发光原理
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文lightemitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
光源特点
1.电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2.效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。
3.适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于全彩led屏易变的环境。
4.稳定性：10万小时，光衰为初始的50%。
5.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。
6.对环境污染：无有害金属汞。
7.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿蓝橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
8.价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，一只LED的价格就可以与几只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。
发展历史
最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期，引入元素In和N，使LED产生
绿光（λp=555nm），
黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以达到50流明/瓦。
开发
对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，复盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。
表一列出了目前白色LED的种类及其发光原理。目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，其最好的发光效率约为25流明/瓦，YAG多为日本日亚公司的进口，价格在2000元/公斤；第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe为材料的白光LED，不过发光效率较差。
从表中也可以看出某些种类的白色LED光源离不开四种荧光粉：即三基色稀土红、绿、蓝粉和石榴石结构的黄色粉，在未来较被看好的是三波长光，即以无机紫外光晶片加R.G.B三颜色荧光粉，用于封装LED白光，预计三波长白光LED今年有商品化的机机会。但此处三基色荧光粉的粒度要求比较小，稳定性要求也高，具体应用方面还在探索之中。
通过近几年来的快速发展,白光LED从1999年的15lm/W,到2001年的25lm/W,再到2005年的60lm/W,自从2006年日本的日亚公司向市场提供100lm/W的白光LED,至今超过100lm/W的白光LED仅Cree公司就已经出货百万以上.
最近几年,白光LED的研发成果：2008年9月Philips Lumileds与Osram Opto Semiconductors各发表了140.1 lm/W与136 lm/W且各产生138 lm与155 lm(lumen，流明)，他们均使用1mm大小的芯片并驱动于350mA下;今年1月21日,美国LED
大厂Cree公司宣布,其白光发光二极管实现每瓦161lm/W.可见,白光LED在高发光效率,高照明方面有着诱人的前景.
业界概况
在LED业者中，日亚化学是最早运用上述技术工艺研发出不同波长的高亮度LED，以及蓝紫光半导体激光（Laser Diode；LD），是业界握有蓝光LED专利权的重量级业者。在日亚化学取得蓝色LED生产及电极构造等众多基本专利后，坚持不对外提供授权，仅采自行生产策略，意图独占市场，使得蓝光LED价格高昂。
但其他已具备生产能力的业者相当不以为然，部分日系LED业者认为，日亚化工的策略，将使日本在蓝光及白光LED竞争中，逐步被欧美及其他国家的LED业者抢得先机，届时将对整体日本LED产业造成严重伤害。因此许多业者便千方百计进行蓝光LED的研发生产。目前除日亚化学和住友电工外，还有丰田合成、罗沐、东芝和夏普，美商Cree，全球3大照明厂奇异、飞利浦、欧司朗以及HP、Siemens、Research、EMCORE等都投入了该产品的研发生产，对促
