏寿命。由于显示屏在工作时并不是每只LED每时每刻都在满负荷工作,显示屏在正常播放视频节目的情况下,显示屏的寿命期应该是LED寿命期的6~10倍,当LED工作在小电流的状况下寿命可以更长。因此,选用该品牌LED的显示屏寿命期可达5万小时左右。 
              怎样使LED寿命期更长?一般情况下我们可以从器件制造和器件应用两方面着手。从器件制造方面来讲:选择优质的外延材料;加大芯片面积,减小电流密度;均衡电流密度;降低热阻;选择性能优良而抗紫外能力强的封装材料等都可以使LED寿命更长。 
              从器件应用方面讲:将散热作为从模块设计到工程实施甚至将来系统维护的一个中心工作;降低LED工作电流;正确配置LED,使各基色LED同步衰减等都是可以延长LED使用寿命的。 
              5、能耗与能效 
              .提高LED光效,降低显示屏能耗是发展方向 
              .LED作为一种绿色、节能光源日益受到青睐 
              提高LED光效,降低显示屏能耗是LED显示屏技术一个重要的发展方向,它具有如下积极意义:一是节能、减排,保护环境;二是降低电力增容、动力设备及散热设备的投入;三是节省电费降低运营成本;四是降低显示屏温升;五是延缓LED衰减速度;六是提高系统可靠性;七是延长显示屏寿命;八是减小显示屏光电参数的温漂,稳定图像效果。 
              LED的发光效率(即外量子效率)是由LED内量子效率和逃逸率决定的。现今,LED的内量子效率已高达90%以上,但是由于逃逸率较低,因此外量子效率成为提高LED光效的瓶颈。为了突破这个制约行业发展的瓶颈,许多新颖的解决方案被提出,同时得到了理论验证,其中大多数已进入试验阶段,部分已获得了成功,并且为最终的产业化奠定了坚实的基础。
              LED作为一种绿色、节能光源受到人们的青睐,也必将作为一种主流媒体,引领显示技术的未来。 
              总之,器件制造与器件应用本身是一个相辅相成的统一体,器件技术的进步给应用市场带来繁荣,而应用市场的需求则是器件技术进步的永恒动力。让我们上下游企业共同努力,开创LED显示技术新的未来。 

八.led显示屏扫描方式

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,称扫描方式;室内单双色一般为1/16扫描,室内全彩一般是1/8 扫描,室外单双色一般是1/4扫描,室外全彩一般是静态扫描。
目前市场上LED显示屏的驱动方式有静态扫描和动态扫描两种,静态扫描又分为静态实像素和静态虚拟,动态扫描也分为动态实像和动态虚拟;驱动器件一般用国产HC595,台湾MBI5026,日本东芝TB62726,一般有 1/2 扫,1/4扫,1/8扫,1/16扫。
举列说明:一个常用的全彩模组像素为 16*8 (2R1G1B),如果用MBI5026 驱动,模组总共使用的是:

16*8*(2+1+1)=512 ,MBI5026 为 16位芯片,512/16=32
(1)如果用32 个MBI5026芯片,是静态虚拟
(2)如果用16个MBI5026芯片,是动态1/2扫虚拟
(3)如果用8个MBI5026芯片,是动态 1/4扫虚拟
如果板子上两个红灯串连
(4)用24个MBI5026芯片,是静态实像素
(5)用12个MBI5026芯片,是动态1/2扫实像素
(6)用6个MBI5026芯片,是动态1/4扫实像素
在LED显示屏,扫描方式有1/16,1/8,1/4,1/2,静态。如果区分呢?一个最简单的办法就是数一下单元板的LED的数目和74HC595的数量。
计算方法:LED的数目除以74HC595的数目再除以8 =几分之一扫描
实像素与虚拟是相对应的:简单来说,实像素屏就是指构成显示屏的红绿蓝三种发光管中的每一种发光管最终只参与一个像素的成像使用,以获得足够的亮度。
虚拟像素是利用软件算法控制每种颜色的发光管最终参与到多个相邻像素的成像当中,从而使得用较少的灯管实现较大的分辨率,能够使显示分辨率提高

九.日本日亚、美国CREE、杭州士兰、台湾光磊的灯那个好些?

