正确的选择全彩LED显示屏需注意哪些方面?

2016-12-09

随着社会的发展和LED技术的提高,新的户外广告形式不断出现,从单色的走字屏,再到今天的全彩LED显示屏。户外媒体广告形式随着LED大屏幕行业的发展,已经越来越新潮和时尚了。目前全彩LED显示屏已经占据户外媒体广告领域80%的份额,成为大型户外媒体广告的一支新载体。


一 LED显示屏专用LED的选择

LED是LED显示屏的最关键器件,相当于电脑的CPU。LED的选择已经决定了整个显示屏50%以上的质量。如果未能选择好LED,显示屏的其他部件再好也无法弥补显示屏质量的缺陷。


全彩LED显示屏的最关键部件是LED器件。原因有三:

1)LED是显示屏整体成本中所占比例最大,从30%至70%不等。

2)LED是全彩屏整机中使用数量最多的关键器件,每平方米会使用几千至几万只LED;

3)LED是决定整屏光学显示性能的主体,直接影响观众对显示屏的评价;


LED显示屏专用LED的品质和参数可归结为以下五大要素:

1)一致性

全彩显示屏是由无数个红、绿、蓝LED组成的像素拼成的,每种颜色LED的亮度、波长的一致性决定了整个显示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般来说,显示屏厂家要求器件供应商提供5nm的波长范围及1:1.3的亮度范围的LED,这些指标可由器件供应商通过分光分色机进行分级达到。电压的一致性一般不做要求。

2)失效率

由于全彩显示屏由上万甚至几十万组红、绿、蓝三种LED组成的像素点组成,任一颜色LED的失效均会影响显示屏整体视觉效果。一般来说,按行业经验,在LED显示屏开始装配至老化72小时出货前的失效率应不高于万分之三(指LED器件本身原因引起的失效)。

3)亮度

LED亮度是显示屏亮度的重要决定因素。LED亮度越高,使用电流的余量越大,对节省耗电、保持LED稳定有好处。LED有不同的角度值,在芯片亮度已定的情况下,角度越小,LED则越亮,但显示屏的视角则越小。一般应选择100度的LED以保证显示屏足够的视角。针对不同点间距和不同视距的显示屏,应在亮度、角度和价格上找到一个平衡点。

4)抗静电能力

LED是半导体器件,对静电敏感,极易引致静电失效,故抗静电能力对显示屏的寿命至关重要。一般来说,LED的人体静电模式测试失效电压不应低于2000V。

5)衰减特性

红、绿、蓝LED均具有随着工作时间的增加而亮度衰减的特性。LED芯片的优劣、辅助物料的好坏及封装工艺水平的高低决定了LED的衰减速度。一般来说,1000小时、20毫安常温点亮试验后,红色LED的衰减应小于10%,蓝、绿色LED的衰减应小于15%。红、绿、蓝衰减的一致性对全彩LED显示屏日后的白平衡影响很大,进而影响显示屏的显示保真度。

由于LED是有角度的,故全彩LED显示屏同样具有角度方向性,即在不同角度观看时,其亮度是会递增或递减的。这样,红、绿、蓝三种颜色LED的角度一致性将严重影响不同角度白平衡的一致性,直接影响显示屏视频颜色的保真度。要做到红、绿、蓝三种LED在不同角度时亮度变化的匹配一致性,需要在封装透镜设计、原物料选择上严格进行科学设计,这取决于封装供应商的技术水平。法向方向白平衡再好的显示屏,如果LED的角度一致性不好,整屏不同角度的白平衡效果将是糟糕的。LED器件的角度一致性特性可用LED角度综合测试仪测出,对于中、高档显示屏尤为重要。


二  LED显示屏专用LED的使用

(1)混灯

同一种颜色不同亮度档的LED需要混灯,或者按照离散规律设计的插灯图进行插灯,以保证整屏每种颜色亮度的一致性。此工序如果出现问题,会出现显示屏局部亮度不一致的现象,直接影响LED显示屏的显示效果。

(2)过波峰焊温度及时间

须严格控制好波锋焊的温度及过炉时间,建议为:预热温度100℃±5℃,最高不超过120℃,且预热温度上升要求平稳,焊接温度为245℃±5℃,焊接时间建议不超过3秒,过炉后切忌振动或冲击LED,直到恢复常温状态。波峰焊机的温度参数要定期检测,这是由LED的特性决定的,过热或波动的温度会直接损坏LED或造成LED质量隐患,尤其对于小尺寸如3mm的圆形和椭圆形LED。

(3)虚焊控制

LED显示屏在出现LED不亮时,往往有超过50%概率为各种类型的虚焊引起的,如LED管脚虚焊、IC管脚虚焊、排针排母虚焊等。这些问题的改善需要严格地改善工艺并加强质量检验来解决。出厂前的振动测试也不失为一种好的检验方法。

(4)防静电

显示屏装配工厂应有良好的防静电措施。专用防静电地、防静电地板、防静电烙铁、防静电台垫、防静电环、防静电衣、湿度控制、设备接地(尤其切脚机)等都是基本要求,并且要用静电仪定期检测。


以上是从选择和使用的角度介绍了全彩显示屏专用LED的相关知识,LED显示屏是一个系统集成的产品,需要LED封装厂商与显示屏应用厂商的密切配合,加强技术交流。中国现在已经成为全世界LED显示屏的制造中心,正在向LED显示屏制造强国靠拢。到目前为止,中国大陆LED显示屏用途LED的封装水平已有大幅度提高,很多指标已接近日本厂商的水平,个别指标已经超越,这将极大地促进我国LED显示屏事业的发展。


全彩LED显示屏的高质量要求给设计人员选择适合的LED驱动器选带来新的挑战。卓越的颜色还原性能和视频失真最小化是这些应用的基本要求。

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