LED顯示屏最硬核的產(chǎn)品培訓(xùn)知識

LED基礎(chǔ)知識

1 ：什么是LED？

LED是發(fā)光二極管的英文縮寫（Light emitting diode）,顯示屏行業(yè)所說的“LED”，特指能發(fā)出可見光波段的LED

2：什么是像素？

LED顯示屏的最小發(fā)光像素，同普通電腦顯示器中說的“像素”含義相同；

3：什么是像素距(點間距) ？

由一個像素點中心到另一個像素點中心的距離； 

4：什么是LED顯示模塊？

由若干個顯示像素組成的，結(jié)構(gòu)上獨立、能組成LED顯示屏的最小單元。典型有“8×8”、“5×7”、“5×8”等，通過特定的電路及結(jié)構(gòu)能組裝成模組；

5：什么是DIP?

DIP是Double In-line Package的縮寫，雙列直插式組裝；

6：什么是SMT?什么是SMD?

SMT就是表面組裝技術(shù)（Surface Mounted Technology的縮寫），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝；SMD是表面組裝器件（Surface mounted device的縮寫）

7：什么是LED顯示模組？

由電路及安裝結(jié)構(gòu)確定的、具有顯示功能、能通過簡單拼裝實現(xiàn)顯示屏功能的基本單

8：什么是LED顯示屏？

通過一定的控制方式，由LED器件陣列組成的顯示屏幕；

9：什么是插燈模組？ 優(yōu)點和缺點是什么？

是指DIP封裝的燈將燈腳穿過PCB板，通過焊接將錫灌滿在燈孔內(nèi)，由這種工藝做成的模組就是插燈模組；優(yōu)點是視角大，亮度高，散熱好；缺點是像素密度小；

10：什么是表貼模組？優(yōu)點和缺點是什么？

表貼也叫做SMT，將SMT封裝的燈通過焊接工藝焊接在PCB板的表面，燈腳不用穿過PCB板，由這種工藝做成的模組叫做表貼模組；優(yōu)點是：視角大,顯示圖象柔和，像素密度大，適合室內(nèi)觀看；缺點是亮度不夠高，燈管自身散熱不夠好；

11：什么是亞表貼模組？優(yōu)點和缺點是什么？

亞表貼是介于DIP和SMT之間的一種產(chǎn)品，其LED燈的封裝表面和SMT一樣，但是它的正負級引腳和DIP的一樣，生產(chǎn)時也是穿過PCB來焊接的，其優(yōu)點是：亮度高，顯示效果好，缺點是：工藝復(fù)雜，維修困難；

12：什么是3合1？其優(yōu)點和缺點是什么？

是指將R、G、B三種不同顏色的LED晶片封裝在同一個膠體內(nèi)；優(yōu)點是：生產(chǎn)簡單，顯示效果好，缺點是：分光分色難，成本高；

13：什么是3并1？其優(yōu)點和缺點是什么？

3并1是由我們公司在同行業(yè)內(nèi)首先創(chuàng)新并開始使用的，是指將R、G、B三種獨立封裝的SMT燈按照一定的間距垂直并列在一起，這樣不但具有3合1所有的各個優(yōu)點，還能解決3合1的各種缺點；

14：什么是雙基色，偽彩、全彩顯示屏？

通過不同顏色的發(fā)光二極管能夠組成不同的顯示屏，雙基色是由紅、綠或黃綠兩種顏色組成、偽彩是由紅色、黃綠、藍色三種不同顏色組成、全彩是由紅色、純綠、純藍三種不同顏色組成；

15：發(fā)光強度(光度)的含義是什么?

發(fā)光強度（光度，I）定義為:點光源在某一方向上的發(fā)光強度，即是發(fā)光體在單位時間內(nèi)所射出的光量，也簡稱為光度，常用單位為燭光（cd，坎德拉），一個國際燭光的定義為以鯨魚油脂制成的蠟燭每小時燃燒120格冷（grain）所發(fā)出的光度，一格冷等于0.0648克

16：發(fā)光強度(光度)的單位是什么?

發(fā)光強度常用單位為燭光（cd，坎德拉），國際標(biāo)準燭光（lcd）的定義為理想黑體在鉑凝固點溫度（1769℃）時，垂直于黑體（其表面積為1m2）方向上的60萬分之一的光度，所謂理想黑體是指物體的放射率等于1，物體所吸收的能量可以全部放射出去，使溫度一直保持均勻固定，國際標(biāo)準燭光（candela）與舊標(biāo)準燭光（candle）的互換關(guān)系為1candela=0.981candle

17：什么叫做光通量?光通量的單位是什么?

光通量（φ）的定義是：點光源或非點光源在單位時間內(nèi)所發(fā)出的能量,其中可產(chǎn)生視覺者（人能感覺出來的輻射通量）即稱為光通量。光通量的單位為流明（簡寫lm），1流明（lumen或lm）定義為一國際標(biāo)準燭光的光源在單位立體弧角內(nèi)所通過的光通量，由于整個球面面積為4πR2，所以一流明光通量等于一燭光所發(fā)出光通量的1/4π，或者說球面有4π,因此按照流明的定義可知一個cd的點光源會輻射4π流明，即φ（流明）=4πI（燭光），假定△Ω為很小的立體弧角，在△Ω立體角內(nèi)光通量△φ，則有△φ=△ΩI

18：一英尺燭光的含義是什么?

一英尺燭光是指距離一燭光的光源（點光源或非點光源）一英尺遠而與光線正交的面上的光照度，簡寫為1ftc（1 lm/ft2，流明/英尺2），即每平方英尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時的照度，并且1ftc=10.76 lux

19：一米燭光的含義是什么?

一米燭光是指距離一燭光的光源（點光源或非點光源）一米遠而與光線正交的面上的光照度，稱為勒克斯（lux，也有寫成lx），即每平方公尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時的照度（流明/米2）

20：1 lux的含義是什么？

每平方公尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時的照度

21：照度的含義是什么?

照度（E）的定義為：被照物體單位受照面積上所接受的光通量，或者說受光照射的物體在單位時間內(nèi)每單位面積上所接受的光度，單位以米燭光或英尺燭光（ftc）表示

22：照度與光度、距離之間有什么關(guān)系?

照度與光度、距離間的關(guān)系是：E(照度)=I(光度)/r2(距離平方)

23：被照體的照度大小與哪些因素有關(guān)?

被照體的照度與光源的發(fā)光強度及被照體和光源之間的距離有關(guān)，而與被照體的顏色、表面性質(zhì)及表面積大小無關(guān)

24：光效（流明/瓦、lm/w）的含義？

光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率（瓦）的比值，稱為該光源的光效

25：什么是色溫？

當(dāng)光源所發(fā)出的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時黑體的溫度就為色溫

26：什么是發(fā)光亮度？

LED顯示屏單位面積所發(fā)出的光強度，單位是cd/㎡，簡單說就是一平方米顯示屏發(fā)出的光強度；

27：什么是亮度等級？

整屏亮度在最低到最高亮度之間的手動或自動調(diào)節(jié)的級數(shù)

28：什么是灰度等級？

在同一亮度等級下，顯示屏從最暗到最亮之間的技術(shù)處理級數(shù)；

29：什么是對比度？

是畫面黑與白的比值，也就是從黑到白的漸變層次。比值越大，從黑到白的漸變層次就越多，從而色彩表現(xiàn)越豐富。在投影機行業(yè)有2種對比度測試方法，一種是全開/全關(guān)對比度測試方式，即測試投影機輸出的全白屏幕與全黑屏幕亮度比值。另一種是ANSI對比度，它采用ANSI標(biāo)準測試方法測試對比度，ANSI對比度測試方法采用16點黑白相間色塊，8個白色區(qū)域亮度平均值和8個黑色區(qū)域亮度平均值之間的比值即為ANSI對比度。這兩種測量方法得到的對比度值差異非常大，這也是不同廠商的產(chǎn)品在標(biāo)稱對比度上差異大的一個重要原因。在一定的環(huán)境照度下，LED顯示屏個基色在最大亮度和最大灰度等級時

30：什么是PCB？

PCB是（Printed Circuit Board的縮寫）印刷電路板；

31：什么是BOM?

BOM是（Bill of material的縮寫）物料清單；

32：什么是白平衡？什么是白平衡調(diào)節(jié)？

我們所說的白平衡，就是指白色的平衡，即R、G、B三種顏色的亮度3：6：1比例的平衡；R、G、B三種顏色的亮度比例及白色坐標(biāo)的調(diào)節(jié)，稱為白平衡調(diào)節(jié)；

33：什么是對比度？

在一定的環(huán)境照度下，LED顯示屏最大亮度和背景亮度的比值；

34：什么是換幀頻率？

單位時間內(nèi)顯示屏畫面信息更新的次數(shù)；

35：什么是刷新頻率？

顯示畫面被顯示屏重復(fù)顯示的次數(shù)；

36：什么是波長?

波長（λ）：波動傳播過程中相鄰的兩個期中，對應(yīng)點的距離或相鄰的兩個波峰或波谷間的距離，常用單位為mm

37：什么是分辯率

分辨率的概念簡單說就是指屏幕上水平和方向垂直方向所顯示的點數(shù)

38：什么是視角？什么是可視角？什么是最佳視角？

視角是觀察方向的亮度下降到LED顯示屏法線方向亮度的1/2時，同一個平面兩個觀察方向與法線方向所成的夾角。分為水平和垂直視角；可視角是剛好能看到顯示屏上圖像內(nèi)容的方向，與顯示屏法線所成的夾角；最佳視角是能剛好完整地看到顯示屏上的內(nèi)容，且不偏色，圖像內(nèi)容最清晰的方向與法線所成的夾角；

39：什么是最佳視距？

是能剛好完整地看到顯示屏上的內(nèi)容，且不偏色，圖像內(nèi)容最清晰的位置相對于屏體的垂直距離；

40：什么是失控點？分幾種？

發(fā)光狀態(tài)與控制要求不相符的像素點；失控點分為：盲點（亦稱死點）、常亮點（或暗點）、閃點三種；

41：什么是靜態(tài)驅(qū)動？什么是掃描驅(qū)動？兩者的區(qū)別是什么？

從驅(qū)動IC的輸出腳到像素點之間實行“點對點”的控制叫做靜態(tài)驅(qū)動； 從驅(qū)動IC的輸出腳到像素點之間實行“點對列”的控制叫做掃描驅(qū)動，它需要行控制電路；從驅(qū)動板上可以很清楚的看出：靜態(tài)驅(qū)動不需要行控制電路，成本較高、但顯示效果好、穩(wěn)定性好、亮度損失較小等；掃描驅(qū)動它需要行控制電路，但成本低，顯示效果差、穩(wěn)定性較差、亮度損失較大等；

42：什么是恒流驅(qū)動？什么是恒壓驅(qū)動？

恒流是指在驅(qū)動IC允許的工作環(huán)境內(nèi)，恒定的輸出設(shè)計時規(guī)定的電流值；恒壓是指在驅(qū)動IC允許的工作環(huán)境內(nèi)，恒定的輸出設(shè)計時規(guī)定的電壓值；

43：什么是非線性校正？

如果電腦輸出的數(shù)字信號不加校正的顯示在LED顯示屏上會出現(xiàn)色彩失真，所以在系統(tǒng)控制電路內(nèi)，將原來電腦輸出的信號經(jīng)過一個非線性函數(shù)計算得出的顯示屏所需要的信號，由于前后信號之間屬于非線性關(guān)系，所以，我們常常叫它作非線性校正；

44：什么是額定工作電壓？什么是工作電壓？什么是供電電壓？

額定工作電壓是指用電器正常工作時的電壓；工作電壓是指用電器在額定的電壓范圍內(nèi)、正常工作時的電壓值；供電電壓分交流和直流供電電壓，我們的顯示屏交流供電電壓都是AC220V~240V,直流供電電壓都是5V；

45：什么是色彩失真？

是指同一個物體在自然界和在顯示屏上顯示，兩者對于人眼感官視覺的差別；

46：什么是同步系統(tǒng),什么是異步系統(tǒng)?

