| 详细介绍：
户外全彩LED广告大屏价格LED显示屏其以容易控制、响应速度快、成本低等优点，应用前景广泛。但除一些室内应用之外，led大屏幕多应用于广场、火车站、商业街等，因受温度、湿度、烟雾、下雨、尘埃等因素影响会导致LED快速老化，出现故障和寿命缩短。如出现问题才去修理，会造成高成本维修或者不可修复性损伤。
主要产品介绍
★室内单双色显示屏：Φ3.0、Φ3.75、Φ5.0
★室外单双色LED显示屏：PH8、PH10、PH12、PH14、PH16、PH18
★室内表贴全彩三合一：PH3、PH4、PH5、PH6、PH7.62、PH8、PH10、PH12 、PH16
★户外全彩LED显示屏：PH8、PH10、PH12、PH14、PH16、PH18、PH20、PH25、PH31.25、PH40等
监控板可以实时检测LED显示屏所处环境的温度、相对湿度，是否有烟雾等信息，并将测得参数信息上传至控制计算机，监控软件会将这些信息显示在界面上。这就使得各个灯箱的工作情况和环境参数呈现出来，便于监测和管理。
选取STC的一款单片机作为核心处理器件，该单片机带有8路的A/D通道，因为所要测量的都是模拟量，需要转换为数字量才能处理。测量温度可用热敏电阻或者DS18B20,DS18B20数字式的温度传感器，精度高。考虑到DS18B20的操作较为复杂，占用单片机较大的程序空间，而监控板要求的温度精度并不高，所以采用热敏电阻作为温度传感器件。常用的相对湿度传感器有湿敏电阻和湿敏电容等方式。用湿敏电容和555定时器组合的方式，程序上容易实现且相对稳定。烟雾传感器有光电式和离子式两种，经比较发现，离子式的烟雾传感器价格略高，但处理程序较简单，占用的程序空间较小，所以采用离子式烟雾传感器。
近年来，全彩色LED显示屏在体育场馆、道路交通、广告宣传、租赁等方面的应用出现快速增长的趋势。据美国Standford Resources对led显示屏产品国际市场概况的预测，当前和未来市场上对LED显示屏产品的采用将会以全彩高画质为主，因此需要在LED大屏幕显示控制技术和新产品设计方面随时把握市场趋势，攻克高端产品的相应技术难关并完成高端新产品的研制。
结合国内外LED显示屏技术，重点阐述影响LED显示屏显示效果的相关指标及关键技术的发展趋势。
二、LED显示屏技术指标的提升
全彩色LED显示屏的灰度等级、对比度、刷新频率等技术指标的高低直接影响全彩色LED显示屏的显示效果。
1、灰度等级
灰度等级是指LED显示屏单基色亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度级数，LED显示屏的灰度等级越高，颜色越丰富，色彩越艳丽；反之，显示颜色单一，变化简单。灰度等级的提高，能大大提升色彩深度，使得图像色彩的显示层次呈几何数量增加。Daktronics公司的LED灰度控制等级为14bit~16bit，使得高端显示产品的图像层次分辨细节和显示效果均达到了世界先进水平。随着硬件技术的发展，LED灰度等级还会不断的向更高的控制精度发展。
2、对比度的提高
对比度是影响视觉效果的关键因素之一，一般来说对比度越高，图像越清晰醒目，色彩越鲜明艳丽。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。在一些黑白反差较大的文本、视频显示中，高对比度LED显示屏在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些，由于动态图像中明暗转换比较快，对比度越高，人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。
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提高显示屏对比度两种主要方法：
(1) 提高LED显示屏亮度
LED显示屏亮度在某些场合，并不是越高越好。比如室内显示屏，如果亮度过高，形成光污染，对观察者的视力造成伤害。
(2) 降低LED显示表面反射率
主要是在LED面板及LED发光管进行特殊工艺处理，降低LED面板反射率，从而提高LED显示屏对比度。
Barco公司推出NX系列点间距为4mm的LED全彩色高端显示屏，从原始工艺的950:1提升至4000:1，使产品在对比度这个关键指标上有了很大的提升
三、提高显示屏均匀度技术
LED显示屏是由几百万上千万LED像素点组成，由于发光器件本身的离散性，致使显示屏产生亮色度不均匀的现象，严重影响显示屏的显示效果。因此，许多显示屏厂商采用不同的方法提高均匀性。
1、LED发光管筛选法
为了克服LED发光管的离散性，早期采用筛选办法，使LED发光管的亮度差和色差控制在人眼可以容忍的范围内，该方法造成LED显示屏的器件成本成倍增长，显示效果并不理想。
2、一致化校正技术
通过精确控制像素的三基色发光二极管的方法，控制像素的亮度和三基色的配色关系，使得显示屏的所有像素亮度和色度保持一致。该技术可以彻底解决LED显示屏亮度、色度不均匀的现象，使显示屏的显示效果有质的飞跃。
3、LED显示屏后期均匀性校正方法
均匀性校正概括为：出厂校正、维修校正、服务区校正及现场校正。从目前市场需求分析看，现场校正的必要性越来越突出。
