LED器件對LED全彩顯示屏性能參數(shù)的影響

　一、概述

　　LED全彩顯示屏是一種新型的戶內(nèi)、戶外大尺寸的電子傳播媒體，它具有大尺寸、環(huán)境適應(yīng)性好、亮度高、動態(tài)播放等特點，在戶內(nèi)外大尺寸電子傳播媒體領(lǐng)域獨樹一幟。隨著性價比的進(jìn)一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，廣泛應(yīng)用在廣告、舞臺、招牌、交通設(shè)施、公眾場所等領(lǐng)域。近幾年的春節(jié)聯(lián)歡晚會，均使用了LED全彩顯示屏作為背景及裝飾。2008年春節(jié)聯(lián)歡晚會的舞臺設(shè)計，更是從正面背景、側(cè)面背景、天花背景等主要場景，大量使用了LED全彩顯示屏，使得舞臺美侖美奐，氣氛烘托效果一流。舞臺的應(yīng)用只是LED全彩顯示屏其中的一方面應(yīng)用，LED全彩顯示屏正以前所未有的速度進(jìn)入到各種應(yīng)用領(lǐng)域。

　　二、LED全彩顯示屏性能參數(shù)

　　近幾年，中國已成為全球LED全彩顯示屏的制造中心，技術(shù)質(zhì)量水平不斷提高。隨著技術(shù)水平的提高，用戶和廠家對LED全彩顯示屏的各項性能參數(shù)要求越來越高。LED全彩顯示屏的所有性能參數(shù)中，約有70%取決于LED器件的性能參數(shù)。因此，LED器件成為LED全彩顯示屏最主要的關(guān)鍵部件。加強對LED器件性能參數(shù)的了解，并選擇優(yōu)質(zhì)的LED器件，對LED全彩顯示屏的性能參數(shù)的提高起著重要和決定性作用。

　　三、LED器件參數(shù)對LED全彩顯示屏性能參數(shù)的影響

　　LED全彩顯示屏性能參數(shù)有幾十項，其中關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)有近二十項。下面就LED器件參數(shù)與對應(yīng)影響的LED全彩顯示屏性能參數(shù)做逐一敘述。

　　（1） 亮度

　　亮度是LED全彩顯示屏的基本指標(biāo)。行業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為戶外顯示屏應(yīng)不低于5000nits，戶內(nèi)顯示屏不低于1000nits。整屏亮度取決于組成每個像素點的紅、綠、藍(lán)三種LED的亮度值的疊加，紅、綠、藍(lán)的亮度值近似按照3：6：1的比例配比。在器件電流出廠標(biāo)稱值的基礎(chǔ)上設(shè)定紅、綠、藍(lán)的不同電流值以達(dá)到上述比例。例如：戶外P20全彩顯示屏綠管用1800mcd，紅管用900mcd，藍(lán)管用300mcd，則每個像素點的亮度為3000mcd，整屏最高亮度為2500點×3000mcd=7500nits。最后通過調(diào)整電流值可以達(dá)到規(guī)格書要求的亮度。亮度并不是越高越好，合適就行。

　　（2）波長

　　LED全彩顯示屏是由紅、綠、藍(lán)三種LED組成的，每種顏色均由波長來量度。顯示屏的色彩與此波長密切相關(guān)。顯示屏紅、綠、藍(lán)三種LED的平均波長決定了 LED全彩顯示屏的動態(tài)色域范圍。一般來說，紅色LED的波長選擇在625nm左右，綠色在525nm左右，藍(lán)色在470nm左右。高品質(zhì)的LED全彩顯示屏應(yīng)具有較寬的色域范圍。

　　（3）一致性

　　① 亮度一致性

　　LED全彩顯示屏的亮度一致性取決于LED器件的亮度一致性。一般要求LED器件的每種顏色的最高與最低亮度比不高于1.3，然后按照科學(xué)的PCB插燈方式，保證相鄰的兩個同色的LED亮度差異小于10%。

　　② 色度一致性

　　組成LED全彩顯示屏的LED器件均有要求一定的波長范圍，波長范圍過寬，會影響顯示屏色度的一致性。一般來說，紅、綠、藍(lán)每種顏色的波長范圍均要求在5nm以內(nèi)。

　　③ 角度一致性

　　LED全彩顯示屏是由一個個有角度的LED器件組成，LED器件角度的一致性會嚴(yán)重影響顯示屏不同角度的亮度、色度一致性。LED器件（尤其是橢圓燈）紅、綠、藍(lán)亮度隨著視角變化曲線的一致性也同樣嚴(yán)重影響顯示屏不同角度的亮度、色度的一致性。所有全彩顯示屏參數(shù)中，這項參數(shù)是一項最難達(dá)到的指標(biāo)。高檔 LED全彩顯示屏的差異性主要在于此。