    做显示屏基本上日本日亚、美国CREE、惠州科锐。杭州士兰、台湾光磊的灯在国内是常用的,日本日亚(Nichia)、和美国科瑞(CREE)目前只销售原灯,不对外销售晶粒。这样品质有保障,作假率较小,但价格相对要高。
    杭州士兰,是只做晶粒片,不直接封装灯。由显示屏厂家自己选购封装厂。这样就给一下黑心厂有可乘之极,采用偏波的小晶粒片做显示屏,低价诱惑客户。这是出现同是士兰灯,为什么差距那么大呢?可见贪图便宜的背后要付出代价的。
台湾光磊是国内很好的LED上游企业,口碑已向很好,但最近也向深圳销售晶粒让厂家自己封装,估计也快被黑心人利用了呵呵,
    在国内市场上很奇妙,多贵和多便宜的都有人购买。看来鞋合不合脚还是自己知道。

十.白光LED简史

led是Light Emitting Diode发光二极管的简称。此种组件,无论是信息产品,通讯用品还是消费性家电制品,广泛普遍用于各种电子回路中,通常用来做为“显示状态”的用途。
 使用红光、绿光或蓝光二极管的产品,市面上可以说四处可见。但是使用白光的发光二极管,却很少见,其中是不是有什么技术瓶颈?答案是科技界最喜欢使用的反 制招数。因为这是日亚化学工业(Nichia)的独门专利。然而,随着该公司专利战略的不得不变更,白色光led的市场面以及性能面,有机会演起一场大变 格的戏码。市场面的首要冲激变革,即是供给体制的变化。当有更多的竞争者,进入角逐之战场以后,我们可以预期至少会发生几件事情。其一,自然是价格会滑落 到一定的合理水平。其二,可以大量的交货,满足市场的需求。其三,品种的种类丰富化。如果以上的推断逻辑成立的话,那么,白色光led的市场扩大延伸,必 然会呈现加速度的上升曲线。
 日亚中村秀二倒戈 掀起蓝光、白光led专利权大战
 说到白色光led,必须延伸说到蓝光led。而谈到蓝光led,这又与日亚化学工业的专利世纪大战,有密不可分的影响关系。至于,白色光led以及蓝光led,又是存在怎样的你浓我浓的依存关系,稍后再来说明。
 有意思的是,这场专利世纪大战的情节,直逼连续剧般地剧情变化,人事物地俱足,高潮迭起。情节的主轴有二,其一,是专利权本身的战役。其二,是幕后的伟大 发明家中村秀二(Shuji Nakamura)先生,琵琶别抱,在劲敌日亚化学Cree公司从事兼职的研究工作,带领Cree开发不同于日亚的蓝光led技术,向其老东家挑战。


