電子百科
1、失效率
由于全彩顯示屏由上萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)組紅、綠、藍(lán)三種LED組成的像素點(diǎn)組成,任一顏色LED的失效均會(huì)影響顯示屏整體視覺(jué)效果。一般來(lái)說(shuō),按行業(yè)經(jīng)驗(yàn),在LED顯示屏開(kāi)始裝配至老化72小時(shí)出貨前的失效率應(yīng)不高于萬(wàn)分之三(指LED器件本身原因引起的失效)。
2、抗靜電能力
LED是半導(dǎo)體器件,對(duì)靜電敏感,極易引致靜電失效,故抗靜電能力對(duì)顯示屏的壽命至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),LED的人體靜電模式測(cè)試失效電壓不應(yīng)低于2000V.
3、衰減特性
紅、綠、藍(lán)LED均具有隨著工作時(shí)間的增加而亮度衰減的特性。LED芯片的優(yōu)劣、輔助物料的好壞及封裝工藝水平的高低決定了LED的衰減速度。一般來(lái)說(shuō),1000小時(shí)、20毫安常溫點(diǎn)亮試驗(yàn)后,紅色LED的衰減應(yīng)小于10%,藍(lán)、綠色LED的衰減應(yīng)小于15%.紅、綠、藍(lán)衰減的一致性對(duì)全彩LED顯示屏日后的白平衡影響很大,進(jìn)而影響顯示屏的顯示保真度。
4、亮度
LED亮度是顯示屏亮度的重要決定因素。LED亮度越高,使用電流的余量越大,對(duì)節(jié)省耗電、保持LED穩(wěn)定有好處。LED有不同的角度值,在芯片亮度已定的情況下,角度越小,LED則越亮,但顯示屏的視角則越小。一般應(yīng)選擇100度的LED以保證顯示屏足夠的視角。針對(duì)不同點(diǎn)間距和不同視距的顯示屏,應(yīng)在亮度、角度和價(jià)格上找到一個(gè)平衡點(diǎn)。
5、一致性
全彩顯示屏是由無(wú)數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)LED組成的像素拼成的,每種顏色LED的亮度、波長(zhǎng)的一致性決定了整個(gè)顯示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般來(lái)說(shuō),顯示屏廠(chǎng)家要求器件供應(yīng)商提供5nm的波長(zhǎng)范圍及1:1.3的亮度范圍的LED,這些指標(biāo)可由器件供應(yīng)商通過(guò)分光分色機(jī)進(jìn)行分級(jí)達(dá)到。電壓的一致性一般不做要求。
由于LED是有角度的,故全彩LED顯示屏同樣具有角度方向性,即在不同角度觀(guān)看時(shí),其亮度是會(huì)遞增或遞減的。這樣,紅、綠、藍(lán)三種顏色LED的角度一致性將嚴(yán)重影響不同角度白平衡的一致性,直接影響顯示屏視頻顏色的保真度。要做到紅、綠、藍(lán)三種LED在不同角度時(shí)亮度變化的匹配一致性,需要在封裝透鏡設(shè)計(jì)、原物料選擇上嚴(yán)格進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),這取決于封裝供應(yīng)商的技術(shù)水平。法向方向白平衡再好的顯示屏,如果LED的角度一致性不好,整屏不同角度的白平衡效果將是糟糕的。LED器件的角度一致性特性可用LED角度綜合測(cè)試儀測(cè)出,對(duì)于中、高檔顯示屏尤為重要。
要生產(chǎn)出質(zhì)量好的LED全彩顯示屏,需在以下幾方面做好技術(shù)控制:
1、防靜電LED顯示屏裝配工廠(chǎng)應(yīng)有良好的防靜電措施。專(zhuān)用防靜電地、防靜電地板、防靜電烙鐵、防靜電臺(tái)墊、防靜電環(huán)、防靜電衣、濕度控制、設(shè)備接地(尤其切腳機(jī))等都是基本要求,并且要用靜電儀定期檢測(cè)。
2、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)LED顯示屏模塊上的驅(qū)動(dòng)電路板驅(qū)動(dòng)IC的排布亦會(huì)影響到LED的亮度。由于驅(qū)動(dòng)IC輸出電流在PCB板上傳輸距離過(guò)遠(yuǎn),會(huì)使得傳輸路徑壓降過(guò)大,影響LED的正常工作電壓導(dǎo)致其亮度降低。我們常會(huì)發(fā)現(xiàn)LED顯示屏模塊四周的LED亮度比中間低一些,就是這個(gè)原因。故要保證顯示屏亮度的一致性,就要設(shè)計(jì)好驅(qū)動(dòng)電路分布圖。
3、設(shè)計(jì)電流值LED的標(biāo)稱(chēng)電流為20mA,一般建議其最大使用電流為不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值的80%,尤其對(duì)于點(diǎn)間距很小的顯示屏,由于散熱條件不佳,還應(yīng)降低電流值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),由于紅、綠、藍(lán)LED衰減速度的不一致性,有針對(duì)性地降低藍(lán)、綠LED的電流值,以保持顯示屏長(zhǎng)時(shí)間使用后白平衡的一致性。
4、混燈同一種顏色不同亮度檔的LED需要混燈,或者按照離散規(guī)律設(shè)計(jì)的插燈圖進(jìn)行插燈,以保證整屏每種顏色亮度的一致性。此工序如果出現(xiàn)問(wèn)題,會(huì)出現(xiàn)顯示屏局部亮度不一致的現(xiàn)象,直接影響LED顯示屏的顯示效果。
5、控制好燈的垂直度對(duì)于直插式LED來(lái)說(shuō),過(guò)爐時(shí)要有足夠的工藝技術(shù)保證LED垂直于PCB板。任何的偏差都會(huì)影響已經(jīng)設(shè)置好的LED亮度一致性,出現(xiàn)亮度不一致的色塊。
6、過(guò)波峰焊溫度及時(shí)間須嚴(yán)格控制好波鋒焊的溫度及過(guò)爐時(shí)間,建議為:預(yù)熱溫度100℃±5℃,最高不超過(guò)120℃,且預(yù)熱溫度上升要求平穩(wěn),焊接溫度為245℃±5℃,焊接時(shí)間建議不超過(guò)3秒,過(guò)爐后切忌振動(dòng)或沖擊LED,直到恢復(fù)常溫狀態(tài)。波峰焊機(jī)的溫度參數(shù)要定期檢測(cè),這是由LED的特性決定的,過(guò)熱或波動(dòng)的溫度會(huì)直接損壞LED或造成LED質(zhì)量隱患,尤其對(duì)于小尺寸如3mm的圓形和橢圓形LED.