　　（4）功耗

　　LED是一種非常節(jié)能的發(fā)光器件。LED器件的功耗決定了LED全彩顯示屏的功耗。以P20全彩戶外顯示屏為例，在視頻播放狀態(tài)下，其平均功耗約為每平米 250W左右。對于一些24小時播放的廣告客戶而言，由于面積大、播放時間長，耗電量是其關(guān)注的一項指標(biāo)。可以采用更高亮度的LED來制作顯示屏，從而可以使用低電流。一般來說，紅、綠、藍(lán)LED標(biāo)稱亮度各提高20%，在顯示屏亮度不變的情況下，顯示屏的功耗會降低15%。

　　（5）視角

　　LED全彩顯示屏的視角決定于LED器件的視角。目前戶外顯示屏大多選用水平視角100°、垂直視角50°的橢圓LED，戶內(nèi)顯示屏則選用水平垂直均為120°的貼片LED。高速公路上的顯示屏由于其特殊性一般選用30°視角的圓形LED就夠了。一些高樓上的顯示屏對垂直視角要求較高。視角與亮度互為矛盾，大視角必然會降低亮度。視角的選擇需要根據(jù)具體的用途來決定。

　　（6）失效率

　　LED全彩顯示屏的一個重要指標(biāo)是LED的盲點率，這完全取決于LED器件的質(zhì)量（排除顯示屏生產(chǎn)工藝中的虛焊、漏焊、接觸不良等影響）。LED器件在出廠前應(yīng)經(jīng)過各類抽樣測試，包括常溫點亮、高溫高濕、冷熱沖擊等系列試驗，以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性、連續(xù)性。一般來說，用于全彩顯示屏的高品質(zhì)的LED 器件其1000小時的失效率應(yīng)低于萬分之一。

　　（7）衰減特性

　　LED全彩顯示屏長時間工作后會出現(xiàn)亮度下降和顯示屏顏色不一致的現(xiàn)象，主要是由于LED器件的亮度衰減造成的。LED亮度的衰減會造成顯示屏整屏亮度降低。紅、綠、藍(lán)LED亮度衰減幅度的不一致會造成LED顯示屏顏色的不一致，就是我們常說的顯示屏花了的現(xiàn)象。高品質(zhì)的LED器件能夠很好地控制亮度衰減幅度。按1000小時常溫點亮20mA標(biāo)準(zhǔn)，紅色衰減應(yīng)小于2%，藍(lán)、綠色衰減應(yīng)小于10%，故藍(lán)、綠色LED在顯示屏設(shè)計時盡量不要用到20mA電流，最好只用70%至80%的額定電流。

　　衰減特性除與紅、綠、藍(lán)LED本身特性相關(guān)外，使用電流、PCB板散熱設(shè)計、顯示屏使用環(huán)境溫度等均對衰減造成影響。

　　（8）尺寸

　　LED器件的尺寸影響LED全彩顯示屏的像素點距離，即分辨率。5mm的橢圓燈主要用于P16以上的戶外顯示屏，3mm的橢圓燈主要用于P12.5、 P12、P10的戶外顯示屏，3528型貼片LED主要用于P6、P8的戶內(nèi)顯示屏，5050型貼片LED主要用于P16、P12.5等半戶外顯示屏。在點間距不變的前提下，LED器件尺寸增大，能夠增加顯示面積，減少顆粒感，不過由于黑區(qū)面積減少，會降低對比度；相反，LED尺寸減小，減少了顯示面積，顆粒感增多，黑區(qū)面積增大，增加了對比度。

　　（9）壽命

　　LED器件的理論壽命為10萬小時，遠(yuǎn)大于LED全彩顯示屏其它部件的工作壽命，故只要LED器件品質(zhì)保證、工作電流合適、PCB散熱設(shè)計合理、顯示屏生產(chǎn)工藝嚴(yán)謹(jǐn)，LED器件將是顯示屏整機中最耐用的部件之一。

　　LED器件是LED全彩顯示屏最重要的部件，其性能參數(shù)對顯示屏的性能參數(shù)起決定性的作用，其成本也占了顯示屏總成本的一半。選好、用好、了解好LED器件對顯示屏參數(shù)的影響，對顯示屏的設(shè)計制造是十分必要的，尤其對于高質(zhì)量的LED全彩顯示屏是至關(guān)重要的。目前國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，全彩顯示屏所使用的LED的技術(shù)工藝水平已能與國外品牌相媲美，價格合適，已大量地應(yīng)用在08奧運工程等重大項目，并且表現(xiàn)不俗，這必將促進(jìn)中國由LED顯示屏制造大國向 LED顯示屏制造強國的轉(zhuǎn)變。