一般来说，当LED显示屏运行到一定时间，所有的LED发光管都会出现亮度衰减，而且三基色管的衰减曲线不一致。因此，它们的亮度也会较出厂前的亮度有所降低。然而，每个LED发光管光电特性的差异，使它们亮度的下降程度产生偏差。于是，当显示屏使用一段时间后，发光管会出现不同程度的亮度衰减，使得像素之间显示不均匀，从而与最初出厂时的屏幕相比，整个图像会呈现一种粒状显示状态，或整体亮度下降。三基色管衰减曲线不一致使白平衡、色温等发生改变。
实际上由于LED发光管的衰减以及环境温度等其它因素的变化，出厂时非常优秀的显示屏性能变差的现象几乎是不可避免的。将已安装好的LED显示屏再拆卸运回工厂进行校正，在工程上是不可实现的。鉴于这些特点，显示屏制造商必须进行基于现场的校正，以保证在显示屏的整个生命周期中，始终保持出厂时的显示效果。几种现场校正方法：
(1) 根据LED运行时间的校正方法
这是一种早期现场校正方法，它是根据跟踪和记录每一个LED模块的运行时间来对显示屏进行现场校准。通过大致计算每个LED的工作时间，测定它们各自的平均亮度衰减，估算出不同的校正水平，然后发送至各个LED模块进行相应的调整。这种方法不需要任何人工输入。然而，这种方法忽略了一种很重要的问题，通过运行时间估算出的LED衰减频率并不适合于各个LED。随着运行时间的增加，LED衰减频率的幅度范围也越来越大，在平均基础上进行的校正使一部分LED接近校正水平，然而却使另一部分LED更加偏离。由于各个模块之间的亮度水平不一样，同时又没有有效的方法去调整这些亮度不匹配的模块，因而，在运行时间不同的模块之间进行均匀度的调整时，会产生一系列的问题，并且最为关键的是，这种方法不能实现像素之间的校准。所以，经过这种校正以后，显示屏给人的整体感觉呈现出马赛克现象，不能很好的改善后期显示屏均匀性问题。
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四、LED显示屏专用图像处理器
随着LED显示屏广泛应用在各种场合，以往单一的PC机控制LED显示屏显示已满足不了用户的需求。Daktronics公司、Lighthouse公司都已推出LED显示屏专用图像处理器，用以提高LED显示屏的提高显示效果。LED显示屏专用图像处理器主要包括以下几个功能：
1、视频信号转换功能
支持VGA、SVGA、XGA格式的数字信号或模拟信号转换成LED显示屏专用视频格式的信号。Daktronics公司DV-Link图像处理器的图像效果增强功能，能够将PAL信号转化为每秒50幅图像画面的图像信号，而NTSC信号转化的图像信号达到每秒60幅画面。经过提高的画面播放速度使屏幕上显示的快速运动变得连贯。
2、色空间转换功能
由于LED显示屏的色空间比现行的电视信号的色空间要大得多，因此，如果在显示屏中直接用电视视频的RGB三基色信号去控制LED三基色的发光，将产生色偏差，使得LED显示出来的图像与原图像的颜色有明显的失真，严重影响显示效果。图像处理器将NTSC和PAL色彩值转换为LED色彩值，从而保证了视频信号的完美重现。
3、可调的GAMMA校正功能
伽玛校正可以改善图像暗区和亮区，消除模糊或过渡反差。伽玛校正实现了对图像明暗度的调整，能够增强图像的暗区和亮区在LED显示屏上的效果。
4、图像处理技术
针对不同的场合，采用不同的图像处理技术对显示屏所要显示的图像进行预处理，用以提高显示屏的显示效果。例如：由于快速运动所引起的图像不连贯的问题，可采用运动图像处理技术，保证了显示屏平滑运动和最佳图像；对角线补偿技术检查视频图像的对角线模式，使图像的边沿变得平滑。图像锐化技术突出了图像的边沿，从而使显示效果更加清晰流畅。
五、综上所述，提升LED显示屏的显示效果，不能单纯的由显示屏的几个技术指标的高低来决定，还需要有其它一些关键性技术做支撑。在高端产品技术上，国内企业与国际上一些知名LED显示屏生产商还有很大差距。国内企业需要加大在关键技术上的研发投入，打破国外关键技术的垄断，进入高端LED显示屏市场，获得更大的利润空间。
在LED显示屏的主要光电参数中，有亮度，视角，均匀性，对比度，刷新频率等，当然还有灰度级、亮度等级及基色主波长误差等一些关键参数。
将基色的发光亮度按强度大小划分，就是灰度级。显示屏能产生的灰度级越高，显示的颜色和图像层次就越多。在数字化系统中，灰度级控制的能力由灰度级数量来表示，所谓灰度级数量就是指可以进行控制的灰度级等级的多少。有关这方面的探讨已经很多，同样亮度等级及基色主波长误差等分析已经出现于诸多文献，由于篇幅所限，本文这里就不再赘述了。
下面，本文从上述显示屏的亮度，视角，均匀性，对比度，刷新频率等主要参数出发，简要说明其相互之间的关系。
2 、led显示屏亮度同视角之间的关系
LED显示屏的发光强度是确定的，由于显示屏不是朗勃发光体，因此在一般情况下，其发光的分布大致同LED的像素发光分布近似
可知，在增大某一个特定方向（如法线方向）的亮度时，其它方向的亮度将会受到削弱，造成整个屏幕的视角指标下降，观看的范围变小。另外，LED显示屏的使用环境千差万别，环境照度不一样也会对整个屏幕的观看效果有很大影响，根据（2-1）看到，在环境照度大而成本不变的条件下，只有加强特定方向的亮度保证屏幕的亮度指标，牺牲视角的指标；可是反过来，环境照度较小的条件下，过份强调特定方向的亮度则不是必要的，反而影响了整个屏幕的实际光电性能。这样也就造成了在竞投标中不切实际的互相攀比，用户对此又不了解，致使许多标书中要求的“最大亮度”往往远远高于实际需要。