7、虛焊控制LED顯示屏在出現(xiàn)LED不亮?xí)r,往往有超過(guò)50%概率為各種類(lèi)型的虛焊引起的,如LED管腳虛焊、IC管腳虛焊、排針排母虛焊等。這些問(wèn)題的改善需要嚴(yán)格地改善工藝并加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)來(lái)解決。出廠(chǎng)前的振動(dòng)測(cè)試也不失為一種好的檢驗(yàn)方法。
8、散熱設(shè)計(jì)LED工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,溫度過(guò)高會(huì)影響LED的衰減速度和穩(wěn)定性,故PCB板的散熱設(shè)計(jì)、箱體的通風(fēng)散熱設(shè)計(jì)都會(huì)影響LED的表現(xiàn)。
按使用場(chǎng)合分類(lèi)
室外LED全彩顯示屏:面積一般幾十平方米至幾百平方米甚至更大,亮度高,可在陽(yáng)光下工作,具有防風(fēng)、防雨、防水功能。主要用于戶(hù)外廣告、車(chē)站、廣場(chǎng)、商場(chǎng)等。
室內(nèi)全彩LED顯示屏:發(fā)光點(diǎn)較小,一般PH6mm點(diǎn)間距--PH7.62mm點(diǎn)間距,顯示面積一般幾至十幾平方米甚至更大。主要用于室內(nèi)大廳、酒吧、舞臺(tái)、演藝廳、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、影院等。
按發(fā)光像素點(diǎn)間距分類(lèi)
室內(nèi)LED全彩顯示屏(按直徑分):PH5mm、PH6mm、PH7.62mm、PH8mm、PH10mm、PH12mm......
室外LED全彩顯示屏屏(按間距分):PH10、PH12、PH14、PH16、PH20、PH25、PH31.25、PH37.5......
一般全彩 LED 顯示屏系統(tǒng)根據(jù)功能可大致分為以下四個(gè)部分: 視頻轉(zhuǎn)換及處理, 視頻控制, 信息傳輸及顯示控制。
1、視頻轉(zhuǎn)換及處理
各種不同的視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)各自的處理通路,按設(shè)定的要求,轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的形式,再經(jīng)過(guò)選 定的 DVI 信號(hào)處理后,以 DVI 格式輸出至視頻控制部分。
2、視頻控制
視頻 DVI 信號(hào)及計(jì)算機(jī) DVI 信號(hào)經(jīng)各自的 D 到 D 轉(zhuǎn)換,及 Fi-Fo(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)及復(fù)雜 的編碼過(guò)程后,形成符合 LED 顯示系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的資料系統(tǒng)。然后在電路控制下,將兩種圖像合二 為一。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖像對(duì)視頻的疊加(over lay)。
3、信息傳輸
為了便于傳輸,信號(hào)將被處理成串行的數(shù)字信號(hào),經(jīng)網(wǎng)線(xiàn)或光纖系統(tǒng)進(jìn)行傳輸,并將還原 后的串行信號(hào)送至顯示屏,處理分配后控制各自的 LED 顯示控制單元。
4、顯示控制
顯示控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)很關(guān)鍵的一部分,該模塊的質(zhì)量和性能決定了顯示畫(huà)面的質(zhì)量及 效果。人眼對(duì)顏色的感覺(jué)與光的譜線(xiàn)分布沒(méi)有直接的聯(lián)系,即人眼只能分辨顏色的三種變化: 亮度、色調(diào)和飽和度?,F(xiàn)代色度學(xué)采用 CIE 所規(guī)定的顏色測(cè)量原理、資料和計(jì)算方法,即我們 所熟悉的 CIE1931 色度圖。 依據(jù) CIE 色度圖,我們采用對(duì) LED 進(jìn)行恒流階梯式驅(qū)動(dòng)方式,并且實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行控 制和采用特殊的工藝,保證 LED 全彩顯示屏在不同的條件下實(shí)現(xiàn)最佳的色彩顯示,使亮度、色 調(diào)和飽和度相匹配。