基本內容
LED屏是一種用發光二極體按順序排列而製成的新型成像電子設備。由於其亮度高、可視角度廣、壽命長等特點，正被廣泛套用於戶外廣告屏等產品中。
發光原理
LED50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識，第一個商用二極體產生於1960年。LED是英文lightemitting diode（發光二極體）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置於一個有引線的架子上，然後四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。
發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為p-n結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體，通稱LED。當它處於正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。
光源特點
LED屏1. 電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據產品不同而異，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用於公共場所。
2. 效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80% 。
3. 適用性：很小，每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以製備成各種形狀的器件，並且適合於全彩led屏易變的環境。
4. 穩定性：10萬小時，光衰為初始的50%。
5. 回響時間：其白熾燈的回響時間為毫秒級，LED燈的回響時間為納秒級。
6. 對環境污染：無有害金屬汞。
7. 顏色：改變電流可以變色，發光二極體方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅黃綠藍橙多色發光。如小電流時為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變為橙色，黃色，最後為綠色。
8. 價格：LED的價格比較昂貴，較之於白熾燈，一隻LED的價格就可以與幾隻白熾燈的價格相當，而通常每組信號燈需由上300～500隻二極體構成。
發展歷史
LED屏最早套用半導體P-N結髮光原理製成的LED光源問世於20世紀60年代初。當時所用的材料是GaAsP，發紅光（λp=650nm），在驅動電流為20 毫安時，光通量只有千分之幾個流明，相應的發光效率約0.1流明/瓦。
70年代中期，引入元素In和N，使LED產生
綠光（λp=555nm），
黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初，出現了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達到10流明/瓦。
90年代初，發紅光、黃光的GaAlInP和發綠、藍光的GaInN兩種新材料的開發成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區（λp=615nm）的光效達到100流明/瓦，而後者製成的LED在綠色區域（λp=530nm）的光效可以達到50流明/瓦。
開發
LED屏對於一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN晶片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。 GaN晶片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結製成的含Ce3+的YAG螢光粉受此藍光激發後發出黃色光發射，峰值550nm。藍光 LED基片安裝在碗形反射腔中，復蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被螢光粉吸收，另一部分藍光與螢光粉發出的黃光混合，可以得到得白光。現在，對於InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG 螢光粉的化學組成和調節螢光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。
表一列出了目前白色LED的種類及其發光原理。目前已商品化的第一種產品為藍光單晶片加上YAG黃色螢光粉，其最好的發光效率約為25流明/瓦， YAG多為
日本日亞公司的進口，價格在2000元/公斤；第二種是日本住友電工亦開發出以ZnSe為材料的白光LED，不過發光效率較差。
從表中也可以看出某些種類的白色LED光源離不開四種螢光粉：即三基色
稀土紅、綠、藍粉和石榴石結構的黃色粉，在未來較被看好的是三波長光，即以無機紫外光晶片加R.G.B三顏色螢光粉，用於封裝LED白光，預計三波長白光LED今年有商品化的機機會。但此處三基色螢光粉的粒度要求比較小，穩定性要求也高，具體套用方面還在探索之中。
表一 白色LED 的種類和原理
| 晶片數 | 激發源 | 發光材料 | 發光原理 |
| 1 | 藍色LED | InGaN/YAG | 用藍色光激勵YAG螢光粉發出黃色光，從而混合成白光 |
| 藍色LED | InGaN/螢光粉 | InGaN的藍色激發紅，綠，藍三基色螢光粉發出白光 | |
| 藍色LED | ZnSe | 由薄膜層發出藍光和基板上激發的黃光混合成白光 | |
| 紫外LED | InGaN/螢光粉 | InGaN發出紫外光激發紅，綠，藍三基色螢光粉發出白光 | |
| 2 | 藍，黃綠LED | InGaN,GaP | 將具有補色關係的二種晶片封裝在一起，發出白光 |
| 3 | 藍，綠，紅LED | InGaN,AlInGaP | 將發三原色的三種晶片封裝在一起發出白光 |
| 多種 | 多種光色的LED | InGaN,AlInGaP,GaPN | 將普遍可見光區的多種色光晶片封裝在一起，構成白色LED |
採用LED光源進行照明，首先取代耗電的白熾燈，然後逐步向整個照明市場進軍，將會節約大量的電能。近期，白色LED已達到單顆用電超過1瓦，光輸出 25流明，也增大了它的實用性。表二和表三列出了白色LED的效能進展。表二 單顆白色LED 的效能進展
年份 發光效能（流明/瓦） 備註
1998 5
199 15 相若白熾燈
2001 25 相若鹵鎢燈
2005 50 估計
表三 長遠發展目標 單顆白色LED
輸入功率 10瓦
發光效能 100流明/瓦
輸出光能 1000流明/瓦
通過近幾年來的快速發展,白光LED從1999年的15lm/W,到2001年的25lm/W,再到2005年的60lm/W,自從2006年日本的日亞公司向市場提供100lm/W的白光LED,至今超過100lm/W的白光LED僅
Cree公司就已經出貨百萬以上.