同步和異步是相對于電腦所言的，所謂同步系統(tǒng)，是指顯示屏所顯示的內(nèi)容和電腦顯示器同步顯示的LED顯示屏控制系統(tǒng)；異步系統(tǒng)是指，將計算機編輯好的顯示數(shù)據(jù)事先存儲在顯示屏控制系統(tǒng)內(nèi)，計算機關(guān)機后不會影響LED顯示屏的正常顯示，這樣的控制系統(tǒng)就是異步系統(tǒng)；

47：什么是盲點檢測技術(shù)?

通過上位機軟件和底層硬件，能將顯示屏上的盲點（LED開路及短路）檢測出來，并形成報告告訴LED屏體管理者，這么一種技術(shù)就叫做盲點檢測技術(shù)；

48：什么是電源檢測?

通過上位機軟件和底層硬件，能將顯示屏上的各個供電電源的工作情況檢測出來，并形成報告告訴LED屏體管理者，這么一種技術(shù)就叫做電源檢測術(shù)技

49：什么是亮度檢測? 什么是亮度調(diào)節(jié)?

亮度檢測中的亮度是指LED顯示屏所在的環(huán)境亮度，通過光傳感器，將顯示屏目前所處于的環(huán)境亮度檢測出來，這種檢測方式叫做亮度檢測；亮度調(diào)節(jié)中說的亮度是指LED顯示屏所發(fā)出的光亮度，檢測出的數(shù)據(jù)反饋到LED顯示屏控制系統(tǒng)或控制電腦，然后根據(jù)這個數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)顯示屏的亮度，叫做亮度調(diào)節(jié)

50：什么是實像素? 什么是虛擬像素？虛擬像素分幾種？什么是像素共享?

實像素是指顯示屏上的物理像素點數(shù)和實際顯示的像素點數(shù)是1：1的關(guān)系，顯示屏實際有多少點，只能顯示多少點的圖像信息；虛擬像素就是指顯示屏上的物理像素點數(shù)和實際顯示的像素點數(shù)是1：N（N=2、4）的關(guān)系，它能顯示的圖像像素比顯示屏的實際像素多2倍或者4倍；虛擬像素按照虛擬的控制方式可分為：軟件虛擬和硬件虛擬； 按照倍數(shù)關(guān)系分為：2倍虛擬和4倍虛擬，按照一個模組上的排燈方式分為：1R1G1B虛擬和2R1G1GB虛擬;  

51：什么是遠程控制？在什么情況下使用？

所謂遠程并不一定是遠距離。遠程控制包括主控制端和被控制端在一個局域網(wǎng)內(nèi)，而空間距離并不遠；及主控制端和被控制端在比較遠的空間距離內(nèi)兩種；客戶要求或者根據(jù)客戶控制位置超出光纖直接控制的距離，那么就用遠程控制；

52：什么是光纖傳輸？什么是網(wǎng)線傳輸？

光纖傳輸是將電信號轉(zhuǎn)換成光信號利用透明的玻璃纖維傳輸；網(wǎng)線傳輸是利用金屬導(dǎo)線直接電信號進行傳輸；

53：什么情況下用網(wǎng)線？什么情況下用光纖？

當(dāng)顯示屏和控制電腦的距離小于100M時，用網(wǎng)線傳輸；當(dāng)兩者間的距離小于500M大于100M時，用多模光纖，當(dāng)距離大于500M以上時，用單模光纖；

54：什么是局域網(wǎng)控制？什么是互聯(lián)網(wǎng)控制？

在局域網(wǎng)內(nèi)部通過一臺電腦控制另一臺電腦或者連接到它上的外部設(shè)備，這種控制方式叫做局域網(wǎng)控制；主控制器通過訪問被控制器在Interner網(wǎng)絡(luò)中的IP地址，達到控制的目的，叫做互聯(lián)網(wǎng)控制

55：什么是DVI?什么是VGA?

DVI是Digital Video Interface的縮寫，即數(shù)字視頻接口。它是現(xiàn)在國際通用的一種數(shù)字視頻信號接口 ；VGA的英文全稱是Video Graphic Array，即顯示繪圖陣列。它是R、G、B三種模擬輸出得視頻信號接口；

56：什么是數(shù)字信號？什么是數(shù)字電路？

數(shù)字信號指信號幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在0和1兩個有限個數(shù)值之內(nèi)；處理和控制這種信號的電路叫做數(shù)字電路；

57：什么是模擬信號？什么是模擬電路？

模擬信號指在時間上信號幅度的取值是連續(xù)的；處理和控制這種信號的電路就叫做模擬電路；

58：什么是PCI插槽?

PCI插槽是基于PCI局部總線（Pedpherd Component Interconnect，周邊元件擴展接口）的擴展插槽,PCI插槽是主板的主要擴展插槽，通過插接不同的擴展卡可以獲得目前電腦能實現(xiàn)的幾乎所有外接功能;

59：什么是AGP插槽?

加速圖形接口.AGP是一種接口規(guī)范，可以使3D圖形在普通個人電腦上以更快的速度顯示。AGP是一種設(shè)計用來更快，更平穩(wěn)地傳送3D圖形的接口。它使用普通個人電腦的主內(nèi)存來刷新顯示器顯示的圖像，支持紋理貼圖，零緩沖和阿爾法混合等3D圖形技術(shù)。

60：什么是GPRS?什么是GSM？什么是CDMA?

GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService),是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來的一種新的承載業(yè)務(wù),主要用于無線電通信；GSM是1992年歐洲標(biāo)準化委員會統(tǒng)一推出的“GlobalSystemForMobileCommunication”標(biāo)準（全球移動通信系統(tǒng)）的縮寫，它采用數(shù)字通信技術(shù)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準，使通信質(zhì)量得以保證，并可以開發(fā)出更多的新業(yè)務(wù)供用戶使用。碼分多址(Code Division Multiple Access),基于擴頻技術(shù)的一種嶄新而成熟的無線通信技術(shù)；

61：GPRS技術(shù)對顯示屏的用處在那里？

在基于移動通信的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，將我們LED顯示屏的數(shù)據(jù)通過GPRS收發(fā)模塊進行數(shù)據(jù)通信，可以實現(xiàn)遠程異地的點對點的小量數(shù)據(jù)傳輸！達到遠程控制的目的；

62：什么是RS-232通訊、什么是RS-485通訊、什么是RS-422通訊? 各有什么好處？

RS-232;RS-485;RS422都是計算機的一種串行通信接口標(biāo)準

RS-232 標(biāo)準（協(xié)議）的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會，RS（recommeded standard）代表推薦標(biāo)準，232是標(biāo)識號，C代表RS232的最新一次修改

RS-232 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片, 傳輸速率較低, 傳輸距離有限,一般在20M以內(nèi)。

RS-485通信距離為幾十米到上千米，采用平衡發(fā)送和差分接收，RS-485用于多點互連時非常方便。

RS422總線,RS485和RS422電路原理基本相同，都是以差動方式發(fā)送和接受，不需要數(shù)字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區(qū)別，因為RS232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數(shù)字地線 。發(fā)送線和接受線三條線（異步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。

RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發(fā)互不影響，而RS485只能半雙工工作，發(fā)收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。

RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發(fā)器線路上可連接臺設(shè)備。

63：什么是ARM系統(tǒng)？對于LED行業(yè)而言，它有什么用處？

ARM（Advanced RISC Machines），ARM公司是專門從事基于RISC（精簡指令集計算機）技術(shù)芯片設(shè)計開發(fā)的公司，既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術(shù)的名字。以含有這種技術(shù)的CPU為核心，構(gòu)建成的信號控制處理系統(tǒng)，就叫做ARM系統(tǒng)。用ARM技術(shù)做成的LED專用控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)異步控制，通信方式可以有：對等網(wǎng)、局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、和串口通信。它幾乎包含所有的PC接口；

64：什么是USB接口？

     USB的英文縮寫是UniversalSerialBus,翻譯成中文就是“通用串行總線”，也稱通用串聯(lián)接口，它能支持熱插拔，能最多連接127個PC外部設(shè)備；有USB1.0和USB2.0兩種接口標(biāo)準。

LED的各種特性

在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。

　　LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由于LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（10萬小時），所以在大型的顯示設(shè)備中，目前尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

   LED電子顯示屏是利用化合物材料制成pn結(jié)的光電器件。它具備pn結(jié)結(jié)型器件的電學(xué)特性：I-V特性、C-V特性和光學(xué)特性：光譜響應(yīng)特性、發(fā)光光強指向特性、時間特性以及熱學(xué)特性。

    1、LED電學(xué)特性

    1.1 I-V特性表征LED芯片pn結(jié)制備性能主要參數(shù)。LED的I-V特性具有非線性、整流性質(zhì)：單向?qū)щ娦裕赐饧诱珘罕憩F(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。

如左圖：

 

    (1) 正向死區(qū)：（圖oa或oa′段）a點對于V0 為開啟電壓，當(dāng)V＜Va，外加電場尚克服不了因載流子擴散而形成勢壘電場，此時R很大；開啟電壓對于不同LED其值不同，GaAs為1V，紅色GaAsP為1.2V，GaP為1.8V，GaN為2.5V。

