История создания светодиодных экранов относительно недолгая, но уже прошло несколько этапов развития конструкций светодиодного полотна: кластеры, матрицы, SMD-блоки.

Изображение полноцветного светодиодного экрана формируется из вектора светящихся точек, иначе называемых "пикселями" (сокращение от picture element). Каждый пиксель состоит из нескольких светодиодов трех основных цветов: красного, зеленого, синего (Red Green Blue - RGB).

При помощи электрических импульсов, подаваемых на каждый светодиод каждого пикселя, можно получать различные интенсивности световых потоков каждого цвета, тем самым, накладываясь в пикселе, потоки дают полную гамму цветовых оттенков, а значит, с помощью пикселей можно передавать полноцветное изображение. Благодаря высокой скорости реакции светодиодов на электрические импульсы светодиодные экраны можно использовать для отображения больших потоков видеоданных. Также стоить отметить, что светодиодные экраны – это на сегодняшний день единственная технология отображения, которой нет равных по цветопередаче.

В самом начале, еще до появления диодов повышенной яркости, конструкторы светодиодных экранов применяли «кластеры», представляющие собой компактные носители от 4-5 до нескольких десятков светодиодов разных цветов RGB. Кластеры устанавливались на металлический лист, образовывая поверхность светового излучения. Пикселем в таком излучении как раз и служил сам кластер.

Для формирования светодиодных полей больших размеров почти сразу же начали использовать метод создания экранов на светодиодных модулях. Этот метод в основном используется и сейчас. Модульный принцип удобен также и во время монтажа больших светодиодных экранов на месте его работы. Светодиодный модуль – это малый фрагмент видеоэкрана, который оптимально подбирается из тех или иных производственных и экономических показателей. Обычно, модуль состоит из корпуса, блока питания, элементов защиты от влаги и пыли, ну и конечно же, из светодиодов.

светодиодный модуль - вид спереди

светодиодный модуль - вид сзади

Поверхность излучения светодиодных модулей в начале изготавливали с помощью кластеров, но оптимальнее было использовать светодиодные матрицы – электрические печатные платы, на которую нанесены с одной стороны светодиоды, а на другой – различными управляющими микроэлементами. Светодиоды одного цвета но из разных пикселей-соседей обычно наносятся на равных расстояниях, благодаря чему пиксели формируются на программном уровне. Благодаря разработке светодиодных матриц стало возможным перейти к автоматизации большинства производственных операций, а следовательно, снизить издержки большей части производства, а также существенно повысить качество.

Постепенно от светодиодных матриц переходят на блоки SMD. Суть SMD-блоков фактически та же самая, что и у матриц, но SMD-диоды отличаются от овальных светодиодов конструктивно, и благодаря этому стала возможным процедура автоматизации нанесения светодиодов на матрицы, без участия человека, и следовательно, существенно снизить процент брака на выходе. В СНГ экраны на SMD-светодиодах пока пользуются меньшим спросом ввиду высокой цены SMD-светодиодов, и такие экраны пока устанавливаются по большей части в помещениях. Еще одно препятствие в развитии SMD-технологии – это потребность в масштабной замене оборудования, а это сильно бьет по бюджетам производственных компаний.

Светодиодные модули обычно изготавливаются производителями с соблюдением стандарта IP 65 – требование пыле-влаго защиты. Экран, модули которого изготовлены с соблюдением этого стандарта, подлежат чистке с помощью мощной струи воды и добавлением чистящих средств.