说起日亚化学工业(Nichia)一向是以专利垄断之战略垄断蓝光led市场。何以,来个战略的乾坤挪移呢?实际上,日亚化学工业也是被目前的时势所逼, 而不得不重新检讨策略上的运用。日亚化学工业在1993年时成功地开发出蓝光led,据称,其所拥有之相关专利就超过100件以上,而该公司为了达完全垄 断蓝光led市场的企图霸心,即运用了坚守专利的策略,悍然拒绝将该专利授权给其它任何的厂商 ,设下进入市场的专利障碍。日亚挟其在化学工业领域长期研发的优势与专利保护策略,初期很顺利走向垄断蓝光led市场之路。如同风云中的雄霸一般,野心想 独吞天下,成也风云,败也风云。
 举个实际的发生例子而言,当1998年竞争对手丰田合成(Toyoda Gosei)的氮化物(Nitride)高亮度led产品在市场上一推出时,日亚就向东京地方法院提起诉讼,指控丰田合成侵害其蓝光led专利。后来,此 案做出裁决,东京地方法院判决专利侵权的案件成立,命令丰田合成公司停止制造与销售其led产品,并赔偿1亿日元给日亚化学。而对此一判决,丰田合成已经 提起上诉。
 第二个实际的案例,发生在1999年,日亚再转移目标对准美国的知名蓝光led大厂Cree,向东京地方法院指控Cree在日本当地经销商住友商事侵害其 产品专利。一场横跨美、日两地的蓝光led世纪专利大战,就从上一个世纪末延续打到了新世纪,而日亚的蓝光led垄断之路,越走越崎岖,终究初尝败绩。这 项判决实在具有重大的实质意义,一来因为这表示其它的竞争者有机会可以进入蓝光led的市场,而不至于侵害日亚化学的专利 二来,以专利伞独霸的招式,证明不是万灵丹。
 从这几个案例,大家也可以不用付出任何高昂学费, 学到一些宝贵的教训, 他人是如何踢到铁板,又是如何利用招式来面对不利的局势。此事证明了任何坚固如盘石一般的专利布局战略,其它厂商也不是完全没有机会,可以绕过专利地雷自 行开创新的局面。这就需要仰赖智能与技术的结晶。
 白色光led 2003年出货可达12亿颗
 若是从性能层面来思考,要去专注的重点 ,不外乎“发光效率”以及“辉度量度”的特性问题。依据推断,“白光”led要直逼日光灯的发光效率,可能要到2004年,或提前或延后,这都不是问题, 重点是照明器具业者、信息业者、通讯业者,大概已经留意到白色光led的潜力,过去被视为“罕见的零件”将洗心革面变成普通的泛用组件。
 “光效率”的提升,所带来多品种的“白光”led,恰巧可以迎合携带电话机、PDA、以及照明器材的庞大市场。尤其是携带电话机与照明器材,会因为其巨大 的成长,带来“白光”led无限的商机。2001年的使用量,约有2亿个,2002年估计有62亿个的使用量。预估2003年可能有机会急速扩大到12亿 个,单价的滑落,当可预期。
 我们用量化的数据,来看“白光”led的究竟。白热灯泡的发光效率,约落在16lm/W左右,而最常用的日光灯,其发光效率则是从60lm/W(20瓦的 直立式灯管)到100lm/W(40瓦的直立式灯管)。办公室或是在学校的场合,大多是100lm/W的日光灯,而在家庭室内的场合 ,60lm/W程度的发光效率,该是可以接受的范围。
 而目前的“白光”led的发光效率,可以看到30lm/W的产品。由此可见,白光led的发光效率,还有一段路要走。如果观察日亚化学以及丰田合成的技术 规划蓝图,所采用的手段,会从外部发光效率一路延伸到内部发光效率的两个层面,并双管齐下,到了2004年或2005年,应该可以达成50~60lm/W 程度的理想范围 。其中,在施予外部发光效率的手法上,可能会是未来的技术主流。依据丰田合成的说词,未来开发的课题,着力点放在“萤光体的改良”以及“萤光体的涂敷方式 的最佳化”。萤光体的涂敷方式,还是有他的Know-how存在,Citizen电子利用混合环氧树脂(Epoxy) 涂敷在萤光体,据称,此种外部发光效率的手法,可以提高大约20%~30%的发光效率。至于以上所说的“lm/W”,其实就是代表每瓦多少流明的意思。
 白光led将取代钨丝灯泡 成为新世代照明用具