基于以上原因，建议为了引导用户正确理解LED显示屏的“最大亮度”这个性能指标，行业有必要给出一个指导：在某些场合，在不同照度的使用环境下，应在保证视角的前提下确定亮度指标（即LED显示屏的亮度达到什么值就可以满足要求），不要不顾视觉效果，仅一味强调亮度指标，这样作出来的屏除非提高成本，采用很亮的LED灯（一个后果是可视范围大了，但是正面由于过亮无法观看）；否则的话，由于屏幕的观看范围很小，可能成为低档次的显示屏。
3 、LED显示屏亮度同均匀性之间的关系
目前的行业标准SJ/T11281-2003《LED显示屏测试方法》亮度均匀性的测量并不牵涉到显示屏空间位置以及观察角度的变化等因素。
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（1）LED显示屏观察视角同均匀性之间的关系
实际上，由于LED显示屏作为一种大屏幕显示产品，它给人们的视觉效应可想而知，因此需要从不同角度对LED显示屏进行观察，定性分析不同视角和不同的空间分布对LED显示屏亮度均匀性的影响，以便对LED显示屏给予更客观的评价。
《LED显示屏测试方法》所规定的亮度均匀性的测量只是针对LED发光管的光轴方向的亮度测量。显示区域1、显示区域2、显示区域3的发光强度角分布曲线及检测位置1、检测位置2、检测位置3如图3-1所示。根据《LED显示屏测试方法》对的三个显示区域进行亮度测量，检测位置1、检测位置2、检测位置3分别位于显示区域1、显示区域2、显示区域3的光轴方向。所测量的亮度值是各个区域最大的亮度值。本文中假定三个显示区域的发光强度角分布曲线（包括绝对值）完全相同，因此得到LED显示屏三个显示区域的发光强度相同，LED显示屏的亮度均匀性达到国家C级标准。
由于LED本身视角的问题，LED显示屏的亮度会随观察角度的改变而改变，影响了显示屏的显示效果。观察者从不同的角度观看显示屏，亮度的改变会对LED显示屏亮度均匀性产生一定影响
屏幕发光面积比例定义为像素发光面积与像素区域面积之比。其比例越高，显示屏的显示黑区越小，视觉感觉像素越丰满，显示越连续，色彩越柔和不刺眼。反之视觉感觉颗粒感越明显，视觉感觉显示粗糙。
但是考虑到由于发光面需要透过三基色的光，这样其反射亮度就包括两部分，一部分是对外界光的直接反射，另一部分是外界光经过透射进入发光体内部，再通过发光体内部进行反射，这两种反射也直接影响着对比度数值的大小。为了增大对比度，可以增强发光体表面的透射率，以达到减少其表面反射率的要求。同时为了减少发光体对透射光的反射，还可通过改善发光体的制作工艺以实现减少内部反射的目的。但是该改进会增加额外的开销。因而在一般条件下，发光面积比例越高，则使对比度越差。所以发光面积比例并非越大越好。
同亮度均匀度一样，屏幕各个部分色度的差异程度为色度均匀性。
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目前的行业为了评判LED大屏幕亮度的均匀性，《LED显示屏测试方法》提出了“像素光强均匀性”、“显示模块亮度均匀性”和“模组亮度均匀性”三个均匀性指标。显示模块亮度均匀性传统的测试方法是用目测法，选出3组显示模块进行计算，这种方法虽然能够近似的表示其均匀性，它毕竟不是全面和客观地对这整个屏幕进行评价，具有一定的局限性。而且《LED显示屏测试方法》也没有规定色度均匀性的测量方法。
同亮度均匀性类似，色度均匀性也同显示屏空间位置以及观察角度等因素有密切的联系，同样也可以引入相邻色度均匀性的指标来衡量显示屏色度均匀性的优劣。
当然，作为高档的LED显示屏，考虑到较高的亮度均匀性与色度均匀性设计无疑会增高显示屏的成本，加之色度均匀性的实现要影响色饱和度，即影响显示的鲜艳程度，因而有得不偿失之嫌。
因此在目前条件下，是否可以认为亮度均匀性指标有巨大商业价值，而色度均匀性的探讨目前应该停留在理论阶段。
从《标准》的测量方法来看，似乎忽略了用户真正关心的问题，它也没有很好考虑到各个厂家所用驱动电路方式差异，造成测试的困难。扫描频率直接影响成本。扫描频率越高越好，上不封顶，但应适可而止。
实际上，“刷新频率”一帧画面显示所需时间的倒数，把显示屏当做一个发光光源，那就是光源的闪烁频率。可以用类似“光感频率计”的仪器直接测试显示屏的光源闪烁频率，来反映这个指标。
有关方面做过这方面的测试。利用示波器测量任一种颜色的LED驱动电流波形来确定“刷新频率”，在白场下测得200Hz；在低灰度级下，所测频率高达10kHz以上。用PR-650光谱仪测量；无论在白场，还是在其它灰度等级下，所测光源闪烁频率均为200Hz。因此扫描频率100至200Hz为宜。
随着LED显示屏技术发展，客户对其认知度的加深，新客户对led显示屏的稳定性、可靠性要求的越来越高。所以生产厂家为了符合要求，必须设计出更高可靠的LED显示屏。
目前，我国LED显示屏行业标准《LED显示屏通用规范SJ／T11141》，在这一行业标准和《电子测量仪2S可靠性试验GBll463》对LED显示屏进行可靠性测定试验，实际上很难实现MTBF不低于10000小时这一可靠性要求，更不能满足高可靠性LED显示屏的要求。而要做得具有高可靠性的LED显示屏，配套产品材料要有很大的提高设，计要求必须包括成热、合理、先进。
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一、配套产品材料
1、LED发光管。
LED发光管是LED电子显示屏的关键器件，应采用目前成熟可靠的LED产品。产品特点：
稳定性好，离散性小。
ESD指标高：HBM大于4000V。
衰减幅度小：1000小时小于5％
耐压能力强：Vr＝10V，Ir<2uA
亮度、波长、角度一致性高。