最近幾年,白光LED的研發成果：2008年9月Philips Lumileds與Osram Opto Semiconductors各發表了140.1 lm/W與136 lm/W且各產生138 lm與155 lm(lumen，流明)，他們均使用1mm大小的晶片並驅動於350mA下;今年1月21日,美國LED
大廠Cree公司宣布,其白光發光二極體實現每瓦161lm/W.可見,白光LED在高發光效率,高照明方面有著誘人的前景.
業界概況
LED屏在LED業者中，日亞化學是最早運用上述技術工藝研發出不同波長的高亮度LED，以及藍紫光半導體雷射（Laser Diode；LD），是業界握有藍光LED專利權的重量級業者。在日亞化學取得藍色LED生產及電極構造等眾多基本專利後，堅持不對外提供授權，僅采自行生產策略，意圖獨占市場，使得藍光LED價格高昂。但其他已具備生產能力的業者相當不以為然，部分日系LED業者認為，日亞化工的策略，將使日本在藍光及白光LED競爭中，逐步被歐美及其他國家的LED業者搶得先機，屆時將對整體日本LED產業造成嚴重傷害。因此許多業者便千方百計進行藍光LED的研發生產。目前除日亞化學和住友電工外，還有豐田合成、羅沐、東芝和夏普，美商Cree，全球3大照明廠奇異、飛利浦、歐司朗以及HP、Siemens、Research、EMCORE等都投入了該產品的研發生產，對促
進白光LED產品的產業化、市場化方面起到了積極的促進作用。
套用範圍
廣泛套用於：政府廣場、國慶慶典、
休閒廣場、大型娛樂廣場、繁華商貿中心、廣告信息發布牌、
商業街、火車站、候車室、演藝中心、電視直播現場、展覽場館、演唱會現場等場所。
LED屏用途分類
戶內LED屏
室內全彩LED顯示屏採用室內表貼三並一技術以其以下特性，被廣泛套用於大型體育場館、火車候車室、電視節目直播現場、展覽場館、大型文藝晚會現場、演唱會現場等。
特點
戶外LED屏
戶外超高亮度高級全彩大型視頻LED多媒體顯示屏, 畫面清晰、色彩均勻、立體層次感強、可任意播放圖片、 文字、廣播、電視、錄像、VCD及各種三維動畫。並可與計算機VGA顯示屏實 時同步輸出顯示, 適用於與各類網際網路相連線實時播發媒體信息。
功能
1、視頻播出功能：
保養
實際操作中，led全彩顯示屏的壽命，是直接影響企業投資回報周期的。為了縮短投資回報期，提高毛利，必須要了解和掌握以下七大LED顯示屏保養常識。
一、開關順序。開啟顯示屏時，先打開計算機，後開屏。關閉顯示屏時：先關屏，後關計算機(先關計算機不關顯示屏，會造成屏體出現高亮點，燒毀燈管，後果嚴重。)開關屏時間隔時間要大於5分鐘。計算機進入工程控制軟體後，方可開屏通電。
二、要避免可能碰到的問題，我們可以選擇被動防護與主動防護，儘量把可能對戶外led大螢幕幕造成傷害的物品遠離螢幕，而清潔螢幕的時候也儘可能輕輕地擦拭，把傷害的可能性降到最小。
