如何控制和提高LED全彩顯示屏質(zhì)量

　　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，被廣泛應(yīng)用于廣告媒體、交通信息、體育場館等室內(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)的快速提升和價格的進(jìn)一步下降，全彩正在度過性價比調(diào)整的關(guān)鍵時期。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，提出了自己的觀點。

　　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是全彩屏整機中使用數(shù)量最多的關(guān)鍵器件，每平方米會使用幾千至幾萬只LED;其次，LED是決定整屏光學(xué)顯示性能的主體，直接影響觀眾對顯示屏的評價；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組成的像素點組成，任一顏色LED的失效均會影響顯示屏整體視覺效果。一般來說，按行業(yè)經(jīng)驗，在開始裝配至老化72小時出貨前的失效率應(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，對靜電敏感，極易引致靜電失效，故抗靜電能力對顯示屏的壽命至關(guān)重要。一般來說，LED的人體靜電模式測試失效電壓不應(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、20毫安常溫點亮試驗后，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。針對不同點間距和不同視距的顯示屏，應(yīng)在亮度、角度和價格上找到一個平衡點。

　　5、一致性

　　全彩顯示屏是由無數(shù)個紅、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)商通過分光分色機進(jìn)行分級達(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，其亮度是會遞增或遞減的。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在不同角度時亮度變化的匹配一致性，需要在封裝透鏡設(shè)計、原物料選擇上嚴(yán)格進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，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角度綜合測試儀測出，對于中、高檔顯示屏尤為重要。

全彩顯示屏專用LED的使用

　　一個良好的使用方法和環(huán)境對于高品質(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、防靜電臺墊、防靜電環(huán)、防靜電衣、濕度控制、設(shè)備接地（尤其切腳機）等都是基本要求，并且要用靜電儀定期檢測。

　　2、 過波峰焊溫度及時間

　　須嚴(yán)格控制好波鋒焊的溫度及過爐時間，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℃，焊接時間建議不超過3秒，過爐后切忌振動或沖擊LED,直到恢復(fù)常溫狀態(tài)。波峰焊機的溫度參數(shù)要定期檢測，這是由LED的特性決定的，過熱或波動的溫度會直接損壞LED或造成LED質(zhì)量隱患，尤其對于小尺寸如3mm的圓形和橢圓形LED.

　　3、 設(shè)計電流值

　　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%,尤其對于點間距很小的顯示屏，由于散熱條件不佳，還應(yīng)降低電流值。根據(jù)經(jīng)驗，由于紅、綠、藍(lán)LED衰減速度的不一致性，有針對性地降低藍(lán)、綠LED的電流值，以保持顯示屏長時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

　　對于直插式LED來說，過爐時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

　　LED工作時會發(fā)熱，溫度過高會影響LED的衰減速度和穩(wěn)定性，故PCB板的散熱設(shè)計、箱體的通風(fēng)散熱設(shè)計都會影響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質(zhì)量檢驗來解決。出廠前的振動測試也不失為一種好的檢驗方法。

　　8、 驅(qū)動電路設(shè)計

　　顯示屏模塊上的驅(qū)動電路板驅(qū)動器的排布亦會影響到LED的亮度。由于驅(qū)動器輸出電流在PCB板上傳輸距離過遠(yuǎn)，會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，就是這個原因。故要保證顯示屏亮度的一致性，就要設(shè)計好驅(qū)動電路分布圖。

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