    （2）正向工作區(qū)：電流IF與外加電壓呈指數(shù)關(guān)系

    IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS 為反向飽和電流 。

    V＞0時，V＞VF的正向工作區(qū)IF 隨VF指數(shù)上升 IF = IS e qVF/KT

    （3）反向死區(qū) ：V＜0時pn結(jié)加反偏壓

  V= - VR 時，反向漏電流IR（V= -5V）時，GaP為0V，GaN為10uA。

    （4）反向擊穿區(qū) V＜- VR ，VR 稱為反向擊穿電壓；VR 電壓對應(yīng)IR為反向漏電流。當(dāng)反向偏壓一直增加使V＜- VR時，則出現(xiàn)IR突然增加而出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。由于所用化合物材料種類不同，各種LED的反向擊穿電壓VR也不同。

 

1.2 C-V特性

    鑒于LED的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn結(jié)面積大小不一，使其結(jié)電容（零偏壓）C≈n+pf左右。

    C-V特性呈二次函數(shù)關(guān)系（如圖2）。由1MHZ交流信號用C-V特性測試儀測得。

    1.3 最大允許功耗PF mA

    當(dāng)流過LED的電流為IF、管壓降為UF則功率消耗為P=UF×IF

    LED工作時，外加偏壓、偏流一定促使載流子復(fù)合發(fā)出光，還有一部分變?yōu)闊?，使結(jié)溫升高。若結(jié)溫為Tj、外部環(huán)境溫度為Ta，則當(dāng)Tj＞Ta時，內(nèi)部熱量借助管座向外傳熱，散逸熱量（功率），可表示為P = KT（Tj – Ta）。

   1.4 響應(yīng)時間

    響應(yīng)時間表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢?，F(xiàn)有幾種顯示LCD（液晶顯示）約10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都達到10-6~10-7S（us級）。

    ① 響應(yīng)時間從使用角度來看，就是LED點亮與熄滅所延遲的時間，即圖中tr 、tf 。圖中t0值很小，可忽略。

 

② 響應(yīng)時間主要取決于載流子壽命、器件的結(jié)電容及電路阻抗。

    LED的點亮?xí)r間——上升時間tr是指接通電源使發(fā)光亮度達到正常的10%開始，一直到發(fā)光亮度達到正常值的90%所經(jīng)歷的時間。

    LED 熄滅時間——下降時間tf是指正常發(fā)光減弱至原來的10%所經(jīng)歷的時間。

不同材料制得的LED響應(yīng)時間各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs其響應(yīng)時間＜10-9S，GaP為10-7 S。因此它們可用在10~100MHZ高頻系統(tǒng)。

2 LED光學(xué)特性

發(fā)光二極管有紅外（非可見）與可見光兩個系列，前者可用輻射度，后者可用光度學(xué)來量度其光學(xué)特性。

2.1 發(fā)光法向光強及其角分布Iθ

2.1.1 發(fā)光強度（法向光強）是表征發(fā)光器件發(fā)光強弱的重要性能。LED大量應(yīng)用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強指向性：位于法向方向光強最大，其與水平面交角為90°。當(dāng)偏離正法向不同θ角度，光強也隨之變化。發(fā)光強度隨著不同封裝形狀而強度依賴角方向。

2.1.2 發(fā)光強度的角分布Iθ是描述LED發(fā)光在空間各個方向上光強分布。它主要取決于封裝的工藝（包括支架、模粒頭、環(huán)氧樹脂中添加散射劑與否）

⑴ 為獲得高指向性的角分布（如下圖）

 

① LED管芯位置離模粒頭遠些；

② 使用圓錐狀（子彈頭）的模粒頭；

③ 封裝的環(huán)氧樹脂中勿加散射劑。

采取上述措施可使LED 2θ1/2 = 6°左右，大大提高了指向性。

⑵ 當(dāng)前幾種常用封裝的散射角（2θ1/2角）圓形LED：5°、10°、30°、45°

2.2 發(fā)光峰值波長及其光譜分布

⑴ LED發(fā)光強度或光功率輸出隨著波長變化而不同，繪成一條分布曲線——光譜分布曲線。當(dāng)此曲線確定之后，器件的有關(guān)主波長、純度等相關(guān)色度學(xué)參數(shù)亦隨之而定。

LED的光譜分布與制備所用化合物半導(dǎo)體種類、性質(zhì)及pn結(jié)結(jié)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）等有關(guān)，而與器件的幾何形狀、封裝方式無關(guān)。

下圖繪出幾種由不同化合物半導(dǎo)體及摻雜制得LED光譜響應(yīng)曲線。其中LED 光譜分布曲線。其中

 

① 是藍色InGaN/GaN發(fā)光二極管，發(fā)光譜峰λp = 460～465nm；

② 是綠色GaP:N的LED，發(fā)光譜峰λp = 550nm；

③ 是紅色GaP:Zn-O的LED，發(fā)光譜峰λp = 680～700nm；

④ 是紅外LED使用GaAs材料，發(fā)光譜峰λp = 910nm；

⑤ 是Si光電二極管，通常作光電接收用。

由圖可見，無論什么材料制成的LED，都有一個相對光強度最強處（光輸出最大），與之相對應(yīng)有一個波長，此波長叫峰值波長，用λp表示。只有單色光才有λp波長。

⑵ 譜線寬度：在LED譜線的峰值兩側(cè)±△λ處，存在兩個光強等于峰值（最大光強度）一半的點，此兩點分別對應(yīng)λp-△λ，λp+△λ之間寬度叫譜線寬度，也稱半功率寬度或半高寬度。半高寬度反映譜線寬窄，即LED單色性的參數(shù)，LED半寬小于40 nm。

⑶ 主波長：有的LED發(fā)光不單是單一色，即不僅有一個峰值波長；甚至有多個峰值，并非單色光。為此描述LED色度特性而引入主波長。主波長就是人眼所能觀察到的，由LED發(fā)出主要單色光的波長。單色性越好，則λp也就是主波長。如GaP材料可發(fā)出多個峰值波長，而主波長只有一個，它會隨著LED長期工作，結(jié)溫升高而主波長偏向長波。

2.3 光通量

光通量F是表征LED總光輸出的輻射能量，它標(biāo)志器件的性能優(yōu)劣。F為LED向各個方向發(fā)光的能量之和，它與工作電流直接有關(guān)。隨著電流增加，LED光通量隨之增大。可見光LED的光通量單位為流明（lm）。

LED向外輻射的功率——光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流源大小有關(guān)。目前單色LED的光通量最大約1 lm，白光LED的F≈1.5~1.8 lm（小芯片），對于1mm×1mm的功率級芯片制成白光LED，其F=18 lm。

2.4 發(fā)光效率和視覺靈敏度

① LED效率有內(nèi)部效率（pn結(jié)附近由電能轉(zhuǎn)化成光能的效率）與外部效率（輻射到外部的效率）。前者只是用來分析和評價芯片優(yōu)劣的特性。

LED光電最重要的特性是用輻射出光能量（發(fā)光量）與輸入電能之比，即發(fā)光效率。

② 視覺靈敏度是使用照明與光度學(xué)中一些參量。人的視覺靈敏度在λ = 555nm處有一個最大值680 lm/w。若視覺靈敏度記為Kλ，則發(fā)光能量P與可見光通量F之間關(guān)系為 P=∫Pλdλ ； F=∫KλPλdλ

③ 發(fā)光效率——量子效率η=發(fā)射的光子數(shù)/pn結(jié)載流子數(shù)=（e/hcI）∫λPλdλ

若輸入能量為W=UI，則發(fā)光能量效率ηP=P/W

若光子能量hc=ev,則η≈ηP ，則總光通F=（F/P）P=KηPW 式中K= F/P

④ 流明效率：LED的光通量F/外加耗電功率W=KηP

它是評價具有外封裝LED特性，LED的流明效率高指在同樣外加電流下輻射可見光的能量較大，故也叫可見光發(fā)光效率。

以下列出幾種常見LED流明效率（可見光發(fā)光效率）：

 

LED發(fā)光顏色 λp（nm） 材料可見光發(fā)光效率（lm/w） 外量子效率

最高值 平均值

    紅光 700660650 GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP 2.40.270.38 120.50.5 1~30.30.2

    黃光 590 GaP:N-N 0.45 0.1

    綠光 555 GaP:N 4.2 0.7 0.015~0.15

    藍光 465 GaN 10

    白光 譜帶 GaN+YAG 小芯片1.6，大芯片18

品質(zhì)優(yōu)良的LED要求向外輻射的光能量大，向外發(fā)出的光盡可能多，即外部效率要高。事實上，LED向外發(fā)光僅是內(nèi)部發(fā)光的一部分，總的發(fā)光效率應(yīng)為η=ηiηcηe ，式中ηi向為p、n結(jié)區(qū)少子注入效率，ηc為在勢壘區(qū)少子與多子復(fù)合效率，ηe為外部出光（光取出效率）效率。

由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。當(dāng)芯片發(fā)出光在晶體材料與空氣界面時（無環(huán)氧封裝）若垂直入射，被空氣反射，反射率為（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鑒于晶體本身對光有相當(dāng)一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。

為了進一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施：① 用折射率較高的透明材料（環(huán)氧樹脂n=1.55并不理想）覆蓋在芯片表面；② 把芯片晶體表面加工成半球形；  ③ 用Eg大的化合物半導(dǎo)體作襯底以減少晶體內(nèi)光吸收。有人曾經(jīng)用n=2.4~2.6的低熔點玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且熱塑性大的作封帽，可使紅外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。

2.5發(fā)光亮度

亮度是LED發(fā)光性能又一重要參數(shù)，具有很強方向性。其正法線方向的亮度BO=IO/A，指定某方向上發(fā)光體表面亮度等于發(fā)光體表面上單位投射面積在單位立體角內(nèi)所輻射的光通量，單位為cd/㎡ 或Nit。

 

若光源表面是理想漫反射面，亮度BO與方向無關(guān)為常數(shù)。晴朗的藍天和熒光燈的表面亮度約為7000Nit（尼特），從地面看太陽表面亮度約為14×108Nit。

LED亮度與外加電流密度有關(guān)，一般的LED，JO（電流密度）增加BO也近似增大。另外，亮度還與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度升高，ηc（復(fù)合效率）下降，BO減小。當(dāng)環(huán)境溫度不變，電流增大足以引起pn結(jié)結(jié)溫升高，溫升后，亮度呈飽和狀態(tài)。

2.6壽命

老化：LED發(fā)光亮度隨著長時間工作而出現(xiàn)光強或光亮度衰減現(xiàn)象。器件老化程度與外加恒流源的大小有關(guān)，可描述為Bt=BO e-t/τ，Bt為t時間后的亮度，BO為初始亮度。