 白光led是很多产业分析师或led产业心目中相当被看好的新兴零件产品。当然,所持的理由是,在全球能源的资源相当有限的的忧虑背景下,白光led在照 明市场的前景备受全球瞩目。欧、美及日本等先进国家也投注许多人力财力,设立专门的机构推动白光led研究与开发的工作。为什么白光led会被视为未来的 明星零件产品,这当然与他的特殊优势或说是优点,有相当大的关系。
 拿白光led与传统的白炽钨丝灯泡以及日光灯相互比较,马上见出分晓。led发光二极管的体积小,可以依据应用对象,允许多颗组合 、发热量其低无比、耗电量又小,寿命又长,而且从环保的面向来观察的话,白光led可以回收不会变成环境污染的废弃物等,用来传接传统照明器具作为下一个 世代的照明器材,白光led真是不做第二人想。其中,发热量低、耗电量小,都是来自于它“低电压”、“低电流”动作的特点。
 日亚、丰田合成白光led技术各领风骚而刚才已经谈过一个观念。要阐述白色光led的技术,就必须先涉及蓝色光led,这是因为目前白色光led的技术, 与蓝色光led的技术息息相关的。所谓的“白光”,其实,是由多种颜色经过混合之后而成的光。混合的方式,就构筑成多种多样化的白色光led。好比说二波 长光(蓝色光+YAG系黄色萤光粉)或三波长光(蓝色光+绿色光+红色光)。三波长光,通常是以无机紫外光芯片加R.G.B三颜色萤光体。
 在发光的技术方面,白光led的发光结构方式是新加入战场竞争者,在产品上加以区隔的重心之一。目前的主力大致有几种。一个是日亚化学(Nichia)以 460nm波长的蓝光晶粒涂上一层YAG萤光物质,利用蓝光led照射此一萤光物质以产生与蓝光互补的555nm波长黄光,再利用透镜原理将互补的黄光、 蓝光予以混合,便可得出所需的白光。其次,是日本住友电工开发出以ZnSe为材料的白光led,不过发光效率较差。
丰田合成(Toyoda Gosei)与东芝所共同开发的白光led,是采用紫外光led与萤光体组合的方式,与一般蓝光led与萤光体组合的方式做区隔。因为,蓝光led与萤光 体的组合方式 ,当照在红色物体的时候,其红色的色泽效果比较不理想。紫外光led与萤光体组合可以弥补这个缺点,但是,其发光效率却仍低于蓝光led与萤光体组合的方 式。至于价格与产品寿命,两者差距不大。简单的来说,用四个面向来比较白光led的差异,不失为一个标性的方法。这四个面向,分别就是“色泽表现能力” ,“发光的效率”,“产品的成本与售价”,“产品的使用寿命期间”。
 专利解除 大开led普及应用之门
 白光led的最庞大市场商机,即在于照明器材的市场。其中的关键,笔者推断可能与机器中平均所使用的白光led数量有密不可分的关系。先从大哥大手机来说 起,即使携带电话机的市场规模可以达4亿台,但其白光led的使用数量,每一支手机却仅有个位数的少数几颗 。以PDA个人数字助理来说,每一台使用白光led的数量也可能低于十颗,即使成熟又成长快速的笔记型计算机以及液晶显示银幕,每一台所采用白光led的 数量,也不会超过100粒。然而,照明机器所使用的白光led的数量,却庞大许多许多。而且,照明器材的市场规模,本来就超越信息产业。因此,白光led 的制造数量与生产能力的拉升,看来是箭在弦上。
 目前白光led的关键技术是led技术,专利权过去掌握在日亚化等少数厂商手中,日亚化学(Nichia)的专利独家垄断,让白光led的价格与供应完全 由他支配,导致精于量产的业者切入困难。诚如前面所说过,但技术的演进一旦突破日亚化的专利网,目前白光led所受制的推广困境,应当能够显著改善,并赋 予高度的期待。
 姑且如此说,算是本文的小小结语吧!白光led的时代,大门即将开启。白光led的贡献者,中村秀二,被媲美爱迪生发明电灯泡的二十世纪末的伟大发明家。 然由于横跨两个世纪的专利战,终于让这个门为众生渐渐开启,意思是说,竞争者会陆续加入,价格滑落之快 ,可以预期。毕竟白光led的优点(包含环保) ,用于照明器材,几乎是Perfect。由于众厂家集中火力“发光效率”以及“辉度量度”的提升,因此,一堆人视为省电照明器材的救世主 。

