LED显示屏(LED panel),是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
发展历史
LED的技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。最初,LED只是作为微型指示灯,在计算机、音响和录像机等高档设备中应用,随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步,LED显示器正在迅速崛起,逐渐扩展到证券行情股票机、数码相机、PDA以及手机领域。
LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体,以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、清晰度高、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击、色彩艳丽和工作稳定可靠等优点,成为最具优势的新一代显示媒体,LED显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等,可以满足不同环境的需要。
结构分类
通过发光二极管芯片的适当连接(包括串联和并联)和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器,而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。
结构
基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图12排列而成的。可实现0~9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等
(1)反射罩式数码管一般用白色塑料做成带反射腔的七段式外壳,将单个LED贴在与反射罩的七个反射腔互相对位的印刷电路板上,每个反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在装反射罩前,用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线,在反射罩内滴入环氧树脂,再把带有芯片的印刷电路板与反射罩对位粘合,然后固化。
反射罩式数码管的封装方式有空封和实封两种。实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂,较多地用于一位或双位器件。空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜,为提高器件的可靠性,必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶,这还可以提高光效率。这种方式一般用于四位以上的数字显示(或符号显示)。
(2)条形七段式数码管属于混合封装形式。它是把做好管芯的磷化镓或磷化镓圆片,划成内含一只或数只LED发光条,然后把同样的七条粘在日字形“可伐”框上,用压焊工艺连好内引线,再用环氧树脂包封起来。
(3)单片集成式多位数字显示器是在发光材料基片上(大圆片),利用集成电路工艺制作出大量七段数字显示图形,通过划片把合格芯片选出,对位贴在印刷电路板上,用压焊工艺引出引线,再在上面盖上“鱼眼透镜”外壳。它们适用于小型数字仪表中。
(4)符号管、米字管的制作方式与数码管类似。
(5)矩阵管(发光二极管点阵)也可采用类似于单片集成式多位数字显示器工艺方法制作。
分类
(1)按字高分:笔画显示器字高最小有1mm(单片集成式多位数码管字高一般在2~3mm)。其他类型笔画显示器最高可达12.7mm(0.5英寸)甚至达数百mm。
(2)按颜色分有红、橙、黄、绿等数种。
(3)按结构分,有反射罩式、单条七段式及单片集成式。
(4)从各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。
参数
由于LED显示器是以LED为基础的,所以它的光、电特性及极限参数意义大部分与发光二极管的相同。但由于LED显示器内含多个发光二极管,所以需有如下特殊参数:
1.发光强度比
由于数码管各段在同样的驱动电压时,各段正向电流不相同,所以各段发光强度不同。所有段的发光强度值中最大值与最小值之比为发光强度比。比值可以在1.5~2.3间,最大不能超过2.5。
2.脉冲正向电流
若笔画显示器每段典型正向直流工作电流为IF,则在脉冲下,正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小,脉冲正向电流可以越大。
尺寸
CRT显示器的尺寸指显像管的对角线尺寸。最大可视面积就是显示器可以显示图形的最大范围。显像管的大小通常以对角线的长度来衡量,以英寸单位(1英寸=2.54cm),常见的有15英寸、17英寸、19英寸、20英寸等。显示面积都会小于显示管的大小。显示面积用长与高的乘积来表示,通常人们也用屏幕可见部分的对角线长度来表示。15英寸显示器的可视范围在13.8英寸左右,17英寸显示器的可视区域大多在15~16英寸之间,19英寸显示器可视区域达到18寸英寸左右。
LCD显示器的尺寸是指液晶面板的对角线尺寸,以英寸单位(1英寸=2.54cm),主流的有15英寸、17英寸、19英寸、21.5英寸、22.1英寸、23英寸、24英寸等。
补充下:主流笔记本尺寸为 10.1英寸、12.2英寸、13.3英寸、14.1英寸、15.4英寸、17英寸。
宽屏液晶显示器字体
像素点和字体的大小是对应的,像素点小了,文字就会变小。宽屏面板的分辨率一般比同尺码的普屏面板高得多,所以宽屏的字体小得多,对视力也不好。
宽屏的字体到底有多小呢? 像素高度(与字体大小成正比):
22'宽屏 0.282mm(1680*1050)
21.5‘宽屏 0.248mm(1920*1080)
19'宽屏 0.285mm
15'普屏 0.298mm
15.4'(宽) 0.259mm
14.1'普屏 0.280mm
14.1'(宽) 0.237mm
13'(宽) 0.219mm
12'普屏 0.238mm
在选择显示器尺寸上,一般要按照自己的需求,对于看电影较多的人来说,要选择显示器尺寸大些的好。对于经常出差的人来说,小尺寸的笔记本更轻便,小巧也灵活。比较适用。当然,特殊作用的选择上有更具体的要求。
区别
LED的技术优势
LED与LCD的功耗比大约为1:10,而且更高的刷新速率使得LED在视频方面有更好的性能表现,能提供宽达160°的视角,可以显示各种文字、数字、彩色图像及动画信息,也可以播放电视、录像、VCD、DVD等彩色视频信号,多幅显示屏还可以进行联网播出。有机LED显示屏的单个元素反应速度是LCD液晶屏的1000倍,在强光下也可以照看不误,并且适应零下40度的低温。利用LED技术,可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器,拥有广泛的应用前景。
TFT显示屏
LCD是液晶显示屏的全称:它包括了TFT,UFB,TFD,STN等类型的液晶显示屏。
笔记本液晶屏常用的是TFT。TFT屏幕是薄膜晶体管,英文全称(ThinFilmTransistor),是有源矩阵类型液晶显示器,在其背部设置特殊光管,可以主动对屏幕上的各个独立的像素进行控制,这也是所谓的主动矩阵TFT的来历,这样可以大的提高反应时间,约为80毫秒,而STN的为200毫秒!也改善了STN闪烁(水波纹)模糊的现象,有效的提高了播放动态画面的能力,和STN相比,TFT有出色的色彩饱和度,还原能力和更高的对比度,太阳下依然看的非常清楚,但是缺点是比较耗电,而且成本也较高。
简单地说,LCD与LED是两种不同的显示技术,LCD是由液态晶体组成的显示屏,而LED则是由发光二极管组成的显示屏。LED的分辨率一般较低,价格也比较昂贵,因为集成度更高。
LED与LED背光
市面上所谓的LED显示器,其实是“LED背光液晶显示器”;现在流行的液晶显示器,属于“CCFL背光液晶显示器”。所以此二者仍是液晶显示器,只是背光源不一样而已。不要看到LED显示器就误以为是下一代技术显示器,其实技术最新的是叫OLED。在环保理念逐渐深入人心的今天,一些重环保的人士和品牌开始强调LED面板的“无汞”概念,不含汞的LED面板将更加节能和环保,功耗只是普通LED的60%。部分显示器厂商已经开始使用“不含汞”的LED面板,如华硕新近的MS系列无汞LED背光面板就受到了不少用户的青睐,在节能的同时也更加环保!