三、戶外LED顯示屏與我們用戶的關係最為密切，做好清潔維護工作也是非常有必要的。長時間暴露在戶外環境風吹、日曬、灰塵等易顯髒，一段時間下來，螢幕上肯定是灰塵一片，這需要及時清洗以防塵土長時間包裹表面影響觀看效果。
四、經常出現顯示屏的電源開關跳閘，應及時檢查led單元板屏體或更換電源開關。顯示屏的電源十分重要，由於電源在不同的溫度條件下，其工作穩定性、輸出電壓值和帶負載能力也會有所不同，由於它擔負著後勤保障作用，所以它的保障能力直接影響到屏的質量。
五、屏體內嚴禁進水、鐵粉等易於導電的金屬物。戶外led顯示屏儘量放置在低灰塵的環境，大的灰塵會對顯示效果造成影響，同時灰塵過多會對電路造成損害。如果因為各種原因進水，請立即斷電並聯繫維修人員，直至屏體內顯示板乾燥後方可使用。
六、建議戶外led顯示屏每天休息時間大於2小時，隨著開機時間的延長和外界溫度的升高，元器件的熱漂移也會增加，從而導致圖像質量變差。在梅雨季節戶外led顯示屏一個星期至少使用一次以上。一般每月至少開啟螢幕一次，點亮2小時以上。這樣做是為了去除濕氣，防止燈珠受潮死燈，SMD表貼顯示屏尤其注意。
七、播放時不要長時間處於全白色、全紅色、全綠色、全藍色等全亮畫面，以免造成電流過大，電源線發熱過大，led燈損壞，影響顯示屏使用壽命。切勿隨意拆卸、拼接屏體!
介紹LED屏的專用驅動晶片
專用驅動晶片的主要參數和發展現狀
專用驅動晶片具有輸出電流大、恆流等基本特點，比較適用於要求大電流、畫質高的場合，如戶外全彩LED顯示屏、室內LED顯示屏等。專用驅動晶片的關鍵性能參數有最大輸出電流、恆流源輸出路數、電流輸出誤差(bit
to bit，chip to chip)和數據移位時鐘等。
1) 最大輸出電流
目前主流的恆流源晶片最大輸出電流多定義為單路最大輸出電流，一般90
mA左右。電流恆定是專用晶片的基本特性，也是得到高畫質的基礎。而每個通道同時輸出恆定電流的最大值(即最大恆定輸出電流)對LED屏更有意義，因為在白平衡狀態下，要求每一路都同時輸出恆流電流。一般最大恆流輸出電流小於允許的最大輸出電流。
2) 恆流輸出通道
恆流源輸出路數有8位(8路恆源)和16位(16路恆源)兩種規格，現在16位源占主流，其主要優勢在於減少了晶片尺寸，便於LED驅動板(PCB)布線，特別是對於點間距較小的LED驅動板更有利。
3) 電流輸出誤差
電流輸出誤差分為兩種，一種是位間電流誤差，即同一個晶片每路輸出之間的誤差;另一種是片間電流誤差，即不同晶片之間輸出電流的誤差。電流輸出誤差是個很關鍵的參數，對LED屏的均勻性影響很大。誤差越大，顯示屏的均勻性越差，很難使屏體達到白平衡。目前主流恆流源晶片的位間電流誤差(bit
to bit)一般在+60%以內，(chip to chip)片間電流誤差在±15%以內。
4) 數據移位時鐘
數據移位時鐘決定了顯示數據的傳輸速度，是影響顯示屏的更新速率的關鍵指標。作為大尺寸顯示器件，顯示刷新率應該在85
Hz以上，才能保證穩定的畫面(無掃描閃爍感)。較高的數據移位時鐘是顯示屏獲取高刷新率畫面的基礎。
