像素的演变： 从灯到SMD LEDs
被写了关于LED屏幕。 在20年他们的历史期间，被更换的屏幕意味深长地。 我们在数字屏幕决定致力这篇文章于关键字元的演变，于像素。
12x9米灯屏幕在莫斯科2001年电子信息招牌和动态声音和灯光设备起原型作用对于第一数字屏幕。最初他们全部基于電燈泡。 灯主要缺点是短的寿命- 500个小时。 在500个小时连续作业以后50%灯能无法和需要的替换。
工作环境在数字屏幕为灯是最不赞同的： 一个恒定的“开-关”方式。 要延长灯生活一个简单的方法被发明： 减少喂养电压。 灯长期现在运转，但是另一个问题浮出了水面： 与低电压这个可见光谱转移了入红色区域。 一张黑白相片屏幕这能容易地被忽视，但是制造了墓穴问题为多色的和真彩色屏幕。
要把灯屏幕变成多色的安装是非常容易的： 标准白色灯被绘了入红色，绿色，蓝色和浅兰或者在滤色器之后被安置了。 滤光器吸收了轻的辐射的一个大部分和保留它对地方是必要的每反射器在灯之后的屏幕明度。 颜色、屏幕的白色平衡和明度的质量充分地取决于滤光器和反射器，他们精确安置的质量。 自然，这样系统是复杂在制造业和装配，庞大和昂贵的。
電燈泡另一个严肃的缺点是他们的高耗电量。 例如，典型的屏幕与三英寸像素间距(76.2毫米)为汽车工业1250X (Uwork=13.5V， Icons=0.37А，寿命使用了灯500个小时)。 一像素包含了4盏这样灯。
在12V电压一像素消耗了16W，并且一平方米的这样屏幕几乎消耗了能量3kW。 因此，一个相对地小屏幕与112x84像素和54.5平方米的图像区域把变成一套强有力的能源设备与最大耗电量(白色峰顶) 165kW。
灯屏幕模块
这有一些奇怪作用： 在冬天雪在灯屏幕前面熔化了并且转向了雨，而在夏天这样屏幕过热。 一个强有力的透气或空调系统是需要的维护屏幕的正常运行。 这增加了耗电量更加进一步(屏幕耗电量的几乎1/3)。 通风系统要求规则检查和清洁。 屏幕维护的费用因而是天文学的。
竟管高能源消耗，总明度在灯屏幕为白天操作，大约2500 Nit是不足的。 通过安置灯要增加明度更加接近一起是不切实际的： 在分辨率的所有增量在耗电量和热散逸的重大问题带领增加。
汽车電燈泡1250X和LEDs電燈泡大小10.2x26.9 мм
灯屏幕的另一个严重的问题是火灾。 与高耗电量和高温放射、高潮流和强有力的风扇、塑料成份和英里电缆-火的可能性是有形的。 各种各样的防火手段带领降低屏幕可靠性和更高的生产成本。 在这个状况下在技术发展，把数字灯屏幕变成巨型和商业有吸引力的产品是不可能的。
屏幕制造者是对LEDs感兴趣作为電燈泡的潜在的替换。 最初，他们开始试验单色或两种颜色的屏幕通过结合红色和绿色LEDs。 允许的新的LEDs意味深长地减少耗电量、增量明度和可靠性。
第一LED屏幕被创造了作为灯屏幕的简单的替换。他们基于簇结构地用途广泛在信息招牌。 簇是包括LEDs的成分(以各种各样的组合)，框架(箱子)和连接的电缆。 这个结构是方便的在维护并且允许一不成功的簇的容易的替换。 虽然制造商实际上保证了长寿各自的LEDs (50 000个小时，有时甚而100 000个小时)少量制造商到达了这样优秀参量。 在那些少数之中是日亚公司、丰田合成、安捷倫科技和Cree公司。 簇是一个中间阶段; 一些其他技术解决是需要的。
户外LED屏幕8x6米， 22毫米像素间距在莫斯科2006年1990年第一高亮度蓝色LED由日亚公司中村修二展示。 由1993蓝色LEDs为这个市场是大量生产和可利用的。 十年后， 2002年日亚公司是一个世界领导人在LED制造业中，并且60%它的生产是蓝色LEDs。 价格稳定了，并且真彩色LED屏幕制造变得可实行。
第一LED屏幕相对地有低分辨率。 典型的灯像素76.2毫米(3英寸)被LED像素38.1毫米替换(1.5英寸)。 要维护甚至增加明度(当保养白色平衡)时图像区域安排簇几LEDs，例如， 4红色， 4绿色， 2蓝色是必要的。 这像素比一相似的灯像素消耗了关于1W或者16次较少能量。 因此，一个屏幕与2次更高分辨率将提供一个好图像并且有4次更低耗电量。 实际上，因为通风系统不再要求。
