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摘要：LED显示屏是一种较为流行的显示媒体。相对应其他显示媒体，LED显示屏有更高的亮度和更好的画面展示，而且使用寿命较高且成本较低。因此，LED显示屏在交通指示、户内外广告、信息播报、门面招牌、舞台背景等多个领域得到广泛的应用。本文主要探究了LED电子显示屏的设计及其应用，以供参考。
关键词：LED；电子显示屏；设计；应用
引言：LED电子显示屏的核心为发光二极管，是一种半导体组件，具有寿命长、亮度高、功耗小、体积小等特点。在近几年得到快速发展，在不同领域得到扩展使用。LED显示屏则为LED技术成熟应用的体现。目前，LED显示屏不论从色彩上和尺寸上都有突破，色彩上可以达到全色覆盖率，尺寸上亦可以做成数百平方米，在显示维度上做到全面提升。
一、LED电子显示屏的概述
LED显示屏（LEDpanel）LED就是指lightemittingdiode，是发光二极管的英文缩写。LED显示屏是通过控制半导体发光二极管的显示方式，依靠灯的亮灭来显示字符，通常LED显示屏用来显示录像信号、文字以及图像等信息。
LED发光二极管是能将电能转化为可见光的半导体固体器件。整个LED的核心是半导体晶体，每当电流经过导线作用于晶片时，就会将电子推到PN结构的P区与空穴复合，并按照光子形式散发能量，从而使整个LED被点亮。
LED电子显示屏由半导体发光管构成整个点阵模块，进而形成显示屏幕，通过控制半导体发光管的亮灭可控制屏幕的显示方式，主要根据图形、文字、图像、视频和动画的各种信息选择发光二极管的亮灭，从而将各种信息显示在屏幕上。LED电子显示屏具有使用寿命长、发光效率高、灵活、方便等特点，在国内得到了广泛推广。目前，被广泛应用于各大商场、酒店和大型剧场出、入口的标志牌中。同时，还被应用于各种室内和室外的显示屏中。
二、LED电子显示屏结构设计
LED显示屏的结构主要分为以下几种：即显示屏箱体结构、钢结构以及模组结构。
1、箱体结构设计
箱体结构按照使用环境可分为室内箱体与户外箱体，按照安装方式可分为固定安装箱体与吊装箱体。室内箱体与户外箱体的主要区别在于，室内箱体对于防尘防水的要求较低，一般要求IP40，甚至基本不要求防水防尘，为户外箱体对于防尘防水要求安装模组方面的防护等级至少应当达到IP65级，后门方面的防护等级应当达到IP43级。户外箱体应当防止直径或者厚度大于1.0mm的工具以及电线类细小的外物入侵箱体，做好防潮防水工作。
箱体根据需求，有钣金箱体和压铸箱体。压铸箱体成本相对高点，但美观大气，灵活性高，它能达到的制造精度是钣金箱体所远不能及的，而且非常适合舞台租赁型的LED显示屏。而且随着LED显示屏的点间距做得越来越小，有些厂家已经量产P1.5的屏，那就必须得用压铸箱体拼接了，这样整屏下来才会拼接的平整无缝。
2、钢结构设计
显示屏无论是安装在室内或者室外，均需要钢结构。对于显示屏而言，钢结构只是充当一个媒介，客户需要通过显示屏供应商的图纸了解箱体的安装流程，真正的钢结构需要计算风载荷，地震载荷等一系列载荷，并需要对当地的地质以及天文气象等有充分的了解。为了有效的保证钢结构的可靠性，应当与稳固为前提，结合现场的实际情况，平衡各个受力支点，结构支撑力应当大于现实屏自身重量的20%。
3、模组结构设计