配光效果佳：完美的配光曲线。
可抵御温差、潮湿和紫外线，适用于户外环境。
2、箱体。
整体采用钢板或铝材，采用开门结构。箱体顶部采用销钉和底部采用导向套，保证箱体间精确定位。
箱体整体防护符合IP66标准。结构要充分考虑散热。
3、开关电源。
显示屏供电采用通过认证的著名品牌开关稳压电源模块，所有的开关电源都经过严格的测试、筛选、老化。确保完全符合国际安全及质量认证要求，以适 应显示屏长期稳定可靠工作的要求。在额定工作条件下．确保使用寿命大于10年。
4、接插件。
接插件是系统中的重要连接器件。应采用优质接插件产品，以保证接插件的纯金镀层的厚度，保持最佳的电气连接性能。保证系统在高温、高湿环境下良好的电气连接性能，
可以使系统长期稳定可靠地运行。
5、电路板。
电路板采用阻燃环氧板材，设计布局合理，走线规范，满足电磁兼容性和电路稳定性的要求。加工厂家应选择知名厂家生产的产品。
6、驱动芯片IC器件。
驱动电路采用国际著名品牌的恒流驱动芯片。在大温度范围内，保持高精度的恒定电流输出和高可靠性，能使显示屏的均匀性和可靠性显著改善。显示系统主要材料应通过CE、FCC、UL、CCC等认证。
二、设计思想
1、成熟
在技术上采用成熟的先进技术；设计上保证所有器件处理降额工作状态；可靠性上采用合理的运行模型：工艺上采用完备的标准；在方案指标上充分考虑合理性，不盲目追求无意义的高指标；在发光器件和驱动芯片选择上，采用优质材料；屏体结构上采用模块化、标准化；在元器件配套设备的选择上，考虑优质品牌。
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2、先进
(1)采用最先进的高清影像插放和信号处理系统，保证视频高保真还原。
(2)采用单点亮度校正技术，即通过调控每个LED的电流脉冲宽度以控制像素亮度，实现整屏的亮度—致。
(3)单点亮色度校正技术：
a、使LED显示屏幕展现出自然界的真实色彩，实现颜色的真实还原。
b、使每个像素同种颜色的色坐标之间的误差△X，y<0．003，保证LED显示屏色彩还原的均匀一致性。
(4)逐年消除亮度衰减。
显示屏出厂最大校正白平衡亮度应大于实际使用时的亮度。定期由制造商对亮度进行逐点校正，保证显示屏在运行过程中校正后的白干衡亮度不低于实际需要的亮度。
3、合理
采用合理的运行模型、增加并联环节，减少串联环节，采用热备技术和双路自愈结构。 由于显示屏的成本和工艺可行性，运行模型不可能全部采用并联模型．并联模型指组成产品相同单元同时工作时，只要有—个单元不发生故障，产品就不会发生故障。因此，显示屏关键部件和器件工作故障率较大的部件采用并联模型，降低故障率，提高可靠性
1、LED显示屏薄型化、高功率
据目前市场观测，20CM厚类箱体至今全球led显示屏仍有很大的占有量。LED显示屏应用领域越来越广，存在的安全隐患越来越大，LED显示屏薄型化、高功率也成了大部分着名厂家生产追求。
LED显示屏主要比拼的不仅是厚度，还包括更为经济、节能的电力消耗，更为出色的画质。诸多方面的技术性能优势是LED显示屏薄型化、高功率市场快速增长的核心原因。近期通普推出的同类产品中，厚度都在1cm左右，这样的厚度是传统LED显示屏无法比拟的。
2、LED显示屏大屏幕拼接
拼接墙是一种集成系统，目前共有四种类型，比较常用的是投影和LED两种。其中，投影目前常用到的有3LCD、DPL和LCOS。使用投影技术的拼接墙价格相对较低，并且画面的质量和稳定性都比较高，因此性价比最高，是目前拼接墙领域的主流产品。LED拼接墙虽然价格比较高，但因为其耐受日晒和风雨的特点，被广泛的用于室外进行数字显示。
3、侧发光式动态背光源以及低功耗技术
现在普遍量产的大尺寸电视产品，都是使用直下式CCFL作为光源，此种驱动需要Invertor（反用变流）技术，由于功率的问题，使用CCFL作为光源功耗比较大，随着技术的不断提高，此种技术所达到的功耗已经接近极限值。高端产品直下式LED背光源的推出，降低功耗的技术上了一个台阶，随着高功率LED的出现以及效率的提高，直下式的功耗在不断降低。直下式LED背光源还有一个突破性的技术，localdimming（区域控制）也就是所说的动态背光技术，很大程度地降低了背光源的功耗，提高了电视产品的对比度，但是要求LED数量比较多，电视产品的厚度比较大，美观度以及灵活性稍差。后期推出的侧发光式LED大尺寸背光源技术，集合了超薄、美观、低功耗的优势。预期在侧发光式LED大尺寸背光源上，引用localdimming技术，能够大大降低背光源的功耗。直下式的LED动态背光源与图像处理相结合，暗的地方LED降低电流或者电压，这样对驱动电路技术要求比较高，但大大降低背光源的功耗。而侧入式LED背光源通过LED交叉控制，达到区域控制，一定程度降低功耗。侧入式LED大尺寸背光源结合了各个优势，如果在localdimming上取得突破，将是技术的又一提高。
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1、LED显示屏薄型化、高功率
据目前市场观测，20CM厚类箱体至今全球LED显示屏仍有很大的占有量。LED显示屏应用领域越来越广，存在的安全隐患越来越大，LED显示屏薄型化、高功率也成了大部分着名厂家生产追求。
LED显示屏主要比拼的不仅是厚度，还包括更为经济、节能的电力消耗，更为出色的画质。诸多方面的技术性能优势是LED显示屏薄型化、高功率市场快速增长的核心原因。近期通普推出的同类产品中，厚度都在1cm左右，这样的厚度是传统LED显示屏无法比拟的。
