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1、户外全彩色屏的选型 |
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随着半导体材料价格的下降，全彩色LED显示屏越来越广泛在各行业使用。在户外环境，LED显示屏以其高亮度、低功耗、无拼缝的优势成为无可替代的大型电子平板显示媒体。户外全彩LED显示屏表面LED象素封装均为单灯型式，每一个象素点由纯蓝、纯红、纯绿三种LED管构成。. |
| (1)结构示意图 |
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结构说明：每个象素点由2红1纯绿1纯蓝共4颗LED管组成。排列方式如左图。 |
| （2）配色比例 |
为使全彩色LED显示屏能真实还原实际色彩，对LED管的配色有严格的要求，其中红绿蓝的亮度比例为3：6：1。为了达到更完美的效果，在软件上还可根据显示屏现场亮度调节其中任何一种颜色。 |
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| 户外全彩屏的技术非常成熟,主要有以下几个选择要点: |
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（1）密度 |
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若主要有P20、P16、P14等几种，按前述原则根据实际视距需要选择。 |
| （2）驱动方式 |
| 户外全彩屏LED的驱动方式都是恒流驱动，但分为静态和动态两种方式。动态方式降低了电路密度，可降低成本，有利于散热和节能；缺点是减弱了亮度。 |
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（3）实象素与虚拟象素 |
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图象画面象素点与显示屏物理象素点是两个不同的概念。 |
| 全彩色显示画面中每一个象素点均与屏上的由2红1绿1蓝或1红1绿1蓝支LED管构成的物理象素点一一对应，则称该户外全彩屏的象素构成实象素。若全彩屏画面的象素点要与其相邻象素点共用同一物理象素点的LED管，则称该户外全彩屏的象素构成虚拟象素。 |
| 有虚拟象素功能的显示屏上的每支LED管都要等距离排放，按2红1绿1蓝的比列配置。虚拟象素利用视觉滞留原理，在播放动态画面时，将全彩屏的物理象素点行列分辨率（分时）倍增。对于x行×y列物理象素点（2红1绿1蓝/点）可增加到（2x-1）行×（2y-1）列虚拟象素点。 |
| 对于静态画面，由于无法利用视觉滞留，虚拟象素技术则无效。 |
| 在选择全彩屏时应特别注意象素点构成，象素点应以物理象素点为准。 |
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（4）管芯 |
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户外LED管要求亮度高、视角宽阔、色彩纯、光衰度低且光衰度一致。日本日亚、美国A.X.T、日本丰田、美国惠普、以及许多台湾公司都提供户外LED管。其中，日本日亚进入中国较早，知名度较高，加上关税因素，其价格最贵。美国CREE及美国惠普等公司的户外管品质处于同一水平，只是因为是后来者在市场知名度上稍低。随着户外全彩屏的普及，以品质和价格优势著称的美国CREE管已有相当高的市场占有率。特别是在户外环境最恶劣的高速公路领域，美国CREE管、美国惠普、日本日亚管这三种管指定为国内高速公路专用管。 |
| 美国Cree和美国A.X.T是高科技半导体公司，主要利用其在硅碳棒(SiC)以及氮化镓(GaN)原料技术方面的专业优势，生产新型的活性半导体。产品包括蓝光及绿光发光二级管（LED）、无线电频（RF）、微波设备以及电源开关设备，同时还在研发紫外线激光器近似体。最近美国Cree还向日本日亚提供了其白光LED方面的专利技术。美国Cree正逐步成为中高端全彩屏的主流芯片。 |
| 由于近年世界制造业纷纷向国内转移，国内也出现一些LED管芯生产厂家，其中最为出色的是大连路美。大连路美是路明集团投资1.5亿美元，购买美国A.X.T技术兴办的大型LED芯片生产企业，产品质量稳定，性价比较高，正逐步成为中低端全彩屏的主流芯片。 |
| 许多其它中小公司都提供户外LED管，其价格便宜、亮度很高、色彩波长也很正。但是，除了红管非常成熟外，中小公司的蓝管和绿管最致命的缺陷是抗静电性能较差、光衰度高且光衰度不一致。刚开始还不错，当使用一段时间后就有两个后果：一是死点（瞎点）多，二是亮度快速减弱且亮度减弱得不一样，造成整屏花斑严重。 |
| 全彩屏一般建议的蓝管和绿管采用美国CREE管芯或美国A.X.T，红管采用台湾晶元（或国联）管芯。 |
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（5）箱体 |
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户外全彩屏体由若干个独立的箱体组成。箱体又分全密封箱体和简易箱体；全密封箱体内置直流稳压开关电源和轴流风机，带防水后门，全密封箱体本身已具备防水能力。简易箱体不带后门，后面为开放式，本身不防水。 |
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箱体钢板的厚度应在1.2mm以上，这样才形变小、强度高。 |
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显示屏屏体应按IP66标准设计，防风沙，耐高温，防静电，防水，防雷，防腐蚀防高温，防紫外线辐射，防潮。 |
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2、室内全彩色屏的选型 |
在室内环境，大于50的大型全彩色电子显示屏主要有以下几种选择：
a.普通背投
b.DLP（数字液晶背投）
c.等离子拼接
d.LED显示屏
背投类显示屏的优点是象素细清晰度高，缺点是亮度较低、视角小、镜头灯寿命短（仅几千小时）。等离子拼接的优点也是象素细清晰度高，缺点是有拼缝，目前最小拼缝可达到3mm。背投类和等离子显示屏适合较近距离观看。
LED显示屏的优点是亮度高、无拼缝，缺点是象素颗粒较粗，清晰度较低。目前商品化的室内全彩LED显示屏的密度最高做到P4，即62，500象素/㎡。室内全彩LED显示屏适合宽敞室内观看距离较远的场合。
