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LED 的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关 ，灯球刚开始全是蓝光的，而是后面再加上荧光粉，根据用户的不同需要，调节出不同的光色，目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低（仅 1.5~3.6V）[1]，能主动发光且有一定亮度 ，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10 万小时），所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与 LED 显示方式匹敌。
把红色和绿色的LED放在一起作为一个象素制作的显示屏分为单色和全彩，把红、绿、蓝三种 LED 管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。如果只有一种色就叫做单色，制作室内 LED 屏的象素尺寸一般是2-20 毫米，常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体，室外LED 屏的象素尺寸多为8-32毫米，每个象素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称象素筒，双色象素筒一般由2红1绿组成，三色象素筒用1红1绿1蓝组成。
无论用LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般 256 级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，而16级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256级到4096级灰度的。
应用于显示屏的LED发光材料有以下几种形式： ① LED发光灯（或称单灯） 一般由单个LED晶片，反光碗，金属阳极，金属阴极构成，外包具有透光聚光能力的环氧树脂外壳。可用一个或多个（不同颜色的）单灯构成一个基本像素，由于亮度高，多用于户外显示屏。 ② LED点阵模块 由若干晶片构成发光矩阵，用环氧树脂封装于塑料壳内。适合行列扫描驱动，容易构成高密度的显示屏，多用于户内显示屏。 ③ 贴片式LED发光灯（或称SMD LED） 就是LED发光灯的贴焊形式的封装，可用于户内全彩色显示屏，可实现单点维护，有效克服马赛克现象。
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