摘要：自改革开放以来，我国的科技水平不断提升，LED作为一种高科技的电子产品，之泛应用于各行各业，满足人们生产生活的要求。文章主要基于LED电子显示屏的设计现状进行了探讨，并介绍了LED显示屏由LED矩阵块组成，分为图文显示屏和视频显示屏。
关键词：超大的画面；亮度高；工作寿命长；超强视觉；灵活多变；工作电压低；微型化；性能稳定；耐冲击
1研究目的和意义
LED显示屏起初由纯粹的硬件技术，进化成如今的软硬结合，由计算机技术、信息处理技术、集光电子、微电子技术、于一体的屏幕同步的高技术产品。它以其超大的画面、亮度高、工作寿命长、超强视觉、灵活多变、工作电压低、微型化、性能稳定、耐冲击的显示方式等独具一格的优势，成为目前国际目前使用广泛的显示系统。LED矩阵块组成LED显示屏，它分为两种。一是图文显示屏，可运用计算机同步，控制显示屏上的文字和图形。二是视频显示屏运用单片机进行传输控制，单片机就是微型计算机。文字、图像、音频可以实时、同步、清晰的在显示屏上播放，技术含量高点的还可显示逼真的2D、3D的动画效果，能将VCD、录像、电视节目等进行实况转播等等。21世纪随着信息科技的不断更新，利用LED大屏幕展示品牌信息的广告方式已经是全球广告业的一种潮流，该设备不仅外形独特美观，其大小面积可以根据实际要求进行调整，不仅能播放音视频广告节目，还能播放视频广告，设备的周围还可按装固定灯箱广告位。商家为了包装自己，同时各地政府都鼓励推行使用户外LED屏，布广告、灯箱广告陆续被取代。传统的广告形式以帆布、灯箱为主，随着LED显示屏的逐渐普及，已经成为了传统广告方式的代替品。LED显示屏被广泛应用在广告宣传、公共场所，同时在交通领域起到非常大的作用。LED显示屏让广告的内容更加显眼，更加的吸引人们的眼球。特别是在晚上，可视条件很差的情况下，它显示了超高的亮度、展示了独特的商品信息，这样更能吸引人们的注意力。同时你可以随时改变广告内容，通过电脑、USB等设备轻易的更改显示屏的内容。LED屏幕相比以前的霓虹灯，功能更强大，更时尚，它是通过控制LED灯泡的发光规则改变内容。通过电脑、USB可以随时更改广告内容，LED上可以显示“欢迎顾客光临”，每逢节假日，像国庆节，圣诞节等节日促销活动消息的展示。如今的显示屏不仅可以用文字显示商品的内容，同时可以从商品的图像以及动态图像进行播放。随着LED显示屏的普及，横幅从此开始退出历史舞台。商家减少了平时不停换横幅的麻烦，而且更美观更高档。LED电子显示屏是以平方米为单位计算收费的，相对于按路段的繁华程度收费的大型户外广告牌以及三面翻等来说，其整体性价比很高，具有极大的优势。
2LED显示屏构造原理
LED是一种固态的半导体器件，将电转化为光的一种发光二极管。LED的核心是一个半导体的晶片，大概分为三端，一端是负极，一端连接电源的正极，晶片的一端附在一个支架上，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两端组成，一端是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，这部分主要由电子组成。P与N两个半导体相连接时，两端之间就形成一个P-N结。电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子由N区推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，以上就是LED显示屏发光的原理及构造。P-N结的材料决定了光的波长，也就是光的颜色。LED按照形状和颜色分为两种，一种按出光面特征；一种按发光颜色。按发光管出光面特征我们可以分圆灯、方灯、矩形、表面安准2mm、准4.4mm、准5mm、准8mm、准10mm及准20mm等，在国外则有另一种标准；按发光管发光颜色分，分成绿色、红色、橙色。如果细分，分为黄绿、纯绿，标准绿、蓝光等。
