LED電子顯示屏的設計現狀探討

王明

摘 要：自改革開放以來，我國的科技水平不斷提升，LED作為一種高科技的電子產品，之泛應用于各行各業，滿足人們生產生活的要求。文章主要基于LED電子顯示屏的設計現狀進行了探討，并介紹了LED顯示屏由LED矩陣塊組成，分為圖文顯示屏和視頻顯示屏。

關鍵詞：超大的畫面；亮度高；工作壽命長；超強視覺；靈活多變；工作電壓低；微型化；性能穩定；耐沖擊

1 研究目的和意義

LED顯示屏起初由純粹的硬件技術，進化成如今的軟硬結合，由計算機技術、信息處理技術、集光電子、微電子技術、于一體的屏幕同步的高技術產品。它以其超大的畫面、亮度高、工作壽命長、超強視覺、靈活多變、工作電壓低、微型化、性能穩定、耐沖擊的顯示方式等獨具一格的優勢，成為目前國際目前使用廣泛的顯示系統。LED矩陣塊組成LED顯示屏，它分為兩種。一是圖文顯示屏，可運用計算機同步，控制顯示屏上的文字和圖形。二是視頻顯示屏運用單片機進行傳輸控制，單片機就是微型計算機。文字、圖像、音頻可以實時、同步、清晰的在顯示屏上播放，技術含量高點的還可顯示逼真的2D、3D的動畫效果，能將VCD、錄像、電視節目等進行實況轉播等等。21世紀隨著信息科技的不斷更新，利用LED大屏幕展示品牌信息的廣告方式已經是全球廣告業的一種潮流，該設備不僅外形獨特美觀，其大小面積可以根據實際要求進行調整，不僅能播放音視頻廣告節目，還能播放視頻廣告，設備的周圍還可按裝固定燈箱廣告位。商家為了包裝自己，同時各地政府都鼓勵推行使用戶外LED屏，布廣告、燈箱廣告陸續被取代。傳統的廣告形式以帆布、燈箱為主，隨著LED顯示屏的逐漸普及，已經成為了傳統廣告方式的代替品。LED顯示屏被廣泛應用在廣告宣傳、公共場所，同時在交通領域起到非常大的作用。LED顯示屏讓廣告的內容更加顯眼，更加的吸引人們的眼球。特別是在晚上，可視條件很差的情況下，它顯示了超高的亮度、展示了獨特的商品信息，這樣更能吸引人們的注意力。同時你可以隨時改變廣告內容，通過電腦、USB等設備輕易的更改顯示屏的內容。LED屏幕相比以前的霓虹燈，功能更強大，更時尚，它是通過控制LED燈泡的發光規則改變內容。通過電腦、USB可以隨時更改廣告內容，LED上可以顯示“歡迎顧客光臨”，每逢節假日，像國慶節，圣誕節等節日促銷活動消息的展示。如今的顯示屏不僅可以用文字顯示商品的內容，同時可以從商品的圖像以及動態圖像進行播放。隨著LED顯示屏的普及，橫幅從此開始退出歷史舞臺。商家減少了平時不停換橫幅的麻煩，而且更美觀更高檔。LED電子顯示屏是以平方米為單位計算收費的，相對于按路段的繁華程度收費的大型戶外廣告牌以及三面翻等來說，其整體性價比很高，具有極大的優勢。

2 LED顯示屏構造原理

LED是一種固態的半導體器件，將電轉化為光的一種發光二極管。LED的核心是一個半導體的晶片，大概分為三端，一端是負極，一端連接電源的正極，晶片的一端附在一個支架上，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩端組成，一端是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一部分是N型半導體，這部分主要由電子組成。P與N兩個半導體相連接時，兩端之間就形成一個P-N結。電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子由N區推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，以上就是LED顯示屏發光的原理及構造。P-N結的材料決定了光的波長，也就是光的顏色。

LED按照形狀和顏色分為兩種，一種按出光面特征；一種按發光顏色。按發光管出光面特征我們可以分圓燈、方燈、矩形、表面安？準2mm、？準4.4mm、？準5mm、？準8mm、？準10mm及？準20mm等，在國外則有另一種標準；按發光管發光顏色分，分成綠色、紅色、橙色。如果細分，分為黃綠、純綠，標準綠、藍光等。

