胡杨
发表于 2004-9-1 05:14:00
马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?快速注册
x
如何选择和使用led显示屏; B% I/ S, S8 R% N5 i. e8 @3 j" ?
0 f( v, t9 b$ c( u( @6 ]
( n. w5 Q5 g" ]+ H) A/ t u一,led显示屏专用led的选择
: b0 C: R/ S! l; g7 f; d
3 `/ W: J z6 c- I) M0 B( w% o" v 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。
! B. E! y. c) f4 T: s
# r3 w7 u3 n2 i" @ 全彩led显示屏的最关键部件是led器件。原因有三:
, f' G! V* w+ Z( a5 j4 N" i& u+ d5 {7 L% X8 e; E5 }# B
1)led是显示屏整体成本中所占比例最大,从30%至70%不等。
* U* l% Z" k' b6 N; e- O5 L+ U' N% l9 D5 j4 X7 Z
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;
* ^8 O) ]# b! J3 ^0 b
) j3 q- ~9 v6 s2 _" v3 D! s6 m8 C 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; 2 ?$ [ [, r% b+ n) x$ @
9 u% m4 M& S' ]. @7 x7 I
led显示屏专用led的品质和参数可归结为以下五大要素: 4 c$ T) U$ O% u" m
0 u, Z! A! R) n- p3 U
1)一致性 % T" @* K; P" i1 `+ L# a0 U! g+ Y
, ?) b0 m2 N. j y 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。
0 P8 ^8 h/ y- L0 @* x( d
7 X1 r; M7 \. O( @. @& |! Q 2)失效率
' o. V% r( F* n6 Y, i# {6 _# n% Q h8 V& Z* k b! \2 F
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)。 * l7 q, I% [3 @: ^, L4 T( n
" G, ?. }! @, @, T; K; R9 O$ _
3)亮度
. O. [ d4 H$ O4 t2 j* b7 { G; W7 X: C( i) W
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。
, g4 z* I# y9 `/ I7 ^, M) s; r4 V3 N4 \& @+ c" u
4)抗静电能力
$ n: g+ _4 [9 }% u7 t3 z1 x. x4 x' K# A2 v" X6 p; K& h L( }* ^0 S
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 R+ }! e$ D. r& Y# p
4 r0 ^3 ?3 {' ?3 K
5)衰减特性 6 m, q! ?8 a1 l$ W: C4 R# n/ W3 B
. t% E9 M4 G1 A- z 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。 % m' w2 L3 o6 l8 [5 S" ^
; R x, F+ v) W 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。 ' T' p- b! b2 \2 \
0 I$ n: K5 h- g$ T; d! Z3 Z5 |
二,led显示屏专用led的使用:
) W/ ?& b' |) c, z, h& P5 u, t+ L$ ]( e. Q( Z& B+ {
归结起来有如下八大使用要点: # e3 P& `; }" S! W$ h7 p7 g3 Y
! p2 ]/ o4 q8 {" x z4 {. n; U
(1)混灯 , M, ^" n3 _' o4 `/ A
' E4 r$ Q) f$ [ b9 r( e# Q! R
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。
) |. c) h8 W$ ?
# K) k) H& y- m3 B (2)过波峰焊温度及时间
6 k* V( O" f. L
& f8 i+ i6 n: O, C 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。
& q5 S0 Y& Z1 w0 J' P" s. o9 m, b
5 Y* _4 V& p2 q/ ?4 d# P, W$ p (3)虚焊控制 4 Y' B, D' w5 C
; G; K4 H/ w3 Z. p9 n: C0 X, t- u
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。
, n, B/ U& q4 @# T) h6 Y9 Y- q0 d# a2 V4 ~% Q) w1 A4 U# `
(4)防静电
- C; Q% e+ ~7 y `, G* y; B0 @; ^3 `/ W" S' W
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。
' o- p( n; w& j* W1 k: I0 I6 D( ?) J
(5)设计电流值 " p0 C' ~( Q8 t4 z' o, z
4 U$ ?0 x% O L: _ 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。
9 D4 n9 @7 ^) w6 E0 I
- d# F% @# v, p9 {: m 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。
7 r! C( T% C( K! V' J. C$ b
3 m7 E4 T9 p* i( _$ w (6)驱动电路设计
6 g, C" _$ D! U5 L# |' Z5 _5 Q: \' U$ [- D
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。 # j( g3 |9 {5 i F$ k
" B+ E) b z3 g8 c R
(7)控制好灯的垂直度 . @* o& P, P4 y% R
- g2 i, L ~, H" R
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。
( b9 K$ p) o6 _4 U# p* A2 s% k- C+ v" l) T
(8)散热设计 9 p/ l0 }& o* M
# v8 ` C' y( g: A0 m- I' \5 S
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。
9 Y# i2 c/ Z9 A, I; W/ n0 d* y7 F9 ~9 e, O
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。
' D. H; u7 Y6 v) x$ }6 t |
|
|
|
|