2、LED显示屏大屏幕拼接
拼接墙是一种集成系统，目前共有四种类型，比较常用的是投影和LED两种。其中，投影目前常用到的有3LCD、DPL和LCOS。使用投影技术的拼接墙价格相对较低，并且画面的质量和稳定性都比较高，因此性价比最高，是目前拼接墙领域的主流产品。LED拼接墙虽然价格比较高，但因为其耐受日晒和风雨的特点，被广泛的用于室外进行数字显示。
3、侧发光式动态背光源以及低功耗技术
现在普遍量产的大尺寸电视产品，都是使用直下式CCFL作为光源，此种驱动需要Invertor（反用变流）技术，由于功率的问题，使用CCFL作为光源功耗比较大，随着技术的不断提高，此种技术所达到的功耗已经接近极限值。高端产品直下式LED背光源的推出，降低功耗的技术上了一个台阶，随着高功率LED的出现以及效率的提高，直下式的功耗在不断降低。直下式LED背光源还有一个突破性的技术，localdimming（区域控制）也就是所说的动态背光技术，很大程度地降低了背光源的功耗，提高了电视产品的对比度，但是要求LED数量比较多，电视产品的厚度比较大，美观度以及灵活性稍差。后期推出的侧发光式LED大尺寸背光源技术，集合了超薄、美观、低功耗的优势。预期在侧发光式LED大尺寸背光源上，引用localdimming技术，能够大大降低背光源的功耗。直下式的LED动态背光源与图像处理相结合，暗的地方LED降低电流或者电压，这样对驱动电路技术要求比较高，但大大降低背光源的功耗。而侧入式LED背光源通过LED交叉控制，达到区域控制，一定程度降低功耗。侧入式LED大尺寸背光源结合了各个优势，如果在localdimming上取得突破，将是技术的又一提高。
4、LED封装上考虑直接封装散热材料
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现在开发设计的大尺寸LED背光源产品，所要面对的一个重要的问题就是散热问题。直下式LED大尺寸背光源，有一定量的混光高度，对散热有一定的帮助，并且在整个的LED大板上会相应的做散热板，达到散热效果。由于现在LED灯的功率比较高，并且有一定的能量以热的形式释放，而背光源对热信赖性要求比较严格，过热影响电路元器件性能、降低LED灯的发光效率、膜材方面产生褶皱现象造成背光源mura（不均匀，有斑点）不良、背光源局部温度过热，在模块做老化试验的时候产生液晶工作不稳定现象。而现在开发量产的大尺寸LED侧发光式背光源，要求灯条数量减少，灯的功率加大，对LED灯条的散热要求更高。现在的技术是灯条使用铝基板，灯条在组装到背光源上需要散热条，结构方面要配合更好散热，但后期随着灯条的减少，相应灯的数量减少，灯的亮度增加，对现有技术是一个挑战。后期的趋势集中在LED的发光效率上，发光效率越高，产生的热越低。从LED灯封装技术上考虑，直接把散热材料封装到内，达到更好的散热效果，随着封装技术的提高，LED灯的散热会更好。并且现在各个LED厂家都在研究LED灯的模块，该种技术是把多个芯片封装在一个模块下，并相应做散热处理，在Lightbar模块中混光达到最佳状态，并且使用陶瓷封装更好散热，功率提升向100lm/W方向发展。
5、直下式超薄技术
现阶段，大尺寸直下式LED背光源正在向大尺寸侧入式LED背光源发展，遵循低碳、绿色、环保、超薄、高色彩的显示要求，侧入式LED背光源在后期的动态区域控制背光源达不到最佳值，需要在直下式背光源技术上做到更薄。通过对LGP的微结构处理，并且在导光板上做印刷，使LED灯在最短距离达到混光要求，并且提高光源在LGP的传输效率，改变原有侧入式由于长距离传输所带来的光损失的问题。在大尺寸直下式背光源做到超薄的同时，完成localdimming技术，达到低功耗要求，并且在直下式技术基础上使用RGBLED或者高功率白光LED（RGB荧光粉），达到超薄、低功耗、高色彩的背光源产品。
6、供应链上中下游间日益完善
随着大尺寸电视背光源技术的发展，LED逐渐取代CCFL,在笔记本电脑中，LED已经大量使用，Monitor方面也在迅速增量。LED灯的供应是现在大家关注的问题，现在背光源大厂都相应与LED封装厂绑定，或者背光源厂有自己的LED封装厂，在供应链问题上，背光源大厂都在考虑把LED封装厂纳为自己的合作伙伴。全球专利芯片的供不应求，如有自己的LED厂，在供应链上就要有一定的优势。随着大尺寸LED背光源的发展，LED灯的需求越来越大，怎样选择LED灯以及怎样与LED灯厂合作是重中之重的事情。
7、新技术不断涌现
由于Lightbar上多颗LED代替1根CCFL灯管，要求每颗LED灯的亮度与色度都在同一个Rank（范围）值中，这就增加了LED的成本。LED由于芯片、混入的荧光粉、封装技术，分成了多个亮度档，更多的色块，而各个背光源厂家量产要求都不同，只是所有分块中的一小部分，这样封装出来的产品就会有一大部分废掉，增加了成本费用。现在一些厂家推出同样亮度档的基础上色度混频技术，达到白光现象，并且背光源状态下是所要求的色度范围，能够在一定程度上降低成本。现在直下式LED背光源下，通过localdimming技术，利用电路驱动，完成不同亮度、不同色度的混频技术，满足量产需求，成功降低LED成本费用。
现阶段正在研发的新背光源还有很多种，日本有公司成功开发了一款采用碳纳米管的场发射型高亮度背光灯，适用于LCDW（宽屏液晶）等大屏显示器。除了高发光效率、低能耗和高亮度发光外，它还具有无汞、长寿命及高速响应等特点。
