LED顯示屏（LED display）是一種平板顯示器，由一個個小的LED模塊面板組成，用來顯示文字、圖像、視頻、錄像信號等各種信息的設備。

LED ，發(fā)光二極管（light emitting diode縮寫）。它是一種通過控制半導體發(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，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(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 ，燈球剛開始全是藍光的，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、黃四種。由于LED工作電壓低（僅 1.2~4.0V），能主動發(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、壽命長（10 萬小時），所以在大型的顯示設備中，尚無其他的顯示方式與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像素制作的顯示屏稱為三色或雙基色屏，把紅、綠、藍三種LED晶片或燈管放在一起作為一個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，每個像素由若干個各種單色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藍組成。

無論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構成像素的每個LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細程度就是顯示屏的灰度等級?；叶鹊燃壴礁?，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應的顯示控制系統(tǒng)也越復雜。一般 256 級灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而16級灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當前都要求做成256級到4096級灰度的。

應用于顯示屏的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LED晶片，反光杯，金屬陽極，金屬陰極構成，外包具有透光聚光能力的環(huán)氧樹脂外殼?？捎靡粋€或多個（不同顏色的）單燈構成一個基本像素，由于亮度高，多用于戶外顯示屏。

② LED點陣模塊 由若干晶片構成發(fā)光矩陣，用環(huán)氧樹脂封裝于塑料殼內(nèi)。適合行列掃描驅動，容易構成高密度的顯示屏，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，可實現(xiàn)單點維護，有效克服馬賽克現(xiàn)象。

1．歷史上個LED所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga),其正向PN結壓降(VF，可以理解為點亮或工作電壓)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)運用GaAs1-xPx材枓結構，理論上可以生產(chǎn)從紅外光一直到綠光范圍內(nèi)任何波長的LED，下標X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過PN結壓降可以確定LED的波長顏色。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

灰度也就是所謂的色階或灰階，是指亮度的明暗程度。對于數(shù)字化的顯示技術而言，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，畫面也越細膩，更易表現(xiàn)豐富的細節(jié)。

灰度等級主要取決于系統(tǒng)的A/D轉換位數(shù)。當然系統(tǒng)的視頻處理芯片、存儲器以及傳輸系統(tǒng)都要提供相應位數(shù)的支持才行。目前國內(nèi)LED顯示屏主要采用8位處理系統(tǒng)，也即256（28）級灰度。簡單理解就是從黑到白共有256種亮度變化。采用RGB三原色即可構成256×256×256=16777216種顏色。即通常所說的16兆色。國際品牌顯示屏主要采用10位處理系統(tǒng)，即1024級灰度，RGB三原色可構成10.7億色。

灰度雖然是決定色彩數(shù)的決定因素，但并不是說無限制越大越好。因為首先人眼的分辨率是有限的，再者系統(tǒng)處理位數(shù)的提高會牽涉到系統(tǒng)視頻處理、存儲、傳輸、掃描等各個環(huán)節(jié)的變化，成本劇增，性價比反而下降。一般來說民用或商用級產(chǎn)品可以采用8位系統(tǒng)，廣播級產(chǎn)品可以采用10位系統(tǒng)。

亮度鑒別等級

亮度鑒別等級是指人眼能夠分辨的圖像從黑到白之間的亮度等級。前面提到顯示屏的灰度等級有的很高，可以達到256級甚至1024級。但是由于人眼對亮度的敏感性有限，并不能完全識別這些灰度等級。也就是說可能很多相鄰等級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。對于顯示屏，人眼識別的等級自然是越多越好，因為顯示的圖像畢竟是給人看的。人眼能分辨的亮度等級越多，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。亮度鑒別等級可以用專用的軟件來測試，一般顯示屏能夠達20級以上就算是比較好的等級了。