虽然前面步骤与灯屏幕比较了，基于簇的LED屏幕有一些严肃的缺点： 许多连接器减少了这个系统的可靠性，小组分的大数导致增加的费用和更长的汇编时间。
增加的可靠性任务和便宜通过安置LEDs的大数解决在一个模块(64， 128， 256和其他选择)。 任何不成功的组分在一整体LED显示单元的LED显示单元(LED、被动组分或者集成电路)要求替换。 这关于户外LED屏幕是准确无误的： 模块必须保护免受雨和雪受密封印刷电路板的化合物的。
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| 4R2G2B和2R2G1B LED簇 | LED屏幕与2R2G1B像素 |
像素增长更小并且被安置的紧在印刷电路板，激烈地被改变的像素的构成： 从7-12 LEDs簇对基本的2RGB像素(2红色、1绿色， 1蓝色)，和以后-对RGB。
对LEDs允许的移动的用途远离12V系统(灯屏幕)向5V。 也被带领的这变动降低耗电量和更好的热散逸。 2RGB或RGB像素大约被消耗的0.3W，基于一普遍的19毫米的屏幕的整体平方米的像素间距被消耗的839W在白色峰顶。 一个6x4米屏幕与320x240分辨率消耗了仅20kW (猛烈减少与灯屏幕比较)。
因为像素增长完全更小，它变得更加高明： LED屏幕开发商开始了使用各种各样的明度和分辨率改进技术。 我们的杂志一再出版了文章关于虚拟的或动态像素： “虚拟的像素： 增进把戏或图像改善”。
二户外LED屏幕与6毫米像素间距在香港有时小型化像素被停止的由于技术瓶颈。 被用于的标准5毫米卵形DIP LEDs形成RGB像素不能一起是被安置的更紧的： 某一自由地方在印刷电路板为其他电子元件和连接器是需要的。 一中间解决是使用3毫米LEDs由于低稳定，但是这些以后被拒绝了。
所有未来希望改变LED像素被集中了SMD LED (表面安装)。 一旦发明SMD LEDs为仅户内运用意味，因为湿气消极地影响他们的操作。
另外SMD LEDs被测试了： 唯一颜色LEDs，大和小型LEDs。 但是3合1 SMD LEDs的最有为的选择变得最普遍。 当前， SMD LED的物理大小由表面安装机器的技术过程限制对4毫米。
其中一个SMD LEDs主要缺点是坏对比。 充分地切断SMD屏幕为LED集成电路看起来发白由于白色背景。 开发商努力集中于解决对比问题-，并且解决在这个市场上最后出现以所谓的黑色面SMD的形式。
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| 现代户外LED屏幕与12毫米像素间距在伦敦12.3x3.5米 | 黑色面SMD LED显示单元 |
基于点阵技术的LED显示单元平行与SMD，另一户内屏幕技术开发-点阵。 LED集成电路在8x8矩阵被安排： 提供经济解决的一种minimalistic方法。 和与标准SMD LEDs点阵技术主要缺点是发白背景和贫寒对比。 当白色背景担当反射器并且增加屏幕的明度时，它导致图像的质量差在低明度水平。
耗电量比较桌在演变的像素
| 4盏灯像素 | DIP LED簇 | DIP LED像素 | DIP LED像素 | SMD LED 3合1 | |
|---|---|---|---|---|---|
| RGBbrB | 4R4G2B | 2RGB | RGB | RGB | RGB |
| 1:1 | 1:4 | ||||
| 16W | 1W | 0.4W | 0.3W | 0.3W | 0.075W |
我们看见，在少于20年里像素改变了并且修改了意味深长地。 明显地，这不是路的末端; 大概，像素故事的仅起点。 不管怎样，但是我们必须很好知道这个故事。
