雷曼光電：LED的選擇是控制全彩LED顯示屏質(zhì)量的關(guān)鍵因素

全彩以其大尺寸、高亮度、環(huán)境適應(yīng)性方面無可替代的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于廣告媒體、交通信息、體育場(chǎng)館等室內(nèi)、外大尺寸的視頻顯示。隨著LED芯片技術(shù)、LED封裝技術(shù)、制造技術(shù)的快速提升和價(jià)格的進(jìn)一步下降，全彩正在度過性價(jià)比調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期。深圳雷曼光電總經(jīng)理李漫鐵在談及“如何控制和提高LED全彩顯示屏質(zhì)量”的問題時(shí)，提出了自己的觀點(diǎn)。

全彩顯示屏專用LED的選擇

LED器件做為全彩的最關(guān)鍵部件，原因有三：首先，LED是全彩屏整機(jī)中使用數(shù)量最多的關(guān)鍵器件，每平方米會(huì)使用幾千至幾萬只LED；其次，LED是決定整屏光學(xué)顯示性能的主體，直接影響觀眾對(duì)顯示屏的評(píng)價(jià)；再次，LED在顯示屏整體成本中所占比例最大，從30%~70%不等。

LED的選擇決定整個(gè)顯示屏50%以上的質(zhì)量。如果未能選擇好LED，顯示屏的其他部件再好也無法彌補(bǔ)顯示屏質(zhì)量的缺陷。

反映全彩專用LED品質(zhì)的重要指標(biāo)：
1、失效率
由于全彩顯示屏由上萬甚至幾十萬組紅、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效果。一般來說，按行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在開始裝配至老化72小時(shí)出貨前的失效率應(yīng)不高于萬分之三（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。一般來說，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。一般來說，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。一般來說，顯示屏廠家要求器件供應(yīng)商提供5nm的波長范圍及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，故全彩同樣具有角度方向性，即在不同角度觀看時(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。

全彩顯示屏專用LED的使用

一個(gè)良好的使用方法和環(huán)境對(duì)于高品質(zhì)的LED的長期保養(yǎng)維護(hù)也是非常重要的：
1、 防靜電
顯示屏裝配工廠應(yīng)有良好的防靜電措施。專用防靜電地、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、 過波峰焊溫度及時(shí)間
須嚴(yán)格控制好波鋒焊的溫度及過爐時(shí)間，建議為：預(yù)熱溫度100℃±5℃，最高不超過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3秒，過爐后切忌振動(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。

3、 設(shè)計(jì)電流值
LED的標(biāo)稱電流為20mA，一般建議其最大使用電流為不超過標(biāo)稱值的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)問題，會(huì)出現(xiàn)顯示屏局部亮度不一致的現(xiàn)象，直接影響的顯示效果。

5、 控制好燈的垂直度
對(duì)于直插式LED來說，過爐時(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、 散熱設(shè)計(jì)
LED工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，溫度過高會(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)。

7、 虛焊控制
在出現(xiàn)LED不亮?xí)r，往往有超過50%概率為各種類型的虛焊引起的，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)來解決。出廠前的振動(dòng)測(cè)試也不失為一種好的檢驗(yàn)方法。

8、 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
顯示屏模塊上的驅(qū)動(dòng)電路板驅(qū)動(dòng)器的排布亦會(huì)影響到LED的亮度。由于驅(qū)動(dòng)器輸出電流在PCB板上傳輸距離過遠(yuǎn)，會(huì)使得傳輸路徑壓降過大，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)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。

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