十一.行业内知名LED芯片厂家

日本:Osram、日亚、丰田合成、东芝、昭和、genelite、美国cree、惠普、美国AXT(大连路美)韩国首尔、韩国LG

台湾芯片: 联鼎 、华上、 光磊、 汉光、 广稼、 洲技、 晶元、鼎元、国通、泰古、新世纪

大陆芯片: 普光 、路美、厦门三安、华光、士兰明芯、联创、 晶元、鼎元、国通、世纪晶源、联胜

红色芯片:光磊、国联、三安、华上、联胜、晶元、惠普(配日亚芯片)、广稼、路美(2007年出来的)

绿色芯片:日亚、cree、大连路美、新世纪、广稼、三安、华上、晶元、泰古

蓝色芯片:日亚、cree、大连路美、新世纪、广稼、三安、华上、晶元、光磊(2006底出来的)、泰古

封装厂家

日亚:日亚化学

丰田:丰田合成(很少用)

cree:深圳市智威保科技(偏波长)、香港华刚(正波长、cree在亚洲指定的厂家封装、07年底让cree公司收购)

华上:深圳中涛光电

杭州士兰明芯:杭州士兰集成电路有限公司

大连路美:大连路美芯片科技有限公司

红色大小:7mil、9mil、12mil

绿色大小:9mil、12mil、13mil、14mil、15mil 也有叫12*13mil、13*15mil的

蓝色大小:9mil、12mil、13mil、14mil、15mil 也有叫12*13mil、13*15mil的

室内的一般用红色:9mil 绿色蓝色:9mil和12mil

室外的一般用红色:12mil 绿色蓝色:13mil及其以上大小

一般配置

红色:惠普 绿色和蓝色:日本日亚或者丰田

红色:光磊或者国联 绿色和蓝色:美国cree、美国axt

红色:台湾华上 绿色和蓝色:杭州士兰明芯或者宝岛的芯片

红色:国产 绿色和蓝色:国产

美国Cree:单电极封装,防伪造能力强,衰减速度慢,亮度相对低一些

美国Axt: 防静电能力强,散热好,衰减速度快(相对cree),亮度高

杭州士兰明芯:衰减速度快(相对cree),亮度高,放在室内还可以室外还是欠佳(防静电和散热来说,户外的环境影响)

