如何选择和使用led显示屏

胡杨 · 发表于 2004-9-1 05:14:00

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如何选择和使用led显示屏

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：

归结起来有如下八大使用要点：

(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。

(5)设计电流值

led的标称电流为20mA，一般建议其最大使用电流为不超过标称值的80%，尤其对于点间距很小的显示屏，由于散热条件不佳，还应降低电流值。

根据经验，由于红、绿、蓝led衰减速度的不一致性，有针对性地降低蓝、绿led的电流值，以保持显示屏长时间使用后白平衡的一致性。

(6)驱动电路设计

led显示屏模块上的驱动电路板驱动IC的排布亦会影响到led的亮度。由于驱动IC输出电流在PCB板上传输距离过远，会使得传输路径压降过大，影响led的正常工作电压导致其亮度降低。我们常会发现显示屏模块四周的led亮度比中间低一些，就是这个原因。故要保证显示屏亮度的一致性，就要设计好驱动电路分布图。

(7)控制好灯的垂直度

对于直插式led来说，过炉时要有足够的工艺技术保证led垂直于PCB板。任何的偏差都会影响已经设置好的led亮度一致性，出现亮度不一致的色块。

(8)散热设计

led工作时会发热，温度过高会影响led的衰减速度和稳定性，故PCB板的散热设计、箱体的通风散热设计都会影响led的表现。

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。

潇雨 · 发表于 2004-9-1 23:00:00

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