进白光LED产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用。
应用范围
广泛应用于：政府广场、国庆庆典、
休闲广场、大型娱乐广场、繁华商贸中心、广告信息发布牌、
商业街、火车站、候车室、演艺中心、电视直播现场、展览场馆、演唱会现场等场所。
LED屏用途分类
户内LED屏
室内全彩LED显示屏采用室内表贴三并一技术以其以下特性，被广泛应用于大型体育场馆、火车候车室、电视节目直播现场、展览场馆、大型文艺晚会现场、演唱会现场等。
特点
户外LED屏
户外超高亮度高级全彩大型视频LED多媒体显示屏,画面清晰、色彩均匀、立体层次感强、可任意播放图片、文字、广播、电视、录像、VCD及各种三维动画。并可与计算机VGA显示屏实时同步输出显示,适用于与各类互联网相连接实时播发媒体信息。
功能
1、视频播出功能：
保养
实际操作中，led全彩显示屏的寿命，是直接影响企业投资回报周期的。为了缩短投资回报期，提高毛利，必须要了解和掌握以下七大LED显示屏保养常识。
一、开关顺序。开启显示屏时，先打开计算机，后开屏。关闭显示屏时：先关屏，后关计算机(先关计算机不关显示屏，会造成屏体出现高亮点，烧毁灯管，后果严重。)开关屏时间隔时间要大于5分钟。计算机进入工程控制软件后，方可开屏通电。
二、要避免可能碰到的问题，我们可以选择被动防护与主动防护，尽量把可能对户外led大屏幕幕造成伤害的物品远离屏幕，而清洁屏幕的时候也尽可能轻轻地擦拭，把伤害的可能性降到最小。
三、户外LED显示屏与我们用户的关系最为密切，做好清洁维护工作也是非常有必要的。长时间暴露在户外环境风吹、日晒、灰尘等易显脏，一段时间下来，屏幕上肯定是灰尘一片，这需要及时清洗以防尘土长时间包裹表面影响观看效果。
四、经常出现显示屏的电源开关跳闸，应及时检查led单元板屏体或更换电源开关。显示屏的电源十分重要，由于电源在不同的温度条件下，其工作稳定性、输出电压值和带负载能力也会有所不同，由于它担负着后勤保障作用，所以它的保障能力直接影响到屏的质量。
五、屏体内严禁进水、铁粉等易于导电的金属物。户外led显示屏尽量放置在低灰尘的环境，大的灰尘会对显示效果造成影响，同时灰尘过多会对电路造成损害。如果因为各种原因进水，请立即断电并联系维修人员，直至屏体内显示板干燥后方可使用。
六、建议户外led显示屏每天休息时间大于2小时，随着开机时间的延长和外界温度的升高，元器件的热漂移也会增加，从而导致图像质量变差。在梅雨季节户外led显示屏一个星期至少使用一次以上。一般每月至少开启屏幕一次，点亮2小时以上。这样做是为了去除湿气，防止灯珠受潮死灯，SMD表贴显示屏尤其注意。
七、播放时不要长时间处于全白色、全红色、全绿色、全蓝色等全亮画面，以免造成电流过大，电源线发热过大，led灯损坏，影响显示屏使用寿命。切勿随意拆卸、拼接屏体!
介绍LED屏的专用驱动芯片
专用驱动芯片的主要参数和发展现状
专用驱动芯片具有输出电流大、恒流等基本特点，比较适用于要求大电流、画质高的场合，如户外全彩LED显示屏、室内LED显示屏等。专用驱动芯片的关键性能参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差(bitto bit，chip to chip)和数据移位时钟等。
1)最大输出电流
目前主流的恒流源芯片最大输出电流多定义为单路最大输出电流，一般90
mA左右。电流恒定是专用芯片的基本特性，也是得到高画质的基础。而每个通道同时输出恒定电流的最大值(即最大恒定输出电流)对LED屏更有意义，因为在白平衡状态下，要求每一路都同时输出恒流电流。一般最大恒流输出电流小于允许的最大输出电流。
2)恒流输出通道
恒流源输出路数有8位(8路恒源)和16位(16路恒源)两种规格，现在16位源占主流，其主要优势在于减少了芯片尺寸，便于LED驱动板(PCB)布线，特别是对于点间距较小的LED驱动板更有利。
3)电流输出误差
电流输出误差分为两种，一种是位间电流误差，即同一个芯片每路输出之间的误差;另一种是片间电流误差，即不同芯片之间输出电流的误差。电流输出误差是个很关键的参数，对LED屏的均匀性影响很大。误差越大，显示屏的均匀性越差，很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间电流误差(bit
to bit)一般在+60%以内，(chip to chip)片间电流误差在±15%以内。
4)数据移位时钟
数据移位时钟决定了显示数据的传输速度，是影响显示屏的更新速率的关键指标。作为大尺寸显示器件，显示刷新率应该在85
Hz以上，才能保证稳定的画面(无扫描闪烁感)。较高的数据移位时钟是显示屏获取高刷新率画面的基础。