推荐

单色:用光磊或者国联,

色用红色:光磊或者国联 绿色:美国

十三. LED户外屏须特别考虑的问题

户外屏的主要问题如下:
    (1) 显示屏安装在户外,经常日晒雨淋,风吹尘盖,工作环境恶劣。电子设备被淋湿或严重受潮会引起短路甚至起火,引发故障甚至火灾,造成损失。
    (2) 显示屏可能会受到雷电引起的强电强磁袭击。
    (3) 环境温度变化极大。显示屏工作时本身就要产生一定的热量,如果环境温度过高而散热又不良,集成电路可能工作不正常,甚至被烧毁,从而使显示系统无法正常工作。
    (4) 受众面宽,视距要求远、视野要求广;环境光变化大,特别是可能受到阳光直射。
    针对以上特殊要求,户外显示屏必须做到:
    (1) 屏体及屏体与建筑的结合部必须严格防水防漏;屏体要有良好的排水措施,一旦发生积水能顺利排放。
    (2) 在显示屏及建筑物上安装避雷装置。显示屏主体和外壳保持良好接地,接地电阻小于3欧姆,使雷电引起的大电流及时泄放。
    (3) 安装通风设备降温,使屏体内部温度在-10℃~40℃之间。屏体背后上方安装轴流风机,排出热量。
    (4) 选用工作温度在-40℃~80℃之间的工业级集成电路芯片,防止冬季温度过低使显示屏不能启动。
    (5) 为了保证在环境光强烈的情况下远距离可视,必须选用超高亮度发光二极管。
    (6) 显示介质选用新型广视角管,视角宽阔,色彩纯正,一致协调寿命超过10万小时。显示介质的外封装为目前最流行的带遮沿方形筒体,硅胶密封,无金属化装配;其外型精致美观
    坚固耐用,具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路短路“五防“特点。
    led用户选型指导
    一般来说,应根据不同LED显示屏的特点,结合用户的实际需求选择合适的显示屏。
    对于车站、码头、大的市场的出入口、电梯口的人流引导,使用φ5.0单色显示屏。具有字体清晰,价格低廉、机群控制的优点。
    对于银行,商场等场合展示企业形象、广告等应用,要求价格低廉,使用φ3.75双基色显示屏. 要求显示效果,使用φ5全彩色显示屏。
    对于大厅面积大的场合使用φ5双基色显示屏.要求显示效果,使用φ1O全彩色显示屏。
    对于银行、邮政、电力等营业大厅的服务窗口的功能定义,以前使用贴纸的方法,很不灵活。现在使用φ3或φ5的显示屏显示随时可以更换窗口的服务功能。
    室外显示屏因为使用环境恶劣,对质量有更高的要求。要考虑的因素也多。
    从使用的角度看全彩色以是今后的主流。因其亮度高、色彩全、全天候工作有其无法替代的优势但价格偏高。
    从应用的角度看,满足用户需求的产品就有存在的理由。双基色显示屏在显示文字、色彩要求不高,没有蓝色的场合,以其价格低廉、成熟稳定占领着很大市场。
    室外屏的朝向、距离对价格起者决定性的作用。距离越远像素越大、亮度越高。朝向东北的要比朝向西南的便宜的多。

十六. LED为什么要串联一个电阻

 

串联电阻起到限流作用,因为 LED 的 PN结 电压--电流特性,对温度十分敏感,实际使用环境条件不同,会造成LED亮度不同,甚至会烧毁。串联电阻之后,电流大小基本由外部电源电压、电阻阻值大小决定的,LED 结电压变化的影响很小,保证了LED的亮度稳定以及使用寿命。

十七. 目前世界上最大的led显示屏

  目前世界最大led显示屏坐落在中国苏州圆融时代广场。这座500米长、32米宽的巨型LED天幕,取代了美国赌城拉斯维加斯的400米“天幕”而成为世界第一。整个“天幕”由2000多万只超高亮度的LED灯组成,耗资数亿元。

十八. 怎样评估LED屏的好坏

  一块全彩显示屏的好坏主要可以从以下几个方面来签定:

  1. 平整度

  显示屏的表面平整度要在±1mm以内,以保证显示图像不发生扭曲,局部凸起或凹进会导致显示屏的可视角度出现死角。平整度的好坏主要由生产工艺决定。  

  2. 亮度及可视角度  

  室内全彩屏的亮度要在800cd/m²以上,室外全彩屏的亮度要在1500 cd/m²以上,才能保证显示屏的正常工作,否则会因为亮度太低而看不清所显示的图像。亮度的大小主要由LED管芯的好坏决定。  

  可视角度的大小直接决定的显示屏受众的多少,故而越大越好。可视角度的大小主要由管芯的封装方式来决定。

  3. 白平衡效果

  白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。色彩学上当红绿蓝三原色的比例为1:4.6:0.16时才会显示出纯正的白色,如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差,一般要注意白色是否有偏蓝色,偏黄绿色现象。白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定,管芯对色彩的还原性也有影响。

  4. 色彩的还原性

  色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性,既显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保持高度一致,这样才能保证图像的真实感。  

