LED显示屏的故障与维护问题
LED显示技术和LED显示屏也号称是面向未来的显示技术及产品,是大屏显示产业未来的技术路线,当前,不管是生产厂商还是行业媒体,围绕它进行大量的宣传、营销和商业造势活动。
重在预付,按期检查,防患于未然
随着电子产业的飞速发展,在20世纪60年代显示技术得到了长足发展,PDP 和LCD等显示器相继问世。在20世纪80年代,随着计算机技术日新月异的发展,CGA(Color GraphtcsAdapter )显示格式问世,显示精度为320×200(4种颜色)。目前显示技术正向**高分辨率方向发展,显示精度由早先的320×200发展到l 600×l 250,显示颜色曲4种发展到32位真彩,扫描频率从l 5.7kHz进步到150kHz。投影仪是一种大屏幕显示设备,但是它无法在自然光下使用。由于高亮度LED的问世与发展,LED 显示屏在20世91 80年代后期应运而生,并在**范围内迅速得到广泛应用。在短短的约20年中9 LED 显示屏技术与产此都**了长足进步,目前已发展成为重要的现代信,BR布媒体手段和平板显示器的主流产品之一。
LED 显示屏产品系列很多,根据使用环境分为室内显示屏和室外显示屏两类;根据发光像素的大小分为φ3、φ3.75、φ5、φ8、φ1 5 、φ1 9 和φ20等几种;根据发光像素的颜色分为单色、红绿双基色、红绿蓝( RGB)三基色全彩屏等;根据显示控制方式分为通讯屏和视频显示屏。此外,LED显示屏也可以根据使用特点进行分类,如条屏、点阵屏、点阵数码混合屏和道路交通可变情报板等。不同类型和不同性能的 LED 显示屏,在材料构成、制作工艺和控制技术等方面的区别比较大,技术内涵差异也很明显。
由于LED H示屏具有尺寸大、视角广、亮度高和色彩艳丽等特点,它在单色标识和全彩显示方面的应用非常广泛。随着LED技术的发展,LED 显示屏以**的上风成为一种平板显示器的主流产品,在金融、交通、体育、广告等领鲺得到广泛应用。随着社会信息化进程的加快,LED 显示屏在信息化显示领域的应用将会愈加广阔。LED在社会经济生活中的具体应用领域主要包括:
①证券交易、金融信息显示。在该领域中应用的LED显示屏需求量大,几乎占到50%的LED 显示屏市场份额,目前仍有较大的需求。
②车站、港口旅客引导信息显示。由以LED 显示屏为主体的信息与广播系统、列车到发提示系统、票务信息系统等共同组成的客运关键的自动化系统,成为我国火车站和港口技术发展和改造的重要内容。
③机场航班动态信息显示。我国民航机场建设对显示屏的要求非常明确,LED显示屏是航班显示系统(Flight Information Display System, FIDS)的产品。
④运动场馆信息显示。LED显示屏作为比赛信息显示釉比赛实况播放的主要手段,已取代了传统的灯光及CRT显示屏,成为现代运动场馆必各的设施之一。
⑤道路交通讯息显示。在城市交通、高速公路等领域,智能交通系统(ITS )的发展促进了LED 显示屏作为可变情报板、限速标志等的广泛应用。
⑥调度指挥中心信息显示。电力调度、车辆劝态跟踪、车辆调度治理等领域正在逐步采用高密度的LED显示屏。
⑦广告媒体。除单型户内、户外LED显示屏作为广告媒体外,集群LED显示屏广告系统、列车LED 显示屏广告发布系统等也得到采用和推广。
⑧邮政、电信、商场、购物中心等服务领域的趾务宣传及信息显示。在这些场合大多采用LED显示屏。
⑨演出和。大型LED显示屏越来越普遍地用于公共和目的的视频直播,在实况播放和广告信息发布方面发挥了重要作用。
⑩展览会。LED显示屏作为展览组织者提供的重要服务内容之一,向参展商提供。国外还有一些较大的性LED 显示屏租赁公司,也有一些较大的制造商提供租赁服务。
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大屏幕显示
大屏幕显示是**高亮度LED应用的另一巨大市场,包括:图形、文字、数字的单色、双色和全色显示。在表2中列出了LED显示的各种用途。传统的大屏幕有源显示一般采用、光纤、阴极射线管等;无源显示一般采用翻牌的方法。表3列出了几种显示的性能比较。LED显示曾一直受到LED本身性能和颜色的限制。如今,**高亮度AlGaInP、TS-AlGaAs、InGaN LED已能够提供明亮的红、黄、绿、蓝各种颜色,可完全满足实现全色大屏幕显示的要求。LED显示屏可按像素尺寸装配成各种结构,小像素直径一般小于5,单色显示的每个像素用一个T-1(3/4)的LED灯,双色显示的每个像素为双色的T-1(3/4)的LED灯,全色显示则需要3个T-1红、绿、蓝色灯,或者装配一个多芯片的T-1(3/4)的LED灯作为一个像素。大像素则是通过把许多T-1(3/4)红、绿、蓝色LED灯组合在一起构成的。用InGaN(480nm)蓝、InGaN(515nm)绿和ALGaAs(637nm)红LED灯作为LED显示的三基色,可以提供逼真的全色性能,而且具有较大的颜色范围包括:蓝绿、绿红等,与**电视系统会(NTSC)规定的电视颜色范围基本相符。
