LED显示屏技术分析

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LED显示
LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;视频显示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,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面彩鲜艳,立体感强,静如油画,动如电影,广泛应用于车站、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。
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塔机电机LED显示屏是上世纪80年代后期在全球迅速发展起来的新型显示产品,以可靠性高、亮度高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高、功耗小、耐冲击、性能稳定等特点,迅速成长为平板显示的主流产品。中国LED显示屏产业起步于上世纪90年代初,发展迅速;进入21世纪以来,LED显示屏产业面临良好的市场发展机遇;一方面,需求不断扩大,电子政务、政务公开、公众信息展示等需求旺盛;另一方面,技术的进步为LED显示屏产品市场扩展和开创新的应用领域提供了创新技术支持,再一方面,奥运会和世博会的契机,加快了该产业的发展。根据市场分析报告2007-2010年,中国LED显示屏市场年均复合增长率将达到15.1%。
LED显示屏的最大特点其制造不受面积限制,可达几十甚至几百平方米以上,应用于室内/室外的各种公共场合显示文字、图形、图像、动画、视频图像等各种信息,具有较强的广告渲染力和震撼力。其高亮度、全彩化、便捷快速的错误侦查及LED亮度的自由调节是市场的发展趋势。
LED显示屏的分类洗手液机
LED屏幕按使用环境分为室内LED屏幕和室外LED屏幕;LED屏幕按显示颜分为单基LED屏幕,双基LED屏幕和全彩LED屏幕;LED屏幕按灰度级又可分为16、32、64、128、256级灰度LED屏幕等;LED屏幕按显示性能分为文本LED屏幕、图文LED 屏幕、同步视频LED屏幕,电视视频LED屏幕等。
显示单元:这是LED显示屏幕的主体部分,由发光材料及驱动电路构成。室内屏幕就是各种规格的单元显示板,室外屏幕就是单元箱体。
主控制器:作用是将输入的RGB数字视频信号缓冲,灰度变换,重新组织,并产生各种控制信号。
开关电源:用途是将220V交流电变为各种直流电提供给各种电路。
传输电缆:主控仪产生的显示资料及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏幕本体。
扫描控制器:该电路板的功能是资料缓冲,产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信号。
专用显示卡及多媒体卡(视频卡):LED全彩屏专用显示卡除了具有电脑显示卡的基本功能外,还同时输出数字RGB信号及行、场、消隐等信号给主控仪。多媒体卡除了以上功能外还可将输入的模拟Video信号变为数字RGB信号(即视频采集)。
视频处理
其他信号源及其外接装置:包括电脑、电视机、蓝光、DVD、VCD、摄录像机等。
LED显示屏用LED驱动产品介绍
LED显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高度重视,采用计算机控制,将光、电融为一体的智能全彩显示屏已经在广泛领域得到应用。其像素点采用LED发光二极管,将许多发光二极管以点阵方式排列起来,构成LED阵列,进而构成LED屏幕。通过不同的LED驱动方式,可得到不同效果的图像。因此LED驱动芯片的优劣,对LED显示屏的显示质量起着重要的作用。LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。
通用芯片一般用于LED显示屏的低端产品,如户内的单、双屏等。最常用的通用芯片是7 4HC595,具有8位锁存、串一并移位寄存器和三态输出功能。每路最大可输出35mA的非恒流的电流。
由于LED是电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流大小的变化而变化,不随着其两端电压的变化而变化。专用芯片的最大特点是提供恒流源输出,保证LED的稳定驱动,消除LED的闪烁现象。具有输出电流大、恒流等特点,适用于要求大电流、高画质的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。
LED的关键指标包括:
最大输出电流:目前主流的恒流源LED驱动芯片最大输出电流多为每通道90mA左右。每通道同时输出恒定电流的最大值对显示屏更有意义,因为在白平衡状态下,要求每通道都同时输出恒流电流。
恒流输出通道数:恒流源输出通道有8位和16位两种规格,现在16位占主流,其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LED驱动板更有利。jagt
精确的电流输出:一种是同一个芯片通道间电流误差值;另一种是不同芯片间输出电流误差值。精确的电流输出是个很关键的参数,对LED显示屏的显示均匀性影响很大。误差越大,显示均匀性越差,很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间(bit to bit)电流误差
一般在±3%以内,片间(chip to chip )电流误差在±6%以内。
数据移位时钟:其决定了显示数据的传输速度,是影响显示屏的更新速率的关键指标。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。目前主流恒流源驱动芯片移位时钟频率一般都在15MHz~25MHz以上。