  5. 有无马赛克、死点现象  

  马赛克是指显示屏上出现的常亮或常黑的小四方块,既模组坏死现象,其主要原因为显示屏所采用的接插件质量不过关。

  死点是指显示屏上出现的常亮或常黑的单个点,死点的多少主要由管芯的好坏来决定。

  6. 有无色块  

  色块是指相邻模组之间存在较明显的色差,颜色的过渡以模块为单位了,引起色块现象主要是由控制系统较差,灰度等级不高,扫描频率较低造成的。

  LED显示屏常见问题

 

  LED非常重视防静电措施,以下是针对静电及防静电的几项说明:

  1.静电的来源:对电路产生影响的的静电来源主要有人体,塑料制品和有关设备仪器,其中来自使用环境的静电源有以下几项:

  1) 物体 、 材料

  2) 地板、 工作桌椅 

  3) 工作服、包装容器

  4) 油漆或打蜡的表面,有机和玻璃纤维材料。

  5) 水泥地板,油漆或打蜡的地板,塑料地砖或地板革。 

  6) 化纤工作服,非导电工作鞋,清洁棉质工作服。

  7) 塑料,包装盒,箱,包,盘,泡沫塑料衬垫。

  2.静电放电的失效模式:突发性失效和潜在性失效。

  在使用环境中的静电失效90以上为潜在性失效,表现为电路的抗电过应力能力消弱,使用寿命缩短。

  3.防静电措施:

  1) 对使用静电敏感电路人员进行静电知识和有关技术的培训。 

  2)建立防静电工作区,在该区内使用放静电地板,防静电工作台,防静电接地引线以及防静电器具,并将该去相对湿度控制在40以上。

  3)静电对电子设备所造成的危害可能放生在从制造商到野外设备的任何地方。危害是由于没有充足,有效的训练和设备操纵失灵而引起的。LED是对静电敏感的设备。INGAN晶片通常被认为是"第一位"易受干扰的。而ALINGAP LEDS SHI "第二位"或更好的。

  4)ESD被损坏的设备能显示出暗淡,模糊,熄灭,短的或低VF或VR。ESD被损坏的设备不应不电子过载相混淆,如:因错误的电流设计或驱动,晶片挂接,电线屏蔽接地或封装,或普通的环境诱导压力等。

  5)ESD的安全和控制程序:大多数电子和电光学公司的ESD非常相似,并已经成功实现了所以设备的ESD控制,操纵和主程序。这些程序因为ESD远古已经用于检测质量效果的仪器。ISO-9000认证也把他列如正常控制程序。

  4.运输与封装 

  在日常操作时,ESD敏感设备应一直储存在防静电的包或容器中。这包括详细目录的储备,运输和WIP。运输时的预防包括消耗的车队,箱子或其他设备,如带有传导性的轮子或拖拉连,在运送ESD设备是接地。 

  LED企业面临发展机遇首先,尽管我国在LED上游外延片、芯片生产方面同美国、日本、欧盟的生产技术上有一定的差距,但是由于国内外市场应用需求十分巨大,而且终端消费市场呈多元化分散结构,不易形成市场垄断,因而给LED下游厂商带来巨大的发展机会,特别是对于技术上相对落后的中国大陆企业来说,有较大的生存和发展空间。

  其次是缘于中国政府对LED产业化的积极推动。2003年成立了跨部委的国家半导体照明协调领导小组,启动了“国家半导体照明工程”。国家“863”计划对有关企业及研究机构还投入了相应的资金,以支持基础研究和技术研发,并建立了五个半导体照明产业化基地,启动了一批示范工程。

  再次,我国具有丰富的有色金属资源,镓、铟储量丰富(占世界储量的80%),且中国劳动力成本低廉,有能力承接国际半导体照明产业的转移,因此我国LED产业正迎来许多难得

二十. LED显示屏的分类

1、按颜色基色可以分为

  单基色显示屏:单一颜色(红色或绿色)。  

  双基色显示屏:红和绿双基色,256级灰度、可以显示65536种颜色。

  全彩色显示屏:红、绿、蓝三基色,256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜

色。

  2、按显示器件分类

  LED数码显示屏:显示器件为7段码数码管,适于制作时钟屏、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,适于播放文字、图像信息。