产品特点
适用性强,色彩丰富:由三基色(红、绿、蓝)显示单元箱体组成,红、绿、蓝256级灰度构成16777216种颜色,使电子屏实现显示色彩丰富、高饱和度、高解析度、显示频率高的动态图像;适用范围:广场、休闲广场、繁华商贸中心、广告信息发布牌、商业街、火车站、体育场馆(UNILUMIN大运会)等。
**高亮度
红A1GaAsLED与GaAsP-GaP LED相比,具有较高的发光效率,透明衬低(TS)A1GaAs LED(640nm)的流明效率已接近10lm/w,比红色GaAsP-GaP LED大10倍。**高亮度InGaAlP LED提供的颜色与GaAsP-GaP LED相同包括:绿(560nm)、浅绿(570nm)、(585nm)、浅黄(590nm)、橙色(605nm)、浅红(625nm深红(640nm)。透明衬底A1GaInP LED发光效率与其它LED结构及白炽光源的比较,InGaAlP LED吸收衬底(AS)的流明效率为101m/w,透明衬底(TS)为201m/w,在590-626nm的波长范围内比GaAsP-GaP LED的流明效率要高10-20倍;在560-570的波长范围内则比GaAsP-GaP LED高出2-4倍。**高亮度InGaN LED提供了兰色光和绿色光,其波长范围兰色为450-480nm,兰绿色为500nm,绿色为520nm;其流明效率为3-151m/w。**高亮度LED的流明效率已**过了带滤光片的,可以取代功率1w以内的,而且用LED阵列可以取代功率150w以内的。对于许多应用,都是采用滤光片来得到红色、橙色、绿色和兰色,而用**高亮度LED则可得到相同的颜色。AlGaInP材料和InGaN材料制造的**高亮度LED将多个(红、兰、绿)**高亮度LED芯片组合在一起,不用滤光片也能得到各种颜色。包括红、橙、黄、绿、蓝,其发光效率均已**过,正向荧光灯接近。发光亮度已**1000mcd,可满足室外全天候、全色显示的需要,用LED彩色大屏幕可以表现天空和海洋,实现三维动画。新一代红、绿、蓝**高亮度LED达到了**的性能,可以实现拼接显示,采用BSV液晶拼接技术实现大画面高亮度显示。
led显示屏的安装调试不仅能体现出产品质量,还决定着显示屏在使用时的效果。常见的led显示屏安装方式有以下五种:
镶嵌式安装
适用于面积较小室内屏。由于安装空间较小,为了不占用空间,根据屏体面积大小在墙体上挖出同样大小的面积,把led显示屏嵌入墙体中。要求墙体为实心墙体。采用前维护的方式,成本较高。
挂式安装
多适用于车站led电子显示屏、机场LED电子显示屏等大型场所起到指示标牌作用。要求屏体面积较小(10平方米以下),要求必须要有合适安装的地点,如上方有横梁或过梁处,且屏体一般情况下要加后盖。
壁挂式安装
多适用于室内led显示屏的安装,面积较小(10平方米以下),墙体要求是实墙体,空心砖或简易隔挡墙均不适合此安装方式。
屋顶式安装
主要适用于户外广告led电子显示屏,安装地点主要是建筑物的屋顶,随着建筑物高度的增加要考虑的防风级别也要随着增加。
立柱式安装
多用于户外广告led显示屏的安装,视野开阔、周围比较空旷的地方,如广场、停车场等。根据屏体面积的大小又可以分为单立柱和双立柱式的安装。
LED显示屏亮度和颜色的调整方法
目前,双基色发光二极管(LED)显示屏的生产制造数量比较多,其技术也相对成熟。各个企业制造的显示屏的结构、原理基本相似,有些生产显示多媒体卡,因此,提高显示屏的技术性能、降低成本是各个企业竞争的关键所在。现在,市场上销售的LED显示屏的价格基本相同,但是,不同的企业生产的显示屏的质量不同,其原因是多方面的,主要有:①LED显示模块的质量、亮度、亮度均匀性、封装等技术;②数据的通讯传送方式,抗干扰能力;③显示扫描电路电流的多点调整,控制每一点的电流。经过多点调整的显示屏不仅均匀性比较好,而且显示图像的亮度、颜色效果较好,显示扫描电路具有比较好的显示效果,但是价格相对较贵。