全彩LED显示屏专用LED的选择和使用
一、 概述
全彩LED显示屏是一种新型的电子传播媒体，在大尺寸、高亮度、环境适应性方面具有无可替代的优势，可用于户内大尺寸、户外大尺寸的图文、视频显示，主要应用于广告媒体、舞台布景、楼宇装饰、交通信息、体育场馆等用途。随着LED芯片技术、封装技术和led显示屏制造技术的快速提升和价格的进一步下降，全彩LED显示屏正在跨过性价比的应用门槛，获得巨大的市场应用和需求。
二、全彩显示屏专用LED的选择
全彩LED显示屏的最关键部件是LED器件。原因有三：第一，LED是全彩屏整机中使用数量最多的关键器件，每平方米会使用几千至几万只LED；第二，LED是决定整屏光学显示性能的主体，直接影响观众对显示屏的评价；第三，LED在显示屏整体成本中所占比例最大，从30%至70%不等。
LED是全彩LED显示屏的最关键器件，相当于电脑的CPU。LED的选择已经决定了整个显示屏50%以上的质量。如果未能选择好LED，显示屏的其他部件再好也无法弥补显示屏质量的缺陷。
全彩LED显示屏专用LED的品质和参数可归结为以下五大要素：
1、 失效率
由于全彩显示屏由上万甚至几十万组红、绿、蓝三种LED组成的像素点组成，任一颜色LED的失效均会影响显示屏整体视觉效果。一般来说，按行业经验，在led显示屏开始装配至老化72小时出货前的失效率应不高于万分之三（指LED器件本身原因引起的失效）。
2、 抗静电能力
LED是半导体器件，对静电敏感，极易引致静电失效，故抗静电能力对显示屏的寿命至关重要。一般来说，LED的人体静电模式测试失效电压不应低于2000V。
3、 衰减特性
红、绿、蓝LED均具有随着工作时间的增加而亮度衰减的特性。LED芯片的优劣、辅助物料的好坏及封装工艺水平的高低决定了LED的衰减速度。一般来说，1000小时、20毫安常温点亮试验后，红色LED的衰减应小于10%，蓝、绿色LED的衰减应小于15%。红、绿、蓝衰减的一致性对全彩LED显示屏日后的白平衡影响很大，进而影响显示屏的显示保真度。
4、亮度
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LED亮度是显示屏亮度的重要决定因素。LED亮度越高，使用电流的余量越大，对节省耗电、保持LED稳定有好处。LED有不同的角度值，在芯片亮度已定的情况下，角度越小，LED则越亮，但显示屏的视角则越小。一般应选择100度的LED以保证显示屏足够的视角。针对不同点间距和不同视距的显示屏，应在亮度、角度和价格上找到一个平衡点。
5、 一致性
全彩显示屏是由无数个红、绿、蓝LED组成的像素拼成的，每种颜色LED的亮度、波长的一致性决定了整个显示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般来说，显示屏厂家要求器件供应商提供5nm的波长范围及1：1.3的亮度范围的LED，这些指标可由器件供应商通过分光分色机进行分级达到。电压的一致性一般不做要求。
由于LED是有角度的，故全彩LED显示屏同样具有角度方向性，即在不同角度观看时，其亮度是会递增或递减的。这样，红、绿、蓝三种颜色LED的角度一致性将严重影响不同角度白平衡的一致性，直接影响显示屏视频颜色的保真度。要做到红、绿、蓝三种LED在不同角度时亮度变化的匹配一致性，需要在封装透镜设计、原物料选择上严格进行科学设计，这取决于封装供应商的技术水平。法向方向白平衡再好的显示屏，如果LED的角度一致性不好，整屏不同角度的白平衡效果将是糟糕的。LED器件的角度一致性特性可用LED角度综合测试仪测出，对于中、高档显示屏尤为重要。
三、全彩显示屏专用LED的使用：
品质的LED也需要一个良好的使用方法和环境，归结起来有如下七大使用要点：
1、 过波峰焊温度及时间
须严格控制好波锋焊的温度及过炉时间，建议为：预热温度100℃±5℃，最高不超过120℃，且预热温度上升要求平稳，焊接温度为245℃±5℃，焊接时间建议不超过3秒，过炉后切忌振动或冲击LED，直到恢复常温状态。波峰焊机的温度参数要定期检测，这是由LED的特性决定的，过热或波动的温度会直接损坏LED或造成LED质量隐患，尤其对于小尺寸如3mm的圆形和椭圆形LED。
2、 设计电流值
LED的标称电流为20mA，一般建议其最大使用电流为不超过标称值的80%，尤其对于点间距很小的显示屏，由于散热条件不佳，还应降低电流值。
根据经验，由于红、绿、蓝LED衰减速度的不一致性，有针对性地降低蓝、绿LED的电流值，以保持显示屏长时间使用后白平衡的一致性。
3、 混灯
同一种颜色不同亮度档的LED需要混灯，或者按照离散规律设计的插灯图进行插灯，以保证整屏每种颜色亮度的一致性。此工序如果出现问题，会出现显示屏局部亮度不一致的现象，直接影响led显示屏的显示效果。
4、 控制好灯的垂直度
对于直插式LED来说，过炉时要有足够的工艺技术保证LED垂直于PCB板。任何的偏差都会影响已经设置好的LED亮度一致性，出现亮度不一致的色块。
5、 散热设计
LED工作时会发热，温度过高会影响LED的衰减速度和稳定性，故PCB板的散热设计、箱体的通风散热设计都会影响LED的表现。
6、 虚焊控制
led显示屏在出现LED不亮时，往往有超过50%概率为各种类型的虚焊引起的，如LED管脚虚焊、IC管脚虚焊、排针排母虚焊等。这些问题的改善需要严格地改善工艺并加强质量检验来解决。出厂前的振动测试也不失为一种好的检验方法。
7、 驱动电路设计
