Quels sont les principes de fonctionnement des écrans LED ?

I. Composant principal : Diode électroluminescente (DEL) :

Les LED sont les pixels d'un écran LED, qui sont les unités d'émission de lumière les plus élémentaires.

①Électroluminescence : Lorsqu'un courant électrique traverse un matériau semi-conducteur spécial, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons, émettant ainsi de la lumière.

②Principe de couleur : Une seule puce LED ne peut émettre qu'une seule couleur de lumière, nous utilisons des puces LED de trois couleurs de base pour créer une couleur complète : R (Rouge) V (Vert) B (Bleu).

II. Composants de base : pixels et modules :

①Pixel : La plus petite unité capable d’afficher une couleur complète sur un écran écran à diodes électroluminescentesUn pixel est généralement composé d'une puce LED rouge, d'une verte et d'une bleue. Ces trois puces sont disposées très près les unes des autres, formant un point dont la couleur peut changer à distance.

②Module : Un module LED est une unité standardisée facile à assembler et à entretenir, composée d'un certain nombre de pixels, par exemple 16×16=256 pixels, ainsi que de circuits de commande et d'une carte de circuit imprimé PCB, plusieurs modules sont assemblés pour former la structure physique de l'écran d'affichage complet.

III. Système de contrôle : Cerveau et nerfs : Il s'agit de l'âme de l'écran LED, principalement composée de trois parties :

①Source vidéo : Appareils fournissant le signal d'image original, tels que les ordinateurs, les lecteurs DVD, les boîtiers TV.

② La carte d'envoi du contrôleur reçoit les signaux de la source vidéo et les traite ; sa tâche principale consiste à segmenter l'image vidéo complète, à calculer les valeurs de luminosité R, G et B que chaque pixel de l'écran doit afficher à chaque instant, et après traitement, à envoyer les données allouées au pilote de balayage via un câble réseau ou une fibre optique.

③Carte réceptrice du pilote de balayage et circuit intégré du pilote, carte réceptrice : généralement installée sur le module, responsable de la réception des données du contrôleur.

④Circuit intégré de commande : Il s'agit du commutateur qui contrôle directement les puces LED. En fonction des données provenant de la carte réceptrice, il contrôle le courant circulant vers chaque puce LED R, G et B à des vitesses extrêmement élevées (microsecondes). Un courant plus élevé rend la LED plus brillante, un courant plus faible la rend plus sombre.

⑤ Méthode de balayage : Afin de réduire les coûts et la consommation d’énergie, les circuits intégrés de commande utilisent généralement un balayage. Par exemple, sur un écran à balayage 1/16, le circuit intégré allume successivement la première ligne, la deuxième, et ainsi de suite jusqu’à la 16e, puis revient rapidement à la ligne précédente. Ce cycle étant extrêmement rapide (généralement des centaines, voire des milliers de fois par seconde), et grâce à la persistance rétinienne de l’œil humain, l’image reste complète et stable.

IV. Flux de travail complet :

① Entrée du signal : L'ordinateur lit une vidéo et le signal vidéo est diffusé via des interfaces telles que HDMI ou DVI.

② Traitement du signal : La carte de transmission du contrôleur reçoit le signal, décode et réencode l'image vidéo, elle décompose l'image entière, calculant avec précision les valeurs de luminosité R, G et B nécessaires pour chacun des millions, voire des dizaines de millions de pixels de l'écran d'affichage à l'instant suivant.

③Distribution du signal : Le contrôleur envoie les données traitées aux cartes de réception des pilotes de numérisation de chaque zone de l'écran d'affichage via des câbles.

④ Pilote de pixel : Le circuit intégré du pilote reçoit des données et les convertit en signaux de courant spécifiques ; il contrôle précisément l'intensité lumineuse des puces rouges, vertes et bleues dans chaque pixel LED.

⑤Imagerie : D'innombrables pixels contrôlés émettent simultanément de la lumière de manière balayée, se mélangeant pour créer différentes couleurs ; lorsque ces pixels sont suffisamment densément regroupés, à distance, la lumière qu'ils émettent forme une image couleur complète et dynamique.

V. Technologies et concepts clés :

① Pas de pixel : Il s’agit de la distance entre les centres de deux pixels adjacents, mesurée en millimètres (mm). C’est le paramètre le plus important qui détermine la netteté d’un écran. Plus le pas de pixel est petit, plus le nombre de pixels par unité de surface est élevé, ce qui donne une image plus détaillée et plus nette. Les écrans P2 et P3, comme on les appelle généralement, ont des pas de pixel de 2 mm et 3 mm, respectivement.

② Fréquence de rafraîchissement : fait référence au nombre de fois par seconde où un écran met à jour son contenu d'image, mesuré en hertz (Hz). Une fréquence de rafraîchissement plus élevée permet d'obtenir une image plus stable et réduit la probabilité de lignes de balayage et d'ondulations lors de la prise de vue.

③Niveau de gris : fait référence au nombre de nuances qu'un pixel LED peut varier de sa plus sombre à sa plus claire ; un niveau de gris plus élevé se traduit par des transitions de couleurs plus naturelles et plus riches et une reproduction des détails plus forte.