通常把亮度降到Bt=1/2BO所經(jīng)歷的時間t稱為二極管的壽命。測定t要花很長的時間，通常以推算求得壽命。測量方法：給LED通以一定恒流源，點燃103 ~104 小時后，先后測得BO ，Bt=1000~10000，代入Bt=BO e-t/τ求出τ；再把Bt=1/2BO代入，可求出壽命t。

 

長期以來總認為LED壽命為106小時，這是指單個LED在IF=20mA下。隨著功率型LED開發(fā)應(yīng)用，國外學(xué)者認為以LED的光衰減百分比數(shù)值作為壽命的依據(jù)。如LED的光衰減為原來35%，壽命＞6000h。

3 熱學(xué)特性

LED的光學(xué)參數(shù)與pn結(jié)結(jié)溫有很大的關(guān)系。一般工作在小電流IF＜10mA，或者10~20 mA長時間連續(xù)點亮LED溫升不明顯。若環(huán)境溫度較高，LED的主波長或λp 就會向長波長漂移，BO也會下降，尤其是點陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩(wěn)定性影響應(yīng)專門設(shè)計散射通風(fēng)裝置。

LED的主波長隨溫度關(guān)系可表示為λp（ T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃

由式可知，每當(dāng)結(jié)溫升高10℃，則波長向長波漂移1nm，且發(fā)光的均勻性、一致性變差。這對于作為照明用的燈具光源要求小型化、密集排列以提高單位面積上的光強、光亮度的設(shè)計尤其應(yīng)注意用散熱好的燈具外殼或?qū)ｉT通用設(shè)備、確保LED長期工作。

 

紅色和綠色的LED放在一起作為一個象素制作的顯示屏叫雙色屏或彩色屏；把紅、綠、藍三種LED管放在一起作為一個象素的顯示屏叫三色屏或全彩屏。制作室內(nèi)LED屏的象素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED屏的象素尺寸多為12-26毫米，每個象素由若干個各種單色LED組成，常見的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由3紅2綠組成，三色象素筒用2紅1綠1蘭組成。

　　無論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成象素的每個LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細程度就是顯示屏的灰度等級?；叶鹊燃壴礁撸@示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。一般256級灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而16級灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當(dāng)前都要求做成256級灰度的。

控制LED亮度的方法：

　　有兩種控制LED亮度的方法。一種是改變流過LED的電流，一般LED管允許連續(xù)工作電流在20毫安左右，除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外，其他LED亮度基本上與流過的電流成比例；另一種方法是利用人眼的視覺惰性，用脈寬調(diào)制方法來實現(xiàn)灰度控制，也就是周期性改變光脈沖寬度（即占空比），只要這個重復(fù)點亮的周期足夠短（即刷新頻率足夠高），人眼是感覺不到發(fā)光象素在抖動。由于脈寬調(diào)制更適合于數(shù)字控制，所以在普遍采用微機來提供LED顯示內(nèi)容的今天，幾乎所有的LED屏都是采用脈寬調(diào)制來控制灰度等級的。

　　LED的控制系統(tǒng)通常由主控箱、掃描板和顯控裝置三大部分組成。主控箱從計算機的顯示卡中獲取一屏象素的各色亮度數(shù)據(jù)，然后重新分配給若干塊掃描板，每塊掃描板負責(zé)控制LED屏上的若干行（列），而每一行（列）上LED的顯控信號則用串行的方式傳送。目前有兩種串行傳送顯示控制信號的方式：一種是掃描板上集中控制各象素點灰度，掃描板將來自控制箱的各行象素的亮度值進行分解（即脈寬調(diào)制），然后將各行LED的開通信號以脈沖形式（點亮為1，不亮為0）按行用串行方式傳輸?shù)较鄳?yīng)的LED上，控制其是否點亮。這種方式使用器件較少，但串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大，因為在一個重復(fù)點亮的周期內(nèi)，每個象素在16級灰度下需要16個脈沖，在256級灰度下需要256個脈沖，由于器件工作頻率限制，一般只能使LED屏做到16級灰度。

另一種方法是掃描板串行傳輸?shù)膬?nèi)容不是每個LED的開關(guān)信號而是一個8位二進制的亮度值。每個LED都有一個自己的脈寬調(diào)制器來控制點亮?xí)r間。這樣，在一個重復(fù)點亮的周期內(nèi)，每個象素點在16級灰度下只需要4個脈沖，256級灰度下只需8個脈沖，大大降低了串行傳輸頻率。用這種分散控制LED灰度的方法可以很方便地實現(xiàn)256級灰度控制。

LED全彩顯示屏的全套配光方案，包括投產(chǎn)晶片的K-factor管理、封裝工藝的控制、白平衡的調(diào)節(jié)以及LED 光學(xué)Lens的設(shè)計，代表著業(yè)界先進的配光解決理念。關(guān)鍵詞：LED顯示屏，白平衡，光學(xué)Lens設(shè)計中國大陸的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)最早起步于1987年前后，經(jīng)過十來年的共同發(fā)展，現(xiàn)已初具規(guī)模。目前，LED顯示屏的生產(chǎn)廠家越來越多，其中不乏一些優(yōu)秀的企業(yè)，他們共同繁榮了這個新興的高科技產(chǎn)業(yè)。二十一世紀是個平板顯示的時代，LED顯示屏作為平板顯示的主流產(chǎn)品之一，也必將會有更大的前景。

LED顯示屏是一種由計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、電子技術(shù)、光學(xué)及色度學(xué)等高新技術(shù)相結(jié)合的電子顯示器，一般地說，LED顯示屏又分為單色屏，雙色屏及全彩屏。所謂單色屏，顧名思義，顯示器是由單一的某種顏色的LED組成。把紅色和綠色LED作為一個像素的顯示屏叫雙色屏或彩色屏。把紅、綠、蘭三種LED放在一起作為一個像素的顯示屏叫三色屏或全彩屏。伴隨綠色晶片亮度不斷地提升，全彩屏正以一種前所未有的速度在普及和推廣。特別是北京申奧的成功，它提出"綠色奧運"的號召，使得LED全彩屏的市場前景更為誘人。LED全彩屏又分為室內(nèi)屏（Indoor）和戶外屏（Outdoor），我們先介紹幾個全彩屏的常用術(shù)語。

點(Pixel)：像素點的簡稱，一般由R/G/B三種顏色的LED組成。按組成的方式不同，又分為1R/1G/1B、2R/1G/1B、2R/2G/1B等不同的組合方式，它是全彩屏的基本成像單位。點間距（Pitch）：顯示屏各像素的中心點之間的距離，一般用mm表示,它決定了一個全彩屏的像素數(shù)量?；叶鹊燃?Gray Scale)：顯示屏亮度調(diào)節(jié)的精細度就叫做顯示屏的灰度等級,一般地說,灰度等級越高,顯示顏色就越豐富。LED改變顏色的驅(qū)動方式一般有兩種，一種是改變LED的電流。一般來說，LED 的工作電流最好設(shè)定在20mA以下，以保證LED的抗衰減性。另外一種是利用人眼的視覺惰性，用脈沖調(diào)制來實現(xiàn)灰度控制。人對像素平均亮度的感覺可取決于它的衰/滅（占空比），即周期性地改變占空比，只要這個周期足夠短，人眼就感覺不出它的衰/滅。一般地說，室內(nèi)屏的點間距（Pitch）為2-12mm，其中2-8mm的室內(nèi)屏一般使用TOP型的貼片方式或現(xiàn)在發(fā)展起來的亞表貼方式。戶外屏的點間距（Pitch）為14-26mm，以現(xiàn)在綠色LED亮度水平，Pitch為20mm的顯示屏是其中最主流的產(chǎn)品。

LED配光方法

先了解下面這張CIE1931色度圖

 

 

何謂三刺激值

色彩匹配函數(shù)提供了將任何光譜曲線轉(zhuǎn)為三個數(shù)碼（稱為ＸＹZ三刺激值）的手段。三刺激值提供了對色彩的獨特定義。它代表的是，在特定光源下匹配特定色彩，標(biāo)準觀察者所需的紅、綠、藍三種錐體細胞的反應(yīng)量。這樣就很有必要用數(shù)學(xué)的方法來確定色彩匹配函數(shù)以及計算三刺激值，而在日常的色彩量度中我們并不關(guān)注這些。

從下圖可以簡單說明三刺激值是如何被計算出來的。圖中顯示的是反射光譜上的每個速增波長都有一個與之關(guān)聯(lián)的照明體的能量輸出，并且有相應(yīng)的紅、綠、藍錐體細胞回應(yīng)所需的刺激值。在整個光譜內(nèi)每隔10nm或5nm確定一組這樣的數(shù)值，并對獲得的結(jié)果匯總。三個結(jié)果乘以一個恒定的系數(shù)（取決于特定的照明體），從而產(chǎn)生XYZ刺激值。三刺激值是隨后所有色度計算的基礎(chǔ)。以上是一個相對簡單的解釋，實際的計算相當(dāng)復(fù)雜。

: y' _3 J) @( a1 K( b2 i8 h6 B# W; m弄清三刺激值是如何被計算出來的，可以理解具有不同光譜反射的兩個色彩為什么可以進行匹配。相同的光譜反射曲線總是產(chǎn)生相同的三刺激值，但三刺激值相同也可能光譜反射不同，就像同色異譜那樣。

 

 

它包括投產(chǎn)晶片的K-factor管理、封裝工藝的控制、白平衡的調(diào)配及LED Lens的光學(xué)設(shè)計等等。現(xiàn)分別陳述如下:

晶片的K-factor管理HERO光電對每一批量產(chǎn)產(chǎn)品的晶片都進行了嚴格地控制。我們?yōu)槊恳划a(chǎn)品都建立了自己的檔案，從這份檔案中我們可以清楚知道某一生產(chǎn)令的投產(chǎn)晶片資料，而且會把所有的分級數(shù)據(jù)存檔分析，這樣我們就有了公司所有產(chǎn)品的K-factor明細，從而也從源頭開始就把產(chǎn)品列入控制，我們就能根據(jù)客戶的具體需求，精確地計算出我們所需要晶片的規(guī)格。特別是生產(chǎn)全彩顯示屏用的產(chǎn)品，我們對晶片的控制特別嚴格，不僅僅是達到客戶的亮度要求就夠了，我們要站在客戶的角度上，實實在在地為他們解決白平衡調(diào)節(jié)中所遇到的困難，除了要達到客戶的波長要求和亮度要求外，以下兩點細節(jié)要特別引起注意，

