如何控制和提高LED全彩显示屏质量
编辑：雪青 [ 2009-7-29 9:13:37 ] 文章来源：LED大屏网
全彩以其大尺寸、高亮度、环境适应性方面无可替代的优势，被广泛应用于广告媒体、交通信息、体育场馆等室内、外大尺寸的视频显示。随着LED芯片技术、LED封装技术、制造技术的快速提升和价格的进一步下降，全彩正在度过性价比调整的关键时期。深圳雷曼光电总经理李漫铁在谈及“如何控制和提高LED全彩显示屏质量”的问题时，提出了自己的观点。
全彩显示屏专用LED的选择
LED器件做为全彩的最关键部件，原因有三：首先，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;其次，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；再次，LED在显示屏整体成本中所占比例最大，从30%~70%不等。
LED的选择决定整个显示屏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。
反映全彩专用LED品质的重要指标：
1、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）。
2、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.
3、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日后的白平衡影响很大，进而影响显示屏的显示保真度。
4、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。
5、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。
由于LED是有角度的，故全彩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。
全彩显示屏专用LED的使用
一个良好的使用方法和环境对于高品质的LED的长期保养维护也是非常重要的：
1、 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。
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、 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。
4、 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，直接影响的显示效果。
5、 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。
6、 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。
7、 虚焊控制
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。
8、 驱动电路设计
显示屏模块上的驱动电路板驱动器的排布亦会影响到LED的亮度。由于驱动器输出电流在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。
LED显示屏LED显示屏|LED大屏幕565x80