现在,市场上销售的LED显示屏是很多企业利用相同的设计技术、方法、显示模块生产的,但其性能差别比较大。颜色配比的不同,产生图像效果差别就很大;模块的扫描频率、工作电流既影响亮度,又涉及到使用寿命等问题。因此,正确地确定各项技术参数是制造显示屏的关键所在,也可以说是显示屏技术经验的体现。
2 显示扫描原理
各个企业制造的LED显示屏的控制结构有所不同,但是,显示屏的显示扫描电路基本相同。双基色LED显示屏的显示扫描电路如图1所示。在图1中,IC1、IC2是数据锁存器电路74HC595,分别锁存红色、绿色数据,它们的性能是:①串行输入8位并行输出;②数据锁存、数据清除功能;③输出具有比较强的驱动能力。电阻RPB1、RPB2是限流电阻,根据颜色和模块的亮度来选择他们的数值。ML1是双色LED显示模块,共有8行X8列=64个LED,其中,8个引脚是红色信号输入端,8个引脚是绿色信号输入端,8个引脚是行控制输入端,共有24个引脚。
4 亮度和颜色的调整
4.1 亮度和颜色的调整
制造大屏幕时,首先要按照亮度指标选择LED或者显示模块,其次是根据选择的产品红、绿、蓝颜色的亮度比来确定哪一种颜色为基准,一般是将亮度比例低的一种作为亮度基准,当基准的一种已经达到大亮度时,调整另外一种(双色)或两种(全彩)。显示屏幕是双色时,大多数情况下以绿色为基准,调整红色二极管的工作电流。一般是降低工作电流,以平衡颜色为调整标准,这样就要减小整个显示屏幕的亮度。显示屏的颜色调整至佳平衡状态,则会使屏的亮度降低。如果显示屏幕为了达到亮度要求,将每一种颜色都达到大的亮度,那么就失去了颜色的平衡,例如:双色屏幕的黄颜色偏红,或者偏绿。
TTL输出低电平约为0.4V,若作灌电流输入,正常的大灌入电流为35mA,当**过此电流时,输出低电平升高,随着电流的增加,输出低电平不断升高,即有输出电压大于0.4V电路仍工作正常。在显示扫描电路中,工作电流为20mA可以满足控制红色的要求,因为红色LED的亮度比较高;绿色LED的工作电流要**20mA,电流约在30~50mA之间,此时,74HC595的输出电压也要增加,其原因是74HC595有输出电阻,而且是非线性变化。
4.2 扫描频率调整
扫描电路以动态扫描、静态驱动的方式工作。显示屏的扫描频率受到显示模块结构的限制,每个模块有8×8个LED,整个显示屏模块的行数据全部串联,较新一次数据时间比较长,当扫描频率为100Hz时,整屏的亮度就会降低。若降低屏的扫描频率,显示亮度降低。实验,描扫频率与颜色的关系比较小。
5 结论
经过对双色LED显示屏的设计和分析,有效地调整了电路的技术参数,得到比较好的显示效果。事实,合理地分析电路的技术特性,使电路处于佳的工作状态,将能达到理想的显示效果。选择不同公司的74HC595电路,显示效果有区别,在一块显示屏中,尽量要选择相同的电路,避免由电路参数不同影响显示效果。
显示屏的设计和制造的重要条件是生产成本,因此,在选择元器件的过程中,在满足要求的情况下,选择价格低的。在本文的技术设计和分析的基础上,将显示屏的电路调节到佳效果,制造出性能/价格比高的显示屏,具有市场竞争力。
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大环境对LED显示屏的影响
从中美经济大局看,贸易战开始以来,双方的进出口商品急剧下降,在整体“潮退”之下,LED显示屏企业想要善其身,显然不太可能。继上一轮美国对华2000亿美元商品加征关税后,美国*8月1日宣布,从9月1日开始对**3000亿美元的剩余中国进口产品征收10%的关税,8月13日周二早上,美国贸易代表办公室USTR宣布,美国决定延迟对部分中国货品类别加征10%的关税至12月15日,包括手机、手提电脑、电子游戏机、电脑显示器、玩具、一些鞋类与服饰等。
此外,LED显示屏企业的发展除受到宏观经济影响,行业增长放缓,还将受到来自第三方显示厂商的竞争压力。这一点,我们从前不久结束的北京Infocomm China展会也可见端倪。在这次展会上,传统的DLP、LCD大厂(清投、纬而视等企业)纷纷也都推出了LED显示产品,并且直接介入当前行打的小间距LED显示屏。
原本,小间距LED显示屏的不断发展,让LED显示屏企业**会占DLP、LCD等显示产品的市场份额,但如今,DLP、LCD企业“以其人之道,还治其人之身”,反而开始与LED显示屏厂商展开了竞争。LED显示屏企业多为草根起家,无论是影响力,还是市场的号召力都不如传统的显示厂商,在这种“前有狼后有”的局势下,企业将要面临的压力也就可想而知了。
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