LED顯示屏（LED display）是一種平板顯示器，由一個(gè)個(gè)小的LED模塊面板組成，用來(lái)顯示文字、圖像、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的設(shè)備。

LED ，發(fā)光二極管（light emitting diode縮寫）。它是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，由鎵（Ga）與砷（As）、磷（P）、氮（N）、銦（In）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，銦鎵氮二極管發(fā)藍(lán)光。

LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān) ，燈球剛開始全是藍(lán)光的，后面再加上熒光粉，根據(jù)用戶的不同需要，調(diào)節(jié)出不同的光色，廣泛使用的有紅、綠、藍(lán)、黃四種。由于LED工作電壓低（僅 1.2~4.0V），能主動(dòng)發(fā)光且有一定亮度 ，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動(dòng)、壽命長(zhǎng)（10 萬(wàn)小時(shí)），所以在大型的顯示設(shè)備中，尚無(wú)其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的LED晶片或燈管放在一起作為一個(gè)像素制作的顯示屏稱為三色或雙基色屏，把紅、綠、藍(lán)三種LED晶片或燈管放在一起作為一個(gè)像素的顯示屏叫三基色屏或全彩屏。如果只有一種色就叫做單色或單基色屏，制作室內(nèi) LED 屏的像素尺寸一般是1.5-12 毫米，常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED 屏的像素尺寸多為6-41.5毫米，每個(gè)像素由若干個(gè)各種單色LED組成，常見的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由2紅1綠組成，三色象素筒用1紅1綠1藍(lán)組成。

無(wú)論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成像素的每個(gè)LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)。灰度等級(jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。一般 256 級(jí)灰度的圖像，顏色過(guò)渡已十分柔和，而16級(jí)灰度的彩色圖像，顏色過(guò)渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當(dāng)前都要求做成256級(jí)到4096級(jí)灰度的。

應(yīng)用于顯示屏的LED發(fā)光材料有以下幾種形式：

① LED發(fā)光燈（或稱單燈） 一般由單個(gè)LED晶片，反光杯，金屬陽(yáng)極，金屬陰極構(gòu)成，外包具有透光聚光能力的環(huán)氧樹脂外殼?？捎靡粋€(gè)或多個(gè)（不同顏色的）單燈構(gòu)成一個(gè)基本像素，由于亮度高，多用于戶外顯示屏。

② LED點(diǎn)陣模塊 由若干晶片構(gòu)成發(fā)光矩陣，用環(huán)氧樹脂封裝于塑料殼內(nèi)。適合行列掃描驅(qū)動(dòng)，容易構(gòu)成高密度的顯示屏，多用于戶內(nèi)顯示屏。

③ 貼片式LED發(fā)光燈（或稱SMD LED） 就是LED發(fā)光燈的貼焊形式的封裝，可用于戶內(nèi)全彩色顯示屏，可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)維護(hù)，有效克服馬賽克現(xiàn)象。

1．歷史上個(gè)LED所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga),其正向PN結(jié)壓降(VF，可以理解為點(diǎn)亮或工作電壓)為1.424V，發(fā)出的光線為紅外光譜。

2．另一種常用的LED材料為磷(P)化鎵(Ga)，其正向PN結(jié)壓降為2.261V，發(fā)出的光線為綠光。

3． 基于這兩種材料，早期 LED工業(yè)運(yùn)用GaAs1-xPx材枓結(jié)構(gòu)，理論上可以生產(chǎn)從紅外光一直到綠光范圍內(nèi)任何波長(zhǎng)的LED，下標(biāo)X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過(guò)PN結(jié)壓降可以確定LED的波長(zhǎng)顏色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的紅光 LED，GaAs0.35P0.65 的橙光LED，GaAs0.14P0.86 的黃光LED等。由于制造采用了鎵、砷、磷三種元素，所以俗稱這些LED為三元素發(fā)光管。而GaN（氮化鎵）的藍(lán)光LED 、GaP 的綠光 LED和GaAs紅外光LED，被稱為二元素發(fā)光管。而目前的工藝是用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)四種元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED，可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜范圍。

灰度等級(jí)

灰度也就是所謂的色階或灰階，是指亮度的明暗程度。對(duì)于數(shù)字化的顯示技術(shù)而言，灰度是顯示色彩數(shù)的決定因素。一般而言灰度越高，顯示的色彩越豐富，畫面也越細(xì)膩，更易表現(xiàn)豐富的細(xì)節(jié)。

灰度等級(jí)主要取決于系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)。當(dāng)然系統(tǒng)的視頻處理芯片、存儲(chǔ)器以及傳輸系統(tǒng)都要提供相應(yīng)位數(shù)的支持才行。目前國(guó)內(nèi)LED顯示屏主要采用8位處理系統(tǒng)，也即256（28）級(jí)灰度。簡(jiǎn)單理解就是從黑到白共有256種亮度變化。采用RGB三原色即可構(gòu)成256×256×256=16777216種顏色。即通常所說(shuō)的16兆色。國(guó)際品牌顯示屏主要采用10位處理系統(tǒng)，即1024級(jí)灰度，RGB三原色可構(gòu)成10.7億色。

灰度雖然是決定色彩數(shù)的決定因素，但并不是說(shuō)無(wú)限制越大越好。因?yàn)槭紫热搜鄣姆直媛适怯邢薜模僬呦到y(tǒng)處理位數(shù)的提高會(huì)牽涉到系統(tǒng)視頻處理、存儲(chǔ)、傳輸、掃描等各個(gè)環(huán)節(jié)的變化，成本劇增，性價(jià)比反而下降。一般來(lái)說(shuō)民用或商用級(jí)產(chǎn)品可以采用8位系統(tǒng)，廣播級(jí)產(chǎn)品可以采用10位系統(tǒng)。

亮度鑒別等級(jí)

亮度鑒別等級(jí)是指人眼能夠分辨的圖像從黑到白之間的亮度等級(jí)。前面提到顯示屏的灰度等級(jí)有的很高，可以達(dá)到256級(jí)甚至1024級(jí)。但是由于人眼對(duì)亮度的敏感性有限，并不能完全識(shí)別這些灰度等級(jí)。也就是說(shuō)可能很多相鄰等級(jí)的灰度人眼看上去是一樣的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。對(duì)于顯示屏，人眼識(shí)別的等級(jí)自然是越多越好，因?yàn)轱@示的圖像畢竟是給人看的。人眼能分辨的亮度等級(jí)越多，意味著顯示屏的色空間越大，顯示豐富色彩的潛力也就越大。亮度鑒別等級(jí)可以用專用的軟件來(lái)測(cè)試，一般顯示屏能夠達(dá)20級(jí)以上就算是比較好的等級(jí)了。