3LED发展趋势与研究的主攻方向
我国的LED发展共经过三个过程，分别是成长期；迅速成长期；成熟期。1990年以前是LED显示屏的成长期，受LED材料的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开；1990年至1995年这五年时间中，LED显示屏属于迅速成长期，这个时间段全球信息产业发展的如火如荼，信息技术在各大行业都有非常大的进步，LED显示屏在材料、控制技术、功能方面也得到了质的突破；从1995年至今，LED显示屏的发展逐渐成熟，各种形式，各种材质，各种软件的支持，各电子公司展现出“五花八门”、“百花齐放”的状态。256级灰度视频控制技术更是达到了国际水平。从2000年以来，我国LED显示应用行业稳步发展，总体规模逐年提升，目前已经成为LED产业链中的重要组成部分，以LED显示屏为代表的LED显示应用产品在社会经济各个领域得到了广泛应用，LED显示应用产业已成为了优势和特色明显、发展欣欣向荣的新兴产业。市场规模增长一成。2014年度，全国LED显示应用行业市场规模达到300亿元，比2013年度的270亿元增长了10%左右。全国从事LED显示应用产品研发、生产、工程应用的主要企业有500余家，全行业从业人员规模在50000人以上。LED显示应用产业比较集中在华东、华南地区，华北地区近两年的发展提升比较明显。据行业协会统计，2014年，华东地区的LED显示应用生产企业产品销售额占到全国的33%，华南地区占到41%，华北地区占到17%，西南、西北、华中地区占到8%，而东北地区只占不到1%，产业的区域集中度比较明显。在整个LED销售总额中，显示屏销售尤为出色，它约占销售总额的八成，而利用LED照明却只占销售总额的两成。同时LED显示屏应用也分室外和室内。室外显示屏销售总额占全部销售总额的60%左右，而室内占销售总额的40%左右。随着我国LED显示屏的不断成熟与发展，产品更是远销国外，出口额占到总体销售额的15%~20%左右，2014年一年内我国LED显示屏出口额在55亿元左右。LED显示应用产品应用在信息发布、广告传媒、会议展览等，应用广泛导致对其需求市场逐年攀升。随着我国经济飞跃发展，我国成为LED显示应用产品的超级制造大国与消费大国，慢慢的从中国制造到中国发明，逐步的走向技术强国。同时，中国LED显示的飞速发展让一些公司茁壮成长，不管是技术还是设计内涵逐步与国际接轨。全国LED显示应用行业年度销售额超过亿元的规模企业有50家左右，年度销售额在2亿－5亿元的企业有20家左右，年度销售额在5亿－10亿元的企业大概有10家左右，有三家企业年度销售额在10亿元。规模比较大的成熟企业的销售额占到同类行业的50%左右。2014年度销售额在5亿元以上的主要企业包括：上海三思科技发展有限公司、南京洛普股份有限公司、洲明科技股份有限公司、深圳市艾比森光电股份有限公司等。截至2014年年底，行业内拥有联建光电、洲明科技、联腾、迈瑞、信茂等。还有一批新三板的挂牌公司，包括易事达、元亨光电、齐普光电等企业。LED显示屏因为其屏幕超大的画面、亮度高、工作寿命长、超强视觉、灵活多变、工作电压低、微型化、性能稳定、耐冲击而广受大众的热捧，此行业得到迅速的发展。如今信息产业发展突飞猛进，各电子产品更新更是眼花缭乱。随着产品成本的降低，功能的成熟。商店、学校、大型公司企业等，成为了LED的忠实支持者，使它成为了一个大家的必须品，一个展示商品信息、企业文化的一种媒介。我们相信不久的将来，LED显示屏功能会更强大，材质会更先进，运用会更人性，将为人类的生活添加更多材料管理论文的色彩，同时人工智能将全面的贴近我们的生活。
作者：王明 单位：长江大学工程技术学院