1、是成品的亮度要成正態(tài)分布，不能出現(xiàn)亮度不連續(xù)的現(xiàn)象，對波長的要求也一樣，而且要特別注意晶片投料時一定要把所投晶片的波長平均值明細以及每板晶片的數(shù)量列出，要在電腦上進行分析，也可以作一個直方圖，以明確晶片的波長分布是否成正態(tài)分布。如果以上細節(jié)不注意，顯示屏制造商在調(diào)白平衡時，由于LED的亮度和波長不成正態(tài)分布，調(diào)整起來就特別不容易。

2、封裝工藝的控制全彩顯示屏用LED的封裝工藝有自己的特點。我們首先要做的是控制原物料，因為戶外全彩屏的使用環(huán)境惡劣，不是長期在高溫下工作就是長期在低溫下工作，而且長期受雨水的腐蝕，如LED的信賴度不是很好，很容易出現(xiàn)瞎點的現(xiàn)象，所以我們很注意對原物料品質(zhì)的控制。公司有一整套物料檢查的先進設(shè)備，可以幫助我們嚴格地控制原物料。我們?nèi)势罫ED產(chǎn)品上，都是使用具有高導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能的優(yōu)質(zhì)銅支架，這樣可以大大地降低LED的熱阻。另外，我們對支架的鍍層也作了特別規(guī)定，以保證我們的品質(zhì)需求。為了提高成品的亮度，我們還對支架碗杯作了亞光處理。在環(huán)氧樹脂的選擇上，我們針對顯示屏的工作特點，特別選用了能夠抗UV的高Tg膠水。在烘烤工藝上，我們使用的是緩冷緩熱的烘烤工藝，這種烘烤工藝經(jīng)我們大量的實驗，可以提高膠水的Tg點，而且最為關(guān)鍵的是它可以有效地降低膠水的內(nèi)應(yīng)力，這就大大地提高了產(chǎn)品的信賴性。

3、白平衡設(shè)計我們根據(jù)客戶的需求，總結(jié)出一套自己的計算方式?？蛻糁灰獙⒛闼枰牧炼群惋@示屏的點間距告訴我們，我們就可以全方位地為客戶服務(wù)，為客戶的顯示屏作一個完美的配光方案。為方便下面的介紹，我先介紹幾個術(shù)語及定義。白平衡：將三種顏色調(diào)配到一種設(shè)想的白色的過程。調(diào)配可分兩個內(nèi)容：顏色和亮度。

1：設(shè)定固定條件：溫度、電壓、選用電源線。

2：設(shè)定顏色目標(biāo)及范圍（公差），一般是指目標(biāo)顏色的X，Y值。

3：進行白色亮度調(diào)節(jié)。混合色的總亮度等于組成混合色的各種顏色的亮度總合稱為亮度相加定律。顏色外觀相同的光，不管它們的光譜成份是否一樣，在顏色混合中具有相同的效果，就是說，凡是在視覺上相同的顏色都是等效的，由此定律可導(dǎo)出顏色的代替律。顏色匹配方程若以（C）代表被匹配顏色的單位，（R）（G）（B）代表產(chǎn)生混合色的紅、綠、藍三原色的單位，R、G、B、C分別代表紅、綠、藍和被匹配顏色的數(shù)量，當(dāng)達到匹配時： C（C）≡R（R）≡G（G）≡B（B） ≡表示視覺上相等，R、G、B為代表量，可以為負值。

我們先介紹一個重心定律給大家，圖中B為顏色1，G為顏色2，R為顏色3，C為G+R的混合色，W為B+C的混合色，這其實就是一個白平衡的示意圖，我們可以把C作為綠色和紅色的混合色，從圖中可以看出，它大約位于黃色的區(qū)域，C再和藍色混合，它可以通過我們的白色區(qū)間，是可以混出白光的。 其中B=X1+Y1+Z1C=X2+Y2+Z2 X1、Y1、Z1；X2、Y2、Z2為藍光和混合色C的三刺激值。重心定律就是： CM/BM=B/C=（X1+Y1+Z1）/（X2+Y2+Z2） 也就是CM的距離與C成反比，即混合色中C所占的比重越大，CM的距離越短，這就和白燈制作時大家的經(jīng)驗一樣，熒光粉的量越多，光色越偏黃（即CM越短）。下面給大家介紹我們的計算方法：

1. 首先要將面光源轉(zhuǎn)為點光源，得出W點的亮度值，我們知道面光源的單位是Nit，即cd/㎡，而我們LED的亮度是mcd，我們注意將單位轉(zhuǎn)mcd。用顯示屏的總亮度除以每平方米的點數(shù)即可。

2. 尋找R、G兩種顏色配色后的座標(biāo)（已知R、G、B、W四點座標(biāo)計算BW直線的延長線的交點可得出C點座標(biāo)）。

3. 根據(jù)重心定律可計算出C點的IV值（已知W點的IV值）。

4. 根據(jù)補色原理，可以得出B、G、R的IV值。

5. 根據(jù)所需的IV值計算所需用的電流值（前提是已知20mA的IV值，且近似認為IV與電流成正比）。說明：

6.該方法可計算R/G/B各需要的LED數(shù)。

7.可近似的計算在使用過程中R/G/B所需要的電流值，這里的電流只能是近似值，有以下原因：

 ① IV與電流不一定完全成正比關(guān)系。

② 所知道的LED的IV、WD為一平均值。故在調(diào)白平衡時，還要根據(jù)實際情況，略作調(diào)整，不能完全照此數(shù)值來進行調(diào)節(jié)。

也許你認為上述方法過于專業(yè)和繁瑣，那我們還有一種比較簡便的方法供你參考，為解說方便，我們以舉例的方式來介紹。我們知道，混合一種白光的R/G/B大致比例為3：6：1，我們根據(jù)這個知識就很方便地計算出每種顏色LED所需的亮度值。比如有一客戶需要一塊Pitch為16mm，亮度為5000Nit的戶外全彩屏，那么我們應(yīng)該怎樣來計算我們的LED每種顏色到底需要多高亮度。

1.先計算每一平方米的Pixel數(shù)量=1㎡/（16mm X16mm X10-6）=3906 pcs/㎡

2.每一Pixel的亮度=5000Nit/3906 pcs/㎡=1.28cd/㎡

3.如果像素組成方式為1：1：1時，則可按以下方法計算 Red=1.28 X 30% X 1000=384mcd Green=1.28 X 60% X 1000=768mcd Blue=1.28 X 10% X 1000=128mcd這樣我們很快就知道了答案，很方便是嗎？但以上計算方法只能很粗略地計算，而且有一點要特別注意，由于LED裝上屏后，要封上一層黑膠，這會降低LED的亮度，再加上各種不同的LED在老化后都有不同程度的衰減，根據(jù)我們多年的經(jīng)驗，為使顯示屏達到在陽光下圖像清晰所必需的5000Nit，最好將設(shè)計值提高30%，即為6500Nit比較安全。

Lens的光學(xué)設(shè)計LED是一個十分精密的光學(xué)系統(tǒng)，碗杯、晶片和Lens的搭配要十分得當(dāng)才是一個好的光學(xué)設(shè)計。一般地說，我們原來大部份封裝廠都沒有很重視這一點，這也是我們的顯示屏技術(shù)趕不上歐美等發(fā)達國家的一個很重要的原因。我們經(jīng)過大量的分析，發(fā)現(xiàn)紅色晶片和雙墊極的綠、藍色晶片，在晶片的材質(zhì)、各結(jié)構(gòu)層的厚薄、折射率以及它們裸晶光斑都有很大的差異，且它們的物理尺寸也相差太大，要想使R/G/B三種顏色的LED亮度變化在左右各90度的范圍內(nèi)保持高度一致，須使用不同的光學(xué)Lens。我公司投入力量研制出了兩幅光學(xué)Lens（模條），一幅為紅色晶片專用，另一幅為綠、藍色專用。這樣我們就成功地解決了這個多年的難題。下面我們將LED的R/G/B三色配光圖與市面常見LED的R/G/B三色配光圖作一比較，以便大家更明確。上兩幅圖是使用我公司自行研制光學(xué)透鏡的LED產(chǎn)品的配光效果，分別為水平和垂直方向的亮度、角度變化曲線。下兩幅圖是目前市面常見LED產(chǎn)品的配光效果。從圖中可以看出，市面LED產(chǎn)品在50度角度左右可能會偏紅，要調(diào)整到比較理想的效果比較困難。我公司自行研制的產(chǎn)品考慮到了客戶的這種需求，在左右90度范圍內(nèi)的紅綠藍三種顏色的配光曲線平滑，一致性好，達到理想水平，這就為顯示屏的白平衡調(diào)節(jié)提供了強有力的支持。以上是我公司在LED封裝及配光、配色方面的一些經(jīng)驗，借此機會與大家分享。愿我們與各LED顯示屏企業(yè)共同齊心協(xié)力，為提高我國LED顯示屏的整體技術(shù)水平而共同努力。

LED顯示屏的基本構(gòu)成

 

簡單地講LED顯示屏就是由若干個可組合拼接的顯示單元(單元顯示板或單元顯示箱體)構(gòu)成屏體，再加上一套適當(dāng)?shù)目刂破?/span>(主控板或控制系統(tǒng))。所以多種規(guī)格的顯示板(或單元箱體)配合不同控制技術(shù)的控制器就可以組成許多種LED顯示屏，以滿足不同環(huán)境，不同顯示要求的需要。仔細分解一個LED顯示屏，它由以下一些要素構(gòu)成(以較為復(fù)雜的同步視頻屏為例):

① 金屬結(jié)構(gòu)框架

　　戶內(nèi)屏一般由鋁合金(角鋁或鋁方管)構(gòu)成內(nèi)框架，搭載顯示板等各種電路板以及開關(guān)電源，外邊框采用茶色鋁合金方管，或鋁合金包不銹鋼，或鈑金一體化制成。

戶外屏框架根據(jù)屏體大小及承重能力一般為角鋼或工字鋼構(gòu)成，外框可采用鋁塑板進行裝飾。

② 顯示單元

　　是顯示屏的主體部分，由發(fā)光材料及驅(qū)動電路構(gòu)成。戶內(nèi)屏就是各種規(guī)格的單元顯示板，戶外屏就是單元箱體。

③ 掃描控制板

　　該電路板的功能是數(shù)據(jù)緩沖，產(chǎn)生各種掃描信號以及占空比灰度控制信號。

④ 開關(guān)電源

　　將220V交流電變?yōu)楦鞣N直流電提供給各種電路。

⑤ 雙絞線傳輸電纜

　　主控儀產(chǎn)生的顯示數(shù)據(jù)及各種控制信號由雙絞線電纜傳輸至屏體。

⑥ 主控制儀

　　將輸入的RGB數(shù)字視頻信號緩沖，灰度變換，重新組織，并產(chǎn)生各種控制信號。

⑦ 專用顯示卡及多媒體卡

　　除具有電腦顯示卡的基本功能外還同時輸出數(shù)字RGB信號及行，場，消隱等信號給主控儀。多媒體除以上功能外還可將輸入的模擬Video信號變?yōu)閿?shù)字RGB信號(即視頻采集)。