模组是LED显示屏的基本组成单位，通常是指LED显示屏的独立单元。LED显示屏模组一般是由电路以及安装结构来确定LED显示屏的独立单元，并具有显示功能。为了便于组装与显示，出厂的半成品通常是以显示模组为主，需要将多个显示模块显示驱动集合在一起。室内称之为“单元板”，室外称之为“模组”，再将一些模组加上电源、机箱以及风扇等相结合，形成“箱体”，大多用于大型的全彩屏。模组通常有64×32或者32×16等。LED显示屏模组按照颜色分类可分为单色模组（例如单红、单蓝等）与双色模组（例如红绿双色灯）以及全彩模组。全彩模组是指：每一个点像素由红绿蓝三基色显示，形成全彩色的LED模组产品。
三、LED电子显示屏的应用
LED电子显示屏是以先进的视频显示技术作为支撑，采用超高亮度的LED电子发光材料的显示器件，结合音频系统，播放各种图像以及所媒体信息的显示系统。LED显示屏集合了工程结构技术、光电技术以及视觉原理等众多学科，主要用于室内外大型电子图文以及视频多媒体信息的显示。由于LED具有超高亮度且图像清晰，目前已成成为室内外大型显示系统的领导者。
1、多媒体LED显示屏
作为出现相对较晚的媒体，相比于其他媒体形式，比如霓虹灯、指示牌等，LED显示屏凭借其多元化的综合实力，则显得更加生动、有活力。其可在同一时间内发布声音、图像、文字，使人们同时在视觉和听觉感受其变化，其画面变化速度的迅捷性、内容呈现的宽广性和方式传达的简单性是传统媒体无法媲美的。
由于具有使用范围的不固定性、使用时间的统一性和数据模块的多样性，多媒体室外LED应由计算机主机控制，由主控计算机对不同的数据进行分割，随后通过光缆单独传输到对应的LED显示屏，以期实现实时的显示频闪。采取单一计算机主机控制的方式，不仅有利于操作控制和管理，还有利于精简设备控制、减少操作人员，从而达到降低成本、节约资源的目的。值得注意的是，室内屏拼接平整、省电（同等亮度下），而室外屏发光面积从几十平方米到几百平方米不等，发光时间不分白昼和四季。而且，对于户外环境来说，LED电子显示屏应具备防风、防雨、抗雷、抗日照的功能。同时，对室外LED的亮度要求也很高。基于其具有的时代性和优越性。总而言之，LED电子显示屏已成为户内外广告和信息显示的重要载体。
2、LED全彩显示屏
全彩显示屏一般安装在建筑幕墙上，其主要功用为显示图像、文字、视频和影音。作为视频、图像显示系统，LED全彩显示屏可播放多种图、文和音频内容，比如视频、电视节目和DVD等。
将LED电子显示屏应用到幕墙系统中时，需要确保显示的清晰性和实时性，从而为用户呈现优质的画面。一流的显示屏应做到内容播放顺畅、无闪烁和失真；变化形式自然，无视觉衔接突兀；变化方式多样，可提供给用户不一样的视觉体验。此外，还应满足观众其他合理的要求，比如随时更新新闻快讯、实时显示时间等。
不同于室外LED，全彩LED需要确保无频闪现象，这是因为全彩LED与观众的距离更近，如果显示屏的图像扫描频率过低，短时间内易造成用户感觉不适，长时间的情况下易使用户产生视觉疲劳，影响观看感受。
四、结束语
LED电子显示屏已经广泛遍布世界各地，与人们生活紧密连接在一起。据不完全统计，国外90%的LED显示屏都是出自中国制造厂家，MADEINCHINA.这也充分表明了中国厂家在这一领域的优势。为提高LED电子显示屏发光效果，促进该种技术科学发展，我们还是需要对传统技术存在的各种弊端深入研究，针对性引进新技术，在了解关键技术的基础上，不断进步，最大限度发挥LED电子显示屏作用，促进LED电子显示屏发挥其最佳效果，为人们的生活以及生产带来更多便利，为未来社会发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]钟金帅.LED应用中的静电放电的防护[J].现代显示，2016年第5期.
[2]李熹霖.谈LED大屏的刷新频率和换帧频率[J].现代显示，2014年第1期.