显示屏模块上的驱动电路板驱动IC的排布亦会影响到LED的亮度。由于驱动IC输出电流在PCB板上传输距离过远，会使得传输路径压降过大，影响LED的正常工作电压导致其亮度降低。我们常会发现显示屏模块四周的LED亮度比中间低一些，就是这个原因。故要保证显示屏亮度的一致性，就要设计好驱动电路分布图。
以上是从选择和使用的角度介绍了全彩显示屏专用LED的相关知识，全彩LED显示屏是一个系统集成的产品，需要LED封装厂商与显示屏应用厂商的密切配合，加强技术交流。中国现在已经成为全世界led显示屏的制造中心，正在向led显示屏制造强国靠拢。到目前为止，中国大陆全彩屏用途LED的封装水平已有大幅度提高，很多指标已接近日本厂商的水平，个别指标已经超越，这将极大地促进我国led显示屏事业的发展。
LED显示屏技术从二十世纪80年代初的单色显示屏，到80年代末的双基色显示屏，再到90年代中期的三基色（全彩色）显示屏，直到今天我们在平板显示领域广泛讨论的多基色（大于三基色）处理技术。led显示屏的色度处理技术从最基本的基色波长选择、到白场色温的调配、再到为提高色彩还原度而进行的色彩空间变换处理和为改善画质的色度均匀性处理、直到今天我们为了扩大色域再现更多的自然界色彩而采取的多基色（大于三基色）处理。各种色度处理技术贯穿着led显示屏的发展史，成为led显示屏这门综合性学科中最核心的技术之一。
各类色度处理技术
1、基色波长的选择
led显示屏在各行各业有着非常广泛的应用，而在不同的应用场所对LED的基色波长有着不同的要求，对于LED基色波长的选择有些是为了取得良好的视觉效果，有些是为了符合人们的习惯，而有些更是行业标准、国家标准甚至国际标准的规定。比如，对全彩色LED显示屏中绿管基色波长的选择；早期大家普遍选用波长为570nm黄绿色LED，虽然成本较低，但显示屏的色域较小、色彩还原度差、亮度低。而在选择了波长为525nm的纯绿管之后，显示屏色域扩大了近一倍，且色彩还原度大幅提高，极大地提高了显示屏的视觉效果。再比如，证券行情显示屏，人们通常习惯于用红色表示股价上涨、用绿色表示股价下跌、而用$表示平盘。而在交通行业则是由国家标准严格规定了蓝绿波段表示通行、红色波段为禁行。因而，基色波长的选择是led显示屏重要环节之一。
2、白场色坐标的调配
白场色坐标调配是全彩色LED显示屏最基本的技术之一。但是在二十世纪90年代中期，由于缺乏行业标准和基本的测试手段，通常只是靠人眼、凭感觉确定白场色坐标，从而造成严重偏色和白场色温的随意性。随着行业标准的颁布和测试手段的完备，许多制造商开始规范全彩屏配色工艺。但是仍然有部分制造商由于缺乏配色的理论指导，常常以牺牲某些基色的灰度等级来调配百场色坐标，综合性能得不到提高。
3、色度均匀性处理。
led显示屏色度均匀性问题一直以来是困扰业内人士的一大难题，一般认为LED的亮度不均匀可以进行单点校正，来改善亮度均匀性。而色度不均匀是无法进行校正的，只能通过对LED色坐标进行细分和筛选来改善。
随着人们对led显示屏的要求越来越高，只对LED色坐标进行细分和筛选已无法满足人们挑剔的目光，对显示屏进行综合校正处理，使色度均匀性得到改善是可实现的。
我们发现即使是国际第一品牌同一档LED也存在较大的波长偏差和色饱和度偏差，而且该偏差范围大大超过了人眼对绿色色差鉴别的阈值因此，进行色度均匀性校正是有重要意义的。
在CIE1931色度图中，按重力中心定律，我们发现：在G档范围内（□abcd）的任意一点绿色混合一定比例的红色和蓝色，都可以将混合色的色坐标调整到直线cR和直线dB的交叉点O.
虽然可以使色度均匀性极大地改善。但是，经过校正后的色饱和度明显下降。同时，采用红和蓝来校正绿色色度均匀性的另一个前提是同一个象素内红绿蓝三种LED尽可能采用集中分布使得红绿蓝的混色距离尽可能的近，才能取得较好的效果。而目前业内通常采用的是LED均匀分布方法将会给色度均匀性校正带来混乱。另外，数以万计的红绿蓝LED色坐标的测量工作如何展开也是一个极为棘手的难题。对此我们给了提示。
4、色彩还原处理
纯蓝、纯绿LED的诞生，使全彩色LED显示屏以其色域范围宽、亮度高受到业内的追捧。但是，由于红绿蓝LED的色品坐标与PAL制电视红绿蓝的色品坐标有较大的偏差（见表1），使得LED全彩屏的色彩还原度较差。尤其在表现人的肤色时，视觉上存在较为明显的偏差。由此，色彩还原处理技术应运而生。在此拓升光电推荐两种色彩还原处理的方法：
其一：对红绿蓝三基色LED进行色坐标空间变换，使LED与PAL制电视两者之间的三基色色坐标尽可能靠近，从而大大提高led显示屏的色彩还原度。但是，该方法大幅度缩减了led显示屏的色域范围，使画面的色饱和度大幅下降。
其二：只对人眼最敏感的肤色色域进行适当校正；而对其它人眼不够敏感的色域尽可能少降低原有的色饱和度。如此处理，可在色彩还原度和色彩饱和度之间得到平衡。
5、3+2多基色色度处理方法
春天万物复苏，在蓝天的辉映下，绿草青青；秋天麦浪滚滚；在阳光的普照下，一片金黄。五彩缤纷的大自然是那么的美好，遗憾的是现有的led显示屏无法完全再现这美好的景色。LED虽然属于单色光，但是各色LED仍然有30~50nm左右的半波宽，因此其色饱和度是有限的。在大自然界色彩极为丰富的$和青色区域LED全彩屏的色饱和度是严重不足的。
近年来，在平板显示领域热衷于讨论3+3多基色显示（红、绿、蓝加黄、青、紫），以扩大色域，再现更为丰富的自然界色彩。那么，led显示屏可否实现3+3多基色显示？