OLED
OLED是英文Organic Light-Emitting Diode的缩写,翻译过来被称为有机发光二极管或有机发光显示器。事实上这种发光原理早在1936年就被人们所发现,但直到1987年柯达公司推出了OLED双层器件,OLED才作为一种可商业化和性能优异的平板显示技术而引得人们的重视。全球已经有100多家的研究单位和企业投入到OLED的研发和生产中,包括市场上的显示巨头,如三星,LG,飞利浦,索尼等公司。整体上讲,OLED的产业化已经开始,其中单色,多色和彩色器件已经达到批量生产水平,大尺寸全彩色器件尚处在研究开发阶段。
很多网友容易把OLED和厂商炒作比较多的LED背光联系在一起,事实上OLED和LED背光是完全不同的显示技术。OLED是通过电流驱动有机薄膜本身来发光的,发的光可为红、绿、蓝、白等单色,同样也可以达到全彩的效果。所以说OLED是一种不同于CRT,LED和液晶技术的全新发光原理。其发光机理为:在外界电压的驱动下,由电极注入的电子和空穴在有机材料中复合而释放出能量,并将能量传递给有机发光物质的分子,后者受到激发,从基态跃迁到激发态,当受激分子回到基态时辐射跃迁而产生发光现象。(小贴士:什么是空穴?一个呈电中性的原子,其正电质子和负电电子的数量是相等的。由于少了一个负电的电子,所以那里就会呈现出一个正电性的空位,这便是空穴。)
发展
09年起,LED电视的概念开始流行起来,LG推出的最新款LED电视厚度只有6.9mm。不到一支铅笔的厚度,让人们为科技的进步而惊叹,这个功劳应该归功于LED。这里要说明一下,媒体上说的LED电视,其实应该叫做LED背光电视,因为普通液晶电视的背光是CCFL(冷阴极荧光灯),LED电视更换LED做背光。 09年第二季度,三星在美国液晶电视市场的出货量份额升至21.3%,环比大幅上升3.5个百分点。iSuppli电视系统分析师认为,销量的增加与三星积极推出和营销LED背光液晶电视密不可分。iSuppli估计,09年第二季度美国市场出货的液晶电视中有2.2%采用了LED背光,08年同期为零。iSuppli预计,2010 年一年,40 英寸以及更大的LED 背光液晶电视出货量将会比2009 年增长6 倍以上,从2009 年的250 万台上升到1880 万台。对于未来LED背光电视的预测,虽然各家研究机构的预测数值有所差异,但可以肯定的是,2010年,LED背光电视值得期待,将会有越来越多的LED被用于液晶电视背光。
LED做背光,相比CCFL有许多的优点:
节能:冷阴极灯管的光电效率在60lm/W左右,而商业化的LED光效已达到100lm/W以上;
更加环保:CCFL制造中会用到有毒材料
使电视更加纤薄:LED背光改变了电视背光源机械结构设计,可以大幅度减小传统背光源中导光板的厚度,使得LED背光电视更加纤薄。手机背光通常会用到4-5颗LED,笔记本电脑LED背光平均需要45颗LED;一台LED电视平均需要500颗LED。LED背光在中小尺寸显示屏中已经有一定的渗透。
在手机应用中,100%都是使用LED背光;DisplaySearch估计2009年LED背光在笔记本电脑的渗透率将达到52%,同时在2010年还将快速成长到81%。LED背光在液晶电视领域的渗透刚刚开始,但意义非凡。
LED背光显示器的发展:
2010年,又被不少人称为“LED元年”,在2010年中LED背光技术迅速普及,尤其是在显示器
行业。LED背光与传统的CCFL背光相比,优势明显,并且在节能环保方面更加突出。在倡导低碳消费的今天,LED背光的出现既符合时代发展的趋势,又能够帮助显示器在性能方面不同程度的有所提升,因此能够迅速普及也就不足为怪。
进入2010年,显示器市场上各大品牌纷纷推出了采用LED背光技术的显示器产品,并且受到了消费者的欢迎。在各大IT网站、论坛中,华硕、三星、LG、AOC、戴尔等国内知名品牌的LED背光显示器受关注度大都要高于传统CCFL背光显示器。