⑧ 電腦及其外設(shè)

⑨ 其他信息源

　　電視機，DVD/VCD機,攝錄像機及切換矩陣等。

 

顯示屏的外觀以及箱體的檢驗標(biāo)準

一、外觀檢驗

    檢測方法：目測，手感

    1．顏色與樣板相符合（正常視力在自然光或日光燈下觀測無明顯色差），同批產(chǎn)品無色差（注：色差包括顏色和光澤度）；涂層表面光滑、平整、均勻，表面不得有如下缺陷：不干返粘、顆粒、漏底、麻點、發(fā)花、起皺、機械損傷；

    2．涂層附著力：應(yīng)無任何脫落現(xiàn)象（含交叉處）

    3．絲印外觀：絲印內(nèi)容應(yīng)清晰、完整、顏色均勻，無毛邊、缺損、拖尾、污染現(xiàn)象；所有絲印的具體內(nèi)容、位置，圖案及字體大小，由相應(yīng)圖紙來詳細描述，生產(chǎn)廠家嚴格按圖紙設(shè)計要求絲印。

二、箱體檢驗

    檢測方法：實測檢測工具：游標(biāo)卡尺、卷尺、水平尺。

    要求：檢驗人員必須嚴格按照設(shè)計人員圖紙對顯示屏箱體來料進行逐一檢驗，檢查是否有少、漏加工零件，如有此問題，應(yīng)及時反映到主管或采購那里。

    1、組孔的沖制及焊接成型后應(yīng)保證正面的平整度，四周面板不得有翹曲、變形，平面度誤差小于1MM；箱體正面面板定位孔尺寸嚴格控制，孔徑大小及孔距誤差小于0.1MM；組孔軸線的X、Y方向應(yīng)分別在同一直線上，且直線應(yīng)分別垂直于箱體邊緣，垂直度小于1MM。

    2、箱體外形尺寸偏差不大于0.5MM，兩對角線相差不大于1MM。

    3、箱體各焊接處焊接必須牢固，無虛焊、漏焊等現(xiàn)象，焊接點必須磨平，焊縫處需做刮灰處理，處理工藝必須嚴格標(biāo)準。焊縫處必須打磨密封防水，光滑平整無銳角。

    4、檢查毛刺是否去除，銳角是否倒鈍，不允許有刮手、刺手現(xiàn)象。

    5、各螺母及螺母柱必須經(jīng)回牙處理，保證螺絲能順利鎖進。

    6、檢驗箱體整體裝配要求是否按圖紙如實加工，各配件（如鎖、鉸鏈）須采用現(xiàn)有標(biāo)準件，裝配時必須保證其機械強度和密封性能。

7、箱體在裝模組時，生產(chǎn)部門注意箱體外圈螺絲需用M4內(nèi)六角螺絲。

全彩LED大屏幕的設(shè)計

1． 顯示屏的尺寸設(shè)計在設(shè)計屏體大小時,有三個重要的因素:

(1) 顯示內(nèi)容的需要；

(2) 場地空間條件；

(3) 顯示屏單元模板尺寸（室內(nèi)屏）或象素大?。☉敉馄粒?。

2． 耗電與電源要求

顯示屏的耗電量分為平均耗電量和最大耗電量。平均耗電量又稱工作電量，是平時實際耗電量。最大耗電量是啟動時或全亮等極端情況時的耗電量，最大耗電量是交流電供電（線徑，開關(guān)等）必須考慮的要素。平均耗電量一般為最大耗電量的60％。

顯示屏屬大型精密電子設(shè)備，為了安全使用及可靠工作，其AC220V 電源輸入端或與其相連計算機的AC220V 電源輸入端必須接地。

注：計算機的AC220V 電源輸入接地端已與計算機機殼相連。

3． 戶外屏應(yīng)考慮的問題

戶外屏的主要問題如下:

（1）顯示屏安裝在戶外，經(jīng)常日曬雨淋，風(fēng)吹塵蓋，工作環(huán)境惡劣。電子設(shè)備被淋濕或嚴重受潮會引起短路甚至起火，引發(fā)故障甚至火災(zāi)，造成損失；

（2）顯示屏可能會受到雷電引起的強電強磁襲擊；

（3）環(huán)境溫度變化極大。顯示屏工作時本身就要產(chǎn)生一定的熱量，如果環(huán)境溫度過高而散熱又不良，集成電路可能工作不正常，甚至被燒毀，從而使顯示系統(tǒng)無法正常工作；

（4）受眾面寬，視距要求遠、視野要求廣；環(huán)境光變化大，特別是可能受到陽光直射。

針對以上特殊要求，戶外顯示屏必須做到：

（1）屏體及屏體與建筑的結(jié)合部必須嚴格防水防漏；屏體要有良好的排水措施，一旦發(fā)生積水能順利排放；

（2）在顯示屏及建筑物上安裝避雷裝置。顯示屏主體和外殼保持良好接地，接地電阻小于3 歐姆，使雷電引起的大電流及時泄放；

（3）安裝通風(fēng)設(shè)備降溫，使屏體內(nèi)部溫度在-10℃～40℃之間。屏體背后上方安裝軸流風(fēng)機，排出熱量；

（4）選用工作溫度在-40℃～80℃之間的工業(yè)級集成電路芯片，防止冬季溫度過低使顯示屏不能啟動。；

（5）為了保證在環(huán)境光強烈的情況下遠距離可視，必須選用超高亮度發(fā)光二極管；

（6）顯示介質(zhì)選用新型廣視角管，視角寬闊，色彩純正，一致協(xié)調(diào),壽命超過10萬小時。顯示介質(zhì)的外封裝為目前最流行的帶遮沿方形筒體，硅膠密封，無金屬化裝配；其外型精致美觀，堅固耐用，具有防陽光直射、防塵、防水、防高溫、防電路短路“五防”特點。

常見問題解答

1． 考慮用戶場地所能允許的屏體面積的因素有哪些？

（1） 有效視距與實際場地尺寸的關(guān)系；

（2） 像素尺寸與分辯率；

（3） 單元為基數(shù)的面積估計；

（4） 屏體機械安裝及維護操作空間；

（5） 屏體傾角對距離的影響。

2   用戶需要的播放效果有哪些？

（1） 文字顯示：視其文字尺寸及分辯需求而定；

（2） 普通視頻顯示：320×240 點陣；

（3） 數(shù)字標(biāo)準DVD 顯示：≥640×480 點陣；

（4） 完整計算機視頻：≥800×600 點陣；

3   環(huán)境亮度對于屏體有哪些亮度要求？

一般亮度要求如下：

（1） 室內(nèi)：>800CD/㎡

（2） 半室內(nèi)：>2000CD/㎡

（3） 戶外（坐南朝北）：>4000CD/㎡

（4） 戶外（坐北朝南）：>8000CD/㎡

4   紅綠藍在白色構(gòu)成方面有什么樣的亮度要求？

紅、綠、藍在白色的成色方面貢獻是不一樣的。其根本原因是由于人類眼睛的視網(wǎng)膜對于不同波長的光感覺不同而造成的。經(jīng)過大量的實驗檢驗得到以下大約比例，供參考設(shè)計：

簡單紅綠藍亮度比為：3：6：1vGD-

精確紅綠藍亮度比為：3.0：5.9：1.1

5．為什么高檔全彩顯示屏要用純綠管？

在實際LED顯示屏生產(chǎn)時，應(yīng)選擇發(fā)光效率高而又能獲得顯色豐富鮮艷的三基色燈管，以使在色度圖中的色三角形面積盡可能在近舌形譜色曲線，來滿足豐富的彩色和發(fā)出足夠的亮度而舌形曲線頂尖為515nm 波長光，所以高檔LED 顯示屏選用波長接近于515nm 的純綠色光LED 管，例如選用520nm、525nm 或530nm 波長光的LED燈管。

6． 在明確亮度及點密度的要求條件下，如何計算機單管的亮度？

計算方法如下：（以兩紅、一綠、一藍為例）

紅色LED 燈亮度：亮度（CD）/M2÷點數(shù)/M2×0.3÷2

綠色LED 燈亮度：亮度（CD）/M2÷點數(shù)/M2×0.6

藍色LED 燈亮度：亮度（CD）/M2÷點數(shù)/M2×0.1

例如：每平米2500 點密度，2R1G1B，每平米亮度要求為5000 CD/㎡，則：

紅色LED 燈亮度為：5000÷2500×0.3÷2=0.3

綠色LED 燈亮度為：5000÷2500×0.6÷2=1.2

藍色LED 燈亮度為：5000÷2500×0.1=0.2

每像素點的亮度為：0.3×2+1.2+0.2=2.0 CD

7． 為什么選用DVI 顯示接口標(biāo)準？

（1） DVI 顯示卡接口是符合計算機國際標(biāo)準的顯示接口；

（2） 無需打開機箱，即可方便安裝；

（3） 顯存高，動態(tài)畫面顯示能力強；

（4） 軟硬件兼容能力強；

（5） 支持所有操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，顯示靈活方便；

（6） 大批量生產(chǎn)，成本低，維護方便。

8． 顯示屏能不能用筆記本控制，為什么？

能。筆記本電腦的顯卡是內(nèi)置的，無法實現(xiàn)與控制系統(tǒng)的連接，目前京東方有一款筆記本現(xiàn)在帶DVI接口，可以實現(xiàn)筆記本控制。