  LED视频显示屏:显示器件是由许多发光二极管组成,可以显示视频、动画等各种视频文件。

  3、按使用场合分类  

  室内显示屏:发光点较小,一般Φ3mm--Φ8mm,显示面积一般几至十几平方米。

  室外显示屏: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:Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、  

  室外屏:Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ20mm、Φ21mm、Φ22mm、Φ26mm  

  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

  5.显示方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。单块模块控制驱动12块(最多可控制24块)8X8点阵,共16X48点阵(或32X48点阵),是单块MAX7219(或PS7219、HD7279、ZLG7289及8279等类似LED显示驱动模块)的12倍(或24倍)!可采用“级联”的方式组成任意点阵大显示屏。显示效果好,功耗小,且比采用MAX7219电路的成本更低。

 

二十三. LED电子灯箱的电阻计算方法

U电阻=220-二极管的个数×单个二极管的电压

R电阻=U电阻÷17

二十四. LED知识集锦

LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80~90%。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比,结果显示:普通白炽灯的光效为12lm/W,寿命小于2000小时,螺旋节能灯的光效为60lm/W,寿命小于8000小时,T5荧光灯则为96lm/W,寿命大约为10000小时,而直径为5毫米的白光LED为20~28lm/W,寿命可大于100000小时。有人还预测,未来的LED寿命上限将无穷大。
大功率,指发光工率大,一般指0.5W,1W 3W 5W或更高的。光强与流明是比小功率大,但同样散热也很大,现在大功率都是单颗应用,加很大的散热片。小功率一般是0.06W左右的。插件和食人鱼等。现在LED手电一般是用小功率用的,光散不散,取决于LED的发光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散。市面上的手电筒一般是用草帽头做的。效果很好。现在就担心有些厂家不重质量,拿的次品LED做电筒,用不了多久就有死灯。
LED的亮度是跟LED的发光角度有必然关系的,LED的角度越小它的亮度越高,没有什么超亮不超亮的,那是骗小孩的,如果是质量好的LED不管是那家LED厂家生产的大家的亮度都差不多的,只是生产工艺不一样,使用寿命略有不同,因为大家用的都是那几家国外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有几百MCD,如果是15度角的亮度就要去到一万多两万MCD的亮度了,亮度相差好几十倍了,如果是用于照明用的,在户外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,单个功率有1W,3W,5W,还有的是用多个大功率组合成一个大功率的LED,功率去到几百都有.

色温和亮度没关系,而亮度和流明值有关

来看几个概念:
光通量(lm)
由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。光通量用符号Φ表示,单位为流明(lm)。

发光强度(cd)
光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。发光强度的单位为坎德拉,符号为cd,它表示光源在某单位球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出的光通量。1 cd = 1 lm/1 sr (sr:立体角的球面度单位)。

亮度(cd/m⒉)
亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体发射光的强度。单位为坎德拉/平方米[cd/m2],符号为L,表明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量,它等于1平方米表面上发出1坎德拉的发光强度。

色温 ( Co1or Temperature )
当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的色温,用绝对温度K表示。当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时,黑体的温度就称为该光源的相关色温。

从上面可以推出:
1L=cd/m⒉)=1LM/sr×m2
也就是说,亮度与流明成正比,而流明与色温无直接关系

二十五.怎样识别LED显示屏中的扫描方式

看单个模块的IC数量,静态的驱动ic控制16个点,
如果单个模块是32*16个点,里面只有8ic,那就32*16/16/8=4,即1/4扫描; 
   LED单元板,扫描方式有1/16 1/8 1/4 1/2 静态 几种。如果区分呢?一个最简单的办法就是数一下单元板的LED的数目和74HC595的数量。(16025相当274HC595
 
计算方法:LED的数目除以74HC595的数目再除以8 = 几分之几扫描