我们知道在可见光范围内，黄、青为单色光，我们已拥有高饱和度的$、青色LED.而紫色为复色光，单芯片紫色LED则是不存在的。虽然我们无法实现红、绿、蓝加黄、青、紫3+3多基色led显示屏。但是，研究红、绿、蓝加黄、青3+2多基色led显示屏却是可行的。由于自然界存在大量高饱和度的$和青色；因此，该项研究是有一定价值的。
在现行的各种电视标准中，视频源只有红绿蓝三基色，而没有黄、青二色。那么，显示终端黄、青二基色如何驱动？其实，在确定黄、青二基色驱动强度时；我们因遵循以下三点原则：
（1）增加黄、青二基色的目的是为了扩大色域，从而提高色饱和度。而总体亮度值不能改变；
（2）在提高色饱和度的同时，不得改变色调；
（3）以D65为中心；以RYGCB色域边界为端点，在色域范围内各点作线性扩张。
在上述三原则的指导下；按重力中心定律，我们可以找到3+2多基色色度处理方法。但是，要想真正实现3+2多基色全彩屏，我们还要克服黄、青色LED亮度不足；成本上升较大等困难，目前仅限于理论探讨。
综上所述，我们主要讨论了三个方面的问题：
（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。
我们在日常生活中随处可见的led发光二极管不再是什么新鲜科技，LED在多个细分市场上的强劲的增长势头已是既定事实。广告显示屏或数字标牌是LED应用最广泛的领域之一。从单色显示屏到全彩显示屏，LED解决方案被广泛用于市场需求和复杂程度不同的路标指示牌、广告显示屏、户内外视频显示屏等。本文主要论述全彩LED视频显示屏的主要技术要求，以及如何实现所需的性能。
不同类型的视频信源提供的视频输入信号经过处理后被送入LED显示屏。整个显示屏通常由若干个正方形或矩形的点阵组成，每个点阵又由若干个像素组成。每个像素由RGB （红、绿、蓝）LED灯管组成，通过混合这些LED的灯光颜色，就可产生所需的像素信息。LED驱动器相当于被处理后的视频数据与RGB LED发出的彩色灯光之间的接口
从大型LED视频显示屏的目标应用考虑，我们很容易意识到画质所扮演的重要作用。
这个概念包含几方面的内容：
原始图像的信号质量以及数据处理能力是取得良好画质的前提条件。
显示屏的大小、分辨率高低、像素间距和LED选择是决定人眼感受到的画质的关键参数。
需要选择一个适合的LED驱动器，能够把处理后的图像数据转换成所需的彩色和动画效果。
LED显示屏对LED驱动器的要求
在彩色和动画方面，为取得优异的画质，需要整合多种不同的功能：高帧率、高刷新率、颜色还原精度等。不过，显示屏的质量不仅指图像本身，还指解决方案的整体质量，例如，抗干扰性和可靠性。因此，所有的彩色LED显示屏需要选择技术精密的LED驱动器
在早期的LED电子显示屏显示控制电路中，大量采用的是常规数字电路系统设计，用数字电路组合出复杂控制逻辑。在常规数字电路系统设计中，当电路设计完成后，须先制作电路板，然后安装元件，调试。如果电路板的逻辑功能不符合要求就必须重新设计制作电路板，再重新调试，直到实现逻辑功能为止。很显然，这种设计方法的设计周期长，成本高，且成品可靠性差，维修麻烦。利用普通可编程的逻辑器件，虽可减少印刷电路板的设计与制作，但在修改该逻辑时仍旧不能避免器件的反复插拔。
在系统可编程技术(In-SystemProgrammable，缩写ISP)，是指在用户自己设计的目标系统中或电路板上为重构逻辑器件编程或反复改写的能力。常规PLD在使用中通常是先编程后装配，而采用ISP技术的PLD则是先装配后编程，成为产品之后还可以反复编程。在系统可编程技术的出现，从实践上实现了逻辑设计师们多年来梦寐以求的“硬件设计与修改软件化”的愿望，使得数字系统面貌焕然一新。采用ISP技术后，硬件设计变得像软件一样易于修改，硬件的功能可以随时加以修改或按预定的程序改变组态。这不仅扩展了器件的用途，缩短了系统调试周期，而且根除了对器件单独编程的环节，省却了器件编程设备，简化了目标设备的现场维护和升级工作。ISP技术还有一个特点是采用系统设计软件进行逻辑输入时，输入与所选器件无关。因此，在输入之前可选择任何一种器件，甚至可以选择一种“虚拟器件”(VirtualDevice)。在输入完后，再根据仿真和适配的结果选择器件。
ISPLSI器件是美国LATTICE公司于1992年推出的新一代高密度可编程逻辑器件，容量可达25000门，具有现场可编程门阵列(FPGA)的容量和灵活性。它采用E2CMOS工艺，时钟频率可以高达180MHz，传输延时为5ns，低功耗，电擦除，编程内容20年不丢失，100%参数测试，可以加密。器件内部有抗“锁定”电路，以防止出现CMOS器件中可能产生的有害的锁定效应。
LED电子显示屏一般主要由显示单元、驱动单元、控制单元、数传通信单元、视频采集单元组成。在显示单元中，三基色LED管芯为核心器件，对于高质量的LED电子显示屏必须选用高质量的LED管芯，对此应严格挑选波长及发光强度一致性好的管子。在驱动单元中应选用低功耗、长寿命、工作范围宽、驱动电流大的功率器件，美国TI公司生产的功率器件具有较大的产品优势。在控制和通信单元中，主要为逻辑和时序控制。目前在逻辑电路设计上最先进的技术为ISP技术，美国LATTICE公司的ISP产品具有较大的产品优势。在视频采集单元中，不仅要考虑高频信息处理的噪音、畸变问题，还要考虑VGA信号的采样精度及各种同步信号的同步性能，这方面国内北京银河电脑公司的LED视频卡质量上佳。
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