9． 全彩屏使用日亞管與使用國產(chǎn)管除價格外有哪些區(qū)別？

（1）管芯：日亞公司自主生產(chǎn)管芯，國產(chǎn)管一般使用美國或臺灣公司的管芯；

（2）封裝：日亞公司自主封裝，國內(nèi)無生產(chǎn)工廠，國產(chǎn)管封裝廠家較多；

（3）一致性：日亞管同批管芯波長相差較小，一致性好，國產(chǎn)管一致性相對較差；

（4）使用壽命：日亞管使用壽命相對較長，國產(chǎn)管衰減比較嚴重；

10．室內(nèi)模塊全彩屏與貼片全彩屏有什么區(qū)別？

（1）發(fā)光部分：模塊全彩屏的顯示模塊一般為黃綠的，純綠的模塊價格較貴；貼片全彩屏一般使用純綠管芯；

（2）顯示效果：模塊全彩屏像素點視覺感覺較粗，亮度較低，容易有馬賽克現(xiàn)象；貼片全彩屏一致性較好，亮度較高；

（3）維護：模塊全彩不易維護，整塊模塊更換成本較高；貼片全彩易維護，可進行單燈維修更換；

11．戶外屏能不能用表貼LED，為什么？

不一定。戶外屏安裝結(jié)構(gòu)要求嚴格，普通貼片LED 無法適應(yīng)戶外的惡劣環(huán)境；

戶外屏亮度要求較高，目前普通貼片LED 無法達到戶外屏的亮度要求。采用特殊工藝的貼片LED是可以做成戶外屏。

12．戶外屏的生產(chǎn)周期為什么比較長？

（1）原料采購：LED 燈管采購周期較長，尤其進口管芯，訂貨周期需4—6 周；

（2）生產(chǎn)工藝復(fù)雜：需經(jīng)過PCB 設(shè)計、罩殼制作、灌膠、調(diào)白平衡等；

（3）結(jié)構(gòu)要求嚴格：一般為箱體設(shè)計，需考慮防風(fēng)、防雨、防雷等。

13．如何幫助用戶選擇適合的顯示屏？

（1）顯示內(nèi)容的需要；

（2）可視距離、視角的確認；

（3）屏體分辯率的要求；

（4）安裝環(huán)境的要求；

（5）成本的控制；

14．顯示屏一般的長寬比例是多少？

圖文屏：根據(jù)顯示的內(nèi)容確定；

視頻屏：一般為4：3 或接近4：3；理想的比例為16：9。

15．一套控制系統(tǒng)能夠控制的點數(shù)？

通訊屏A 卡：單色、雙色1024×64

通訊屏B 卡：單色：896×512 雙色：896×256

雙色屏：1280×768

全彩屏：1024×512

16．顯示屏的安裝要求？

供電要求：供電接線點應(yīng)在屏體尺寸之內(nèi)220V 市電供電，火線0 線接地線；380V 市電供電，三火線一0 線接地線；火線與0 線導(dǎo)線截面積相同；

10 千瓦以上顯示屏應(yīng)加降壓啟動設(shè)備。

通訊要求：通訊距離是以通訊線長為定義。

要以所安裝顯示屏的型號所用通訊線長度標(biāo)準來安裝通訊線。

通訊線禁止與電源線在同一線管內(nèi)走線。

安裝要求：顯示屏安裝左右水平，不準許后傾吊裝要加裝上下調(diào)節(jié)桿壁掛安裝前要裝前傾脫落鉤落地安裝要加定位支撐螺栓。

顯示屏常規(guī)數(shù)據(jù)計算

 

 

 

3．最大實際功耗計算=總點數(shù)*像素組成*最大限制電流*供電電壓

例:已知為靜態(tài)實像素共有400個點,求此屏最大實際功耗

代入公式后=400*3*0.02*5 =120(W)

各種電路大限制電流：靜態(tài)0.02A；1/2duty－0.03A；1/4duty－0.04A；1/8duty－0.05A；1/16duty－0.06A

 

求得X=4,Y=12÷4

Y=3(m)

5．單R燈亮計算=(所需亮度÷1㎡點數(shù))*1000*0.3÷2 (備注 R:G:B=3:6:1)

   單G燈亮計算=(所需亮度÷1㎡點數(shù))*1000*0.6

   單B燈亮計算=(所需亮度÷1㎡點數(shù))*1000*0.1

例:已知為PH20mm所需亮度5000cd/㎡,求R.G.B單燈亮度

代入公式G=(5000÷2500)*1000*0.6

G=2*1000*0.6

G=1200(mcd)

代入公式R=(5000÷2500)*1000*0.3÷0.2

R=300(mcd)

代入公式B=(5000÷2500)*1000*0.1

         B=200(mcd)

6．電阻=電壓÷電流(電壓=電阻*電流;電流=電壓÷電阻, 且電阻單位:Ω;電壓單位V;電流單位A)

   例:已知電流為0.02A,電壓為5V,求電阻

      R=5÷0.02

      R=250(Ω)

HERO公司模組常規(guī)則列表

(1).Indoor

P4:32x16pixel  128x64mm  1/8duty  1R1G1B(3合1)

P5:32x16pixel  160x80mm  1/8duty 1R1G1B(3合1)

P6:32x16pixel  192x96mm  1/8duty 1R1G1B(3合1或3并1)

P7.62:32x16pixel 243.84x121.92mm 1/8duty 1R1G1B(3合1或3并1)

P8:32x16pixel  256x128mm  1/8duty 2R1G1B(3合1或3并1)

P10:32x16pixel  320x160mm  1/4duty或static 1R1G1B或2R1G1B(3合1或3并1)

P12:16x16pixel  192x192mm  1/4duty或static 1R1G1B或2R1G1B(3合1或3并1)

(2).outdoor

P10:16x16pixel  160x160mm  1/4duty 1R1G1B

P12:16x8pixel  192x96mm  1/2duty或虛擬1/2duty 2R1G1B

P14:16x16pixel  224x224mm  靜態(tài)或虛擬靜態(tài) 2R1G1B

P16:16x8pixel  256x128mm  靜態(tài)或虛擬靜態(tài) 2R1G1B

P18:16x8pixel  288x144mm  靜態(tài)或虛擬靜態(tài) 2R1G1B

P20:16x8pixel  320x160mm  靜態(tài)或虛擬靜態(tài) 2R1G1B

P22:8x8pixel  176x176mm  靜態(tài)或虛擬靜態(tài) 2R1G1B

P25:8x8pixel  200x200mm  靜態(tài)或虛擬靜態(tài) 2R1G1B

P31.25:8x4pixel  250x125mm  靜態(tài) 4R2G1B

P32:8x4pixel  256x128mm  靜態(tài) 4R2G1B

如何識別好LED顯示屏

隨著LED顯示屏的應(yīng)用與普及，LED顯示屏市場以一種前所未有的態(tài)勢迅猛發(fā)展。這幾年LED大屏幕的需求猛增，造成各種大小工廠雨后春筍般增長，剎那間各家都說自家好，客戶難辨好丑，而且大都以價格為導(dǎo)向。但俗話說買家不如賣家精，大體上指買家如何精明去壓價、去要求賣家，卻還難以精明過賣家，讓賣家占了便宜。結(jié)果就象五十萬的寶馬沒買卻買了三十萬的捷達。

    然而，做為一名有誠信的制造廠商，應(yīng)該把行業(yè)內(nèi)的重要資訊事先告訴買家，以供他們選擇，不搞信息不對稱。

    LED全彩大屏幕經(jīng)過這幾年的發(fā)展，粗看似乎已為成熟產(chǎn)業(yè)，其實，無論是國內(nèi)還是國外的廠商，仍是任重道遠，特別是戶外大屏幕，絕大部分產(chǎn)品經(jīng)過兩年的運行之后，就很難維持在用戶的期望值之內(nèi)了。

    為什么會這樣呢？

    這里首先有一個大誤區(qū)，大部分人認為屏幕的主要材料LED、IC壽命均達到10萬小時，按365天/年，24小時/天運行，使用壽命有11年多，所以大部分客戶只關(guān)心用知名的LED和IC。其實這兩樣只是必要條件，而不是充分條件,因為紅、綠、藍三種燈管的合理使用，對顯示屏更加重要，對于不同顏色的燈管，要使其工作在最佳狀態(tài)，對于一個好的顯示屏?xí)又匾?/span>IC的合理調(diào)節(jié)，也有助于克服PCB的不合理布線問題。就好象一臺汽車有了好的發(fā)動機和電路控制，不一定就能成為一臺好的汽車。這里面的關(guān)鍵因素是這樣的：

    由于LED、IC屬于半導(dǎo)體器件，它們對環(huán)境的使用條件要求挑剔，最好在室溫25℃左右，其工作機理最好。但事實上一塊戶外大屏?xí)?yīng)用在不同溫度環(huán)境下，夏天可能在60℃以上，冬天可能在-20℃以下。當(dāng)廠家生產(chǎn)產(chǎn)品時是以25℃為測試條件，把不同的產(chǎn)品分檔分類，可事實運行的條件為60℃或者-20℃，這時LED、IC工作效率及表現(xiàn)不一致，可能原來屬于一檔的就會變成多檔了，亮度就不一致，屏體也自然變花了。這是因為在不同的溫度條件下，紅、綠、藍三種燈的亮度衰減和下降是不同的，在25℃時，其白平衡是正常的，但在60℃時，三種顏色的LED的亮度都有所下降，而且其衰減值不一致，所以會產(chǎn)生整屏亮度下降和偏色的現(xiàn)象，整屏的質(zhì)量就會下降。而IC呢？IC的工作溫度范圍是在-40℃—85℃。由于外界溫度過高而導(dǎo)致箱體內(nèi)溫度升高，如果箱內(nèi)溫度超過85℃，IC則會因為溫度過高而導(dǎo)致工作不穩(wěn)定，或溫漂不同而產(chǎn)生通道間電流或片間差異過大而導(dǎo)致花屏。

    同時，電源也十分重要，由于電源在不同的溫度條件下，其工作穩(wěn)定性、輸出電壓值和帶負載能力也會有所不同，由于它擔(dān)負著后勤保障作用，所以它的保障能力直接影響到屏的質(zhì)量。

    箱體設(shè)計對于顯示屏也很重要，一方面是它的電路保護作用，另一方面是安全作用，同時還有防塵、防水作用。但更重要的是通風(fēng)散熱的熱回路系統(tǒng)設(shè)計是否良好，隨著開機時間的延長和外界溫度的升高，元器件的熱漂移也會增加，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量變差。

    以上這些因素都是相互關(guān)聯(lián)的，都會影響到顯示屏的質(zhì)量和壽命。所以客戶在選屏?xí)r，也要全面觀察分析，作出正確判斷。

溫度對于大屏的影響還不僅如此，假定客戶購買了一塊寬10米高6米（60平方米）的大屏，雖然總面積不大，但內(nèi)部組成是各個單元箱，各單元箱之間的溫度不一定均衡，箱體內(nèi)溫度也會受空氣對流影響而溫度不一致，導(dǎo)致單元箱體之間，或單元箱體內(nèi)部的溫度不一樣，帶來半導(dǎo)體器件工作效率不一致，從而表現(xiàn)為LED燈的發(fā)光亮度不一致，看起來“花”屏。

 

影響LED顯示屏質(zhì)量的材料因素

如果是工作電壓不夠，或工作電壓太低會出現(xiàn)燈不亮或亮度不夠，如果供應(yīng)商問題,可能為漏電，你可以采用QT2測試IR曲線，以波長確定亮度用無鉛生產(chǎn)， LED是不是要求用無鉛的， LED在過波鋒爐時能承受的時間和溫度是有限的。 世界一流的LED也只能承受3秒到5秒的高溫沖擊， 波鋒浸錫溫度還不能超過260度。