LED显示屏用LED驱动芯片
2008年初推出LED显示屏用LED驱动芯片系列产品SMT5026.SMT5026内建CMOS 移位寄存器与锁存焊接衬垫
功能,可以将串行的输入数据转换成并行输出数据格式,功能框图见图2. SMT5026的主要特性:
16路恒流源输出通道、电流输出大小不因输出端负载电压变化而变化;
恒流输出电流范围值:5mA~90mA;
极为精确的恒流输出电流值匹配度:通道间最大误差
彩:将红和绿LED放在一起作为一个像素制作的显示屏叫双屏或彩屏;将红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个像素的显示屏叫三屏或全彩屏。
像素:制作室内LED屏的像素尺寸一般是2-10毫米,常常采用把几种能产生不同基的LED 管芯封装成一体。室外LED屏的像素尺寸多为12-26毫米,每个像素由若干个各种单LED 组成,常见的成品称像素筒。双像素筒一般由3红2绿组成,三像素筒用2红1绿1蓝组成。无论用LED制作单、双或三屏,想显示图像需要构成像素的每个LED的发光亮度都必须能调节,其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高,显示的图像就越细腻,彩也越丰富,相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像,颜过渡已很柔和,而16级灰度的彩图像,颜过渡界线十分明显。所以,彩LED屏当前都要求做成256级灰度的。
感应式垃圾桶显示速度:是指LED显示屏更新和转换画面的速度,通常用帧/秒来表示。
接口:VGA输入接口:VGA 接口采用非对称分布的15pin 连接方式,其工作原理:是将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号,然后再
输出到等离子成像,这样VGA信号在输入端(LED显示屏内) ,就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的,所以VGA 接口拥有许多的优点,如无串扰无电路合成分离损耗等。
DVI输入接口:DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接,显示计算机的RGB信号。DVI(Digital Visual Interface)数字显示接口,是由1998年9月,在宁波开发者论坛上成立的数字显示工作小组(Digital Display Working Group简称DDWG),所制定的数字显示接口标准。
DVI数字端子比标准VGA端子信号要好,数字接口保证了全部内容采用数字格式传输,保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性(无干扰信号引入),可以得到更清晰的图像。
标准视频输入(RCA)接口:也称AV 接口,通常都是成对的白的音频接口和黄的视频接口,它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/ 分离和度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成彩信号的损失,度信号和亮度信
号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力,但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
S视频输入:S-Video具体英文全称叫Separate Video,为了达到更好的视频效果,人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式,这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口),Separate Video 的意义就是将Video 信号分开传送,也就是在AV接口的基础上将度信号C 和亮度信号Y进行分离,再分别以不同的通道进行传输,它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效) 或者扩展的7芯( 含音效)。带S-Video接口的显卡和视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等) 当前已经比较普遍,同AV 接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮分离和解码工作,而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真,极大地提高了图像的清晰度,但S-Video 仍要将两路差信号(Cr Cb)混合为一路度信号C,进行传输然后再在显示设备内解码为Cb 和Cr 进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现) ,而且由于Cr Cb 的混合导致度信号的带宽也有一定的限制,所以S -Video 虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远,S-Video虽不是最好的,但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素,它还是应用最普遍的视频接口。
视频差输入接口:目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上
看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识,前者表示逐行扫描差输出,后者表示隔行扫描差输出。由上述关

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