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（1）密度 |
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由于室内全彩色LED芯片发热量较大、控制电路密度较高，故现在商品化的全彩屏的点密度还不能做得很高，主要有P4、P5、P6、P7.62、P10等几种。 |
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（2）驱动方式 |
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室内全彩屏LED显示屏的驱动方式都是恒流驱动，动态扫描方式。主要有1/4，1/8等扫描方式。在相同管芯情况下，1/4扫描用的电路要多些，亮度也要高些。 |
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（3）封装形式 |
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室内全彩色LED显示屏的LED表面形式有几种，外观也不相同。
a. 单灯 ----LED芯片安装在支架上，用透明塑料包裹封装；
b. 亚表贴----封装同单灯，外观近似表贴；
c. 三拼一表贴----每一LED芯片按SMD工艺封装为一体；
d. 三合一表贴----红、绿、蓝LED芯片合在一起按SMD工艺封装为一体；
表贴封装的优点是视角大、发光一致性好、易于自动焊接加工，是全彩LED屏的主流产品，但现在价格相对较高；单灯视角相对稍小、亮度稍高、价格较低。亚表贴其实也是单灯的一种。单灯和亚表贴都较为便易，是一种过渡性产品。 |
| （4）实象素与虚拟象素 |
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与户外全彩屏一样，室内全彩屏也分为实象素和虚拟象素。 |
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（5）管芯 |
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与户外全彩屏一样，全彩屏一般建议的蓝管和绿管采用美国CREE管芯或美国A.X.T，红管采用台湾国联或晶元管芯。 |
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三. 屏体尺寸设计 |
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在设计屏体大小时,有三个重要的因素:
a.显示内容的需要
b.场地空间条件
c.显示屏单元模板尺寸（室内屏）或象素密度（户外屏）
普通LED显示屏的分辨率一般最大为1200行×1600列。超大型显示屏可超出此限；常用的一种办法是用两套显示控制系统来拼接；另一种办法就是用超高速芯片设计电路。
室内显示屏是由若干显示单元模板构成；单元模板是显示屏的基本构件，室内屏显示单元模板的象素一般为64×32点或水平方向分解成两半64×16点，显示单元模板尺寸因象素直径而异；表一给出了普通室内屏单元模板的设计参考数据： |
表一 常用室内屏显示单元模板设计参考数据
No |
象素直径（毫米） |
单元模板尺寸（毫米） |
每平方米模板数（张） |
1 |
∮3.0 |
128×256 |
30.5 |
2 |
∮3.75 |
152.5×305 |
21.5 |
3 |
∮5 |
244×488 |
8.5 |
4 |
∮8 |
320×640 |
4.9 |
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室内屏显示单元模板
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在设计室内显示屏的准确几何尺寸时，应以显示单元模板的尺寸为基础。
例如：根据场地和资金因素初步选定∮3.75显示屏，尺寸约为1.5.米（高）×2.5米（长）。由表 LED显示屏象素密度、信息容量与观看距离参考数据表知∮3.75显示单元模板尺寸为152㎜（高）×304㎜（长），最接近尺寸要求设计结果为：
（1）总的单元模板数为 ：9.5（行）×8（列）= 80张，
（2）显示屏精确净尺寸为：1.44米（高）×2.43米（长）=3.69平方米
（3）总的象素分辨率为 ：304（行）×512（列）
（4）显示屏外边框尺寸为：1.52米（高）×2.51米（长）（每边加4CM）
室内显示屏体外边框的尺寸可按要求确定，一般应与屏体大小成比例。外边框的尺寸通常为3CM-10CM（每边）。
高密度的半户外显示屏一般采用室内显示屏的显示单元模板，故设计屏体准确几何尺寸时与室内显示屏体方法相同。
户外屏的显示单元模板的形态为箱体，故称为显示单元箱体。显示单元箱体是显示屏的基本构件。户外屏显示单元箱体的象素一般有64×48点、64×32点及32×32点等几种，显示单元箱体尺寸因象素直径而异；下表给出了普通户外屏单元箱体的设计参考数据： |
表二 常用户外屏单元箱体设计参考数据
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单元箱体尺寸（毫米） |
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P12 |
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768×384 |
3.4 |
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P14 |
64×32 |
896×448 |
2.5 |
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P16 |
64×32 |
1024×512 |
1.9 |
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P20 |
32×32 |
640×640 |
2.44 |
5 |
P25 |
32×32 |
800×800 |
1.56 |
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显示屏尺寸规格最后设计结果参数应有以下4点：
（1）净尺寸： ㎜（高）× ㎜（宽）
（2）分辨率： 行 × 列
（3）净面积： 平方米
（4）外尺寸： 米（高）×米（宽） |
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