    而經(jīng)常燈不亮和亮度不夠的情況其一可能是VF, IR高引起的, 另一種亮度不夠的情況是個別燈處在亮度級別的下限或不同級別所致了. 以上不良主要看你們生產(chǎn)時有沒有受高低溫, 瞬間大電流的沖擊,靜電打擊了。

    一般材料規(guī)格上都會有說明的。其實不止LED，采用無鉛焊之前應(yīng)進行試產(chǎn)和可*性評估，以確保所有材料都能承受無鉛焊的高溫。

    亮度是有一個光譜的范圍，一般供應(yīng)商不一樣，色彩、光譜都有區(qū)別。

    LED燈生產(chǎn)廠家為了節(jié)約成本，一般提供的光譜范圍比較大。上限值的LED燈和下限值的LED燈有明顯的差別。對這中情況，一般而言較難控制。

    由于LED燈比較脆弱，因此，過WAVE一般容易壞，但是換成無鉛作業(yè)，其溫度應(yīng)該提高很多，所以是否因為溫度的原因，也是可能的，即，溫度提高導(dǎo)致了LED燈無法承受。對此兩種情況，主要找供應(yīng)商來解決。  

受環(huán)境因素影響而損壞

    安裝在路邊或橋梁上的燈具會受到不同震動影響，震動源來自過往的車輛，特別是過往的重載車輛。當(dāng)燈具中某個元器件或某處與外部振動源發(fā)生共振，會產(chǎn)生對元器件或電路的破壞。根據(jù)以往的工作實踐和經(jīng)歷，像圖（１４）中原來焊接牢固的ＬＥＤ引線和圖（１５）中連接牢固的導(dǎo)線發(fā)生脫焊分離，多數(shù)是由共振引起的。由于此燈具中的所有ＬＥＤ及電阻是串連工作的，所以電路中只要有一處開路，燈就不能正常工作。

受惡劣環(huán)境（如太陽暴曬、風(fēng)吹雨打、振動等）的長期影響，以及人為因素影響，會使LED燈具原有封閉結(jié)構(gòu)遭受不同程度的損壞，雨水和灰塵滲漏又會使內(nèi)部電路遭受損壞。如雨水和灰塵在電的作用下對銅箔的腐蝕；產(chǎn)生的潮濕對電阻和ＬＥＤ引線的銹蝕等。人為作用導(dǎo)致的損壞  

當(dāng)燈具放在人們能觸及到的地方時，常常會受到某些人有意無意的按壓、搖晃、敲打或者由搬運中的物體碰撞而損壞。

產(chǎn)品使用的安全性問題

    以上所分析的各種不利因素都會對LED產(chǎn)品的使用造成一定程度的損壞，反過來受到損壞的LED產(chǎn)品又會影響周圍的環(huán)境。這就會對公共環(huán)境造成一種潛在的安全性問題。

    火災(zāi)隱患　當(dāng)受損的銅箔線在通過大電流時，當(dāng)連接導(dǎo)線焊點松動虛接時都將產(chǎn)生局部的高熱，嚴重時會將線路板烤糊使其發(fā)生炭化。

    炭化后的電路板會通過更大的電流而發(fā)熱，如此惡性循環(huán)的最后結(jié)果，就是炭化電路板起火燃燒，是LED燈具內(nèi)部電路起火引燃了管壁的結(jié)果。

    如果此類情況發(fā)生在節(jié)日人流如潮的時候；如果此類情況發(fā)生在室內(nèi)；如果周圍有其它易燃物品；如果沒有被及時發(fā)現(xiàn)；其后果都將不堪設(shè)想。

    觸電或電擊的危險　由于設(shè)計不當(dāng)，如果安裝螺釘一端頂在有電的電路板銅箔上，而另一端露在管壁外，見圖（２３）。當(dāng)LED燈具安裝在人們能觸及到的地方時，如果有人觸及到螺釘帽時就會受到電擊；雨天就更危險。如果LED燈具管壁破損沒有被及時更換，當(dāng)有人觸及到內(nèi)部電路就有觸電的危險。因為它不同于以往的燈具，僅僅是燈泡的螺口帶電，它的印刷電路板條兩側(cè)就相當(dāng)于裸露的220伏電源線，多數(shù)人還沒有建立起保護意識或意識到這種危險性。因此，安裝這種220伏電壓的LED燈具時，還是盡量放在人們不易觸及到的地方。

    松動跌落或損失跌落的危險　LED燈具多數(shù)是用來做夜景裝飾照明，常常安裝在立交橋、過街天橋、沿街建筑物的屋頂或外墻壁上，這些位置下面是人們經(jīng)常通過的地方。由于用量比較大，發(fā)生跌落情況的幾率就會大。隨著時間推移，材料會逐漸發(fā)生老化破損，在外力作用下，如橋體的振動、大風(fēng)、冰雹都會增加老化破損部分跌落。應(yīng)當(dāng)引起足夠重視和防范；加強對此類燈具的定期檢查和維護。

總之，LED本身的長壽命不是先天的，它也需要好的設(shè)計、好的材料、好的生產(chǎn)工藝。同樣，由LED和其它元器件組成的產(chǎn)品也需要好的設(shè)計、好的元器件和材料、好的生產(chǎn)工藝。才能使之達到真正的長壽命、低功耗、少維護的目的。用LED燈美化環(huán)境的同時，不要忘記不良產(chǎn)品對環(huán)境安全性的影響，并且，還應(yīng)加強對LED燈的產(chǎn)品質(zhì)量檢測。

 

正確理解以下的主要性能指標(biāo)

1 最大亮度

    去年年底討論的行業(yè)《標(biāo)準》中，對于“最大亮度”這個重要性能沒有給出明確的特性要求，這是符合ＧＢ／Ｔ１．２－２００２的。在《標(biāo)準化工作導(dǎo)則第２部分：標(biāo)準中規(guī)范性技術(shù)要素內(nèi)容的確定方法》的”５．４．３由供方確定的數(shù)值“中提及：“如果允許產(chǎn)品存在多樣化，則產(chǎn)品的某些特性值可不必做出規(guī)定（盡管這些特性對產(chǎn)品的性能有明顯的影響）”。因為ＬＥＤ顯示屏的使用環(huán)境千差萬別，照度（也就是一般人所說的環(huán)境亮度）不一樣，所以”對于大多數(shù)復(fù)雜產(chǎn)品，只要標(biāo)準中規(guī)定了相應(yīng)的試驗方法，則由供方提供一份性能數(shù)據(jù)（產(chǎn)品信息）一覽表比標(biāo)準中給出具體的性能要求更好”。這些都是符合國際標(biāo)準的，但這樣也就造成了在競投標(biāo)中不切實際的互相攀比，用戶對此又不了解，致使許多標(biāo)書中要求的“最大亮度”往往遠遠高于實際需要。因此，建議為了引導(dǎo)用戶正確理解ＬＥＤ顯示屏的“最大亮度”這個性能指標(biāo)，行業(yè)有必要給出一個指導(dǎo)：在某些場合，在不同照度的使用環(huán)境下，ＬＥＤ顯示屏的亮度達到什么值就可以滿足要求。

2 基色主波長誤差

    將基色主波長誤差指標(biāo)，從“基色波長誤差”改到“基色主波長誤差”，更能說明這個指標(biāo)反映的是ＬＥＤ顯示屏的一個什么特性。顏色的主波長相當(dāng)于人眼觀測到的顏色的色調(diào)，是一個心理量，是顏色相互區(qū)分的一種屬性。而這個行業(yè)標(biāo)準規(guī)定的性能要求，從字面上，用戶是無法了解到它是反映ＬＥＤ顯示屏顏色均勻性的一個指標(biāo)。因此，是引導(dǎo)用戶先弄明白這個術(shù)語，而后再理解這個指標(biāo)？還是首先從客戶的角度來認識和了解ＬＥＤ顯示屏，再給出用戶能明白的淺顯易懂的性能特性？就象前面提到的ＧＢ／Ｔ１．２－２００２（標(biāo)準化工作導(dǎo)則第２部分標(biāo)準中規(guī)范性技術(shù)要素內(nèi)容的確定方法》中關(guān)于產(chǎn)品標(biāo)準制定的其中一個原則即“性能原則”：“只要可能，要求應(yīng)由性能特性來表達，而不用設(shè)計和描述特性來表達，這種方法給技術(shù)發(fā)展留有最大的余地”?！盎鞑ㄩL誤差”就是這樣一個設(shè)計要求，要是以“顏色均勻性”代替，就不存在限定什么波長的ＬＥＤ。對用戶來說，只要你保證ＬＥＤ顯示屏的顏色是均勻的，而不必考慮你是用什么技術(shù)手段來實現(xiàn)的，給技術(shù)發(fā)展留有盡可能大的余地，這樣對行業(yè)的發(fā)展大大有利。

3 占空比

    就象上面所說的“性能原則”“只要可能，要求應(yīng)由性能特性來表達，而不用設(shè)計和描述特性來表達，這種方法給技術(shù)發(fā)展留有最大的余地”。我們認為，“占空比”純屬一個設(shè)計技術(shù)的要求，不應(yīng)該做為ＬＥＤ顯示屏產(chǎn)品標(biāo)準的一項性能指標(biāo)；大家很明白，有哪個用戶會在意顯示屏的驅(qū)動占空比，他們在乎的是顯示屏的效果，而不是我們的技術(shù)實現(xiàn)；我們何必自己制造這種技術(shù)壁壘，限制行業(yè)的技術(shù)發(fā)展呢？

4 刷新頻率

    從《標(biāo)準》的測量方法來看，似乎忽略了用戶真正關(guān)心的問題，它也沒有很好考慮到各個廠家所用的驅(qū)動ＩＣ、驅(qū)動電路和方式不一，造成測試的困難。譬如深圳體育場的全彩屏招標(biāo)，在專家的樣品測試中，這個指標(biāo)的測試就帶來許多問題。“刷新頻率”一幀畫面顯示所需時間的倒數(shù)，把顯示屏當(dāng)做一個發(fā)光光源，那就是光源的閃爍頻率。我們可以用類似“光感頻率計”的儀器直接測試顯示屏的光源閃爍頻率，來反映這個指標(biāo)。我們做過這方面的測試利用示波器測量任一種顏色的ＬＥＤ驅(qū)動電流波形來確定“刷新頻率”，在白場下測得２００Ｈｚ；在３級灰度等低灰度級下，所測頻率高達十幾ｋＨｚ，而用ＰＲ－６５０光譜儀測量；無論在白場，還是在２００、１００、５０級等灰度等級下，所測光源閃爍頻率均為２００Ｈｚ。