3 LED發展趨勢與研究的主攻方向

我國的LED發展共經過三個過程，分別是成長期；迅速成長期；成熟期。1990年以前是LED顯示屏的成長期，受LED材料的限制，LED顯示屏的應用領域沒有廣泛展開；1990年至1995年這五年時間中，LED顯示屏屬于迅速成長期，這個時間段全球信息產業發展的如火如荼，信息技術在各大行業都有非常大的進步，LED顯示屏在材料、控制技術、功能方面也得到了質的突破；從1995年至今，LED顯示屏的發展逐漸成熟，各種形式，各種材質，各種軟件的支持，各電子公司展現出“五花八門”、“百花齊放”的狀態。256級灰度視頻控制技術更是達到了國際水平。

從2000年以來，我國LED顯示應用行業穩步發展，總體規模逐年提升，目前已經成為LED產業鏈中的重要組成部分，以LED顯示屏為代表的LED顯示應用產品在社會經濟各個領域得到了廣泛應用，LED顯示應用產業已成為了優勢和特色明顯、發展欣欣向榮的新興產業。市場規模增長一成。2014年度，全國LED顯示應用行業市場規模達到300億元，比2013年度的270億元增長了10%左右。全國從事LED顯示應用產品研發、生產、工程應用的主要企業有500余家，全行業從業人員規模在50000人以上。LED顯示應用產業比較集中在華東、華南地區，華北地區近兩年的發展提升比較明顯。據行業協會統計，2014年，華東地區的LED顯示應用生產企業產品銷售額占到全國的33%，華南地區占到41%，華北地區占到17%，西南、西北、華中地區占到8%，而東北地區只占不到1%，產業的區域集中度比較明顯。在整個LED銷售總額中，顯示屏銷售尤為出色，它約占銷售總額的八成，而利用LED照明卻只占銷售總額的兩成。同時LED顯示屏應用也分室外和室內。室外顯示屏銷售總額占全部銷售總額的60%左右，而室內占銷售總額的40%左右。隨著我國LED顯示屏的不斷成熟與發展，產品更是遠銷國外，出口額占到總體銷售額的15%～20%左右，2014年一年內我國LED顯示屏出口額在55億元左右。LED顯示應用產品應用在信息發布、廣告傳媒、會議展覽等，應用廣泛導致對其需求市場逐年攀升。隨著我國經濟飛躍發展，我國成為LED顯示應用產品的超級制造大國與消費大國，慢慢的從中國制造到中國發明，逐步的走向技術強國。同時，中國LED顯示的飛速發展讓一些公司茁壯成長，不管是技術還是設計內涵逐步與國際接軌。全國LED顯示應用行業年度銷售額超過億元的規模企業有50家左右，年度銷售額在2億-5億元的企業有20家左右，年度銷售額在5億-10億元的企業大概有10家左右，有三家企業年度銷售額在10億元。規模比較大的成熟企業的銷售額占到同類行業的50%左右。2014年度銷售額在5億元以上的主要企業包括：上海三思科技發展有限公司、南京洛普股份有限公司、洲明科技股份有限公司、深圳市艾比森光電股份有限公司等。截至2014年年底，行業內擁有聯建光電、洲明科技、聯騰、邁瑞、信茂等。還有一批新三板的掛牌公司，包括易事達、元亨光電、齊普光電等企業。

LED顯示屏因為其屏幕超大的畫面、亮度高、工作壽命長、超強視覺、靈活多變、工作電壓低、微型化、性能穩定、耐沖擊而廣受大眾的熱捧，此行業得到迅速的發展。如今信息產業發展突飛猛進，各電子產品更新更是眼花繚亂。隨著產品成本的降低，功能的成熟。商店、學校、大型公司企業等，成為了LED的忠實支持者，使它成為了一個大家的必須品，一個展示商品信息、企業文化的一種媒介。我們相信不久的將來，LED顯示屏功能會更強大，材質會更先進，運用會更人性，將為人類的生活添加更多的色彩，同時人工智能將全面的貼近我們的生活。