LED文献综述

单位代码 01 学 号 090102074 分 类 号 密 级 机密

文献综述

浅谈LED点阵广告牌设计

院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师

信息工程学院 电子信息工程

王珊 何红丽

2013 年 4月 6日

浅谈LED点阵广告牌设计

摘 要

LED点阵广告牌显示画面鲜亮、立体感强、画面感很强。由LED点阵设计的电子屏在生活中被广泛应用于各种公共场合，如机场、车站、证券市场、大型建筑、拍卖行、超市、饭店、宾馆、广告等各种场合。能动态显示汉字、数字、字符、图像。LED点阵广告牌已逐步代替了以前的条幅。具有价格低、使用方便、制作简单、低碳环保等优点。本文主要介绍超市、宾馆等场合的LED点阵广告牌。

LED点阵广告牌通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。本课题主要使用LED点阵构成显示模块；AT89C51单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。硬件部分主要包括时钟电路、复位电路、MC-51单片机系统、显示模块、行列驱动电路等

关键字：LED 点阵广告牌 AT89C51单片机 显示模块 电源系统

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1 LED广告牌发展背景简介

1.1 LED显示屏的背景

随着集成微电子 、光学电子技术、计算机技术、信息技术的迅速发展，LED显示屏巧妙聚集以上技术于一体在各界得到青睐，并在各行各业被广泛应用。，LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展， 是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。所以对LED点阵显示屏的研究成为一重要的课题[1]。

从全球来看，LED产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立产业分布和竞争格局。

我国LED显示屏大约在80年代中期开始使用。LED由于受材料和工艺的限制，视角只有200度至300度，从而限制了LED电子显示屏的发展。而且由于受当时数字电子技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制，很难做出高密度、高精度的LED显示屏。颜色主要为红、绿双基色。进入90年代，由于半导体工业的迅猛发展，使LED制造材料和工艺得到改进，在颜色和亮度上面有了质的飞越。蓝色LED晶片研制成功。最近十年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器材工艺技术研究的前沿课题。超高亮度（UHB）是指发光强度达到或超过100mcd的LED,又称坎德拉级LED，全彩LED进入市场。

目前彩色显示所需的三基色红、蓝、绿，以及橙、黄多种颜色的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了高亮度化、全色化，使LED实现户外全色显示[2]。 1.2 我国LED 屏幕广告牌的发展现状

我国的LED 屏幕广告牌产业发展初具规模， 经过几年的发展， 基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至2008 年底，年度销售总额在1 亿元以上的企业有20 多家，其销售总额达50 亿元左右，占行业市场总额的70%以上。全国从事LED 显示屏的各类企业有100 余家。我国LED 屏幕广告牌产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。上世纪90 年代初即具备了成熟的16 级灰度256 色视频控制技术及无线遥控等国内先进水平技术，近年在全彩色LED 屏幕广告牌、256 级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现。LED 屏幕广告牌控制专用大规模集成电路也已由国内

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企业开发生产并得到应用。在上海世博会的筹建中，LED 屏幕广告牌就得到广泛应用。 1.3 国内外LED显示屏发展趋势

二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，电视、电脑等显示屏的变革已经证明如此，LED显示屏作为主板显示的主导产品之一将有更大发展，并可能平板显示的代表性主流产品。

白光LED是LED产业最被看好的新兴产品，在全球能源短缺的忧虑再度提升的背景下，白光LED在照明市场的前景备受关注。欧美及日本等先进国家也投入大量人力，成立专门研究白光的机构。国外LED显示屏技术主要集中在新材料的开发上，提高显示屏视角效果、能耗等性能。

随着能源紧缺问题越来越突出，LED的重要性和市场空间更加显著。我国的LED显示核心鉴于我国的LED产业现状，要进入世界先进水平有很大难度。可以充分利用现有研发和生产力量，走合作发展道路。LED也将会卷入经济全球化。

文章通过对当前国内外LED 屏幕广告牌的发展现状的调查了解得知，LED 的发展前景极为广阔。正因为LED的经济全球化，LED行业的竞争日趋激烈。LED目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性以及可靠性、全色化方向发展。[3]

2 LED简介

2.1 LED 工作原理

LED（Light Emitting Diode），发光二极管，简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向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，这就是LED发光的原理。

多个 LED发光灯组成固定的字符或图形进行显示，即形成LED点阵图文显示屏。