分析显示屏用LED封装技术具体要求

信息来源:www.sxwled.com   日期:2014-12-01   

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1、根据颜色分类
单基色显示屏:单红或单绿;双色显示屏:红和绿双基色,256级灰度、可以显示65536种颜色;全彩显示屏:红、绿、蓝三基色,256级灰度的全彩色显示屏可以显示1600多万种色。
2、根据组成像素单元分类
数码显示屏:显示像素为7段数码管,适于制作时钟屏、利率屏等;
图文显示屏:显示像素为点阵模块,适于播放文字、图像信息;
视频显示屏:显示像素由许多发光二极管组成,可以显示视频、动画等各种视频文件。
3、根据使用位置分类
户内显示屏:发光点小,像素间距密集,适合近距离观看;
半户外显示屏:介于户内和户外之间,不防雨水,适合在门楣作信息引导等用;
户外显示屏:发光点大,像素间距大,LED节能灯度高,可在阳光下工作,具有防风、防雨、防水功能,适合远距离观看。
4、按驱动方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。
二、显示屏用LED种类及优缺点
根据显示屏的分类,所使用的像素LED也可以分为以下几种:
1、点阵模块
优点:成本低、加工工艺成熟、品质稳定;缺点:LED节能灯度、颜色一致性不好控制,容易出现马赛格现象;
2、直插灯
优点:色彩一致性比较好控制,像素间距大小可以根据需要自由调整组合;缺点:红绿蓝混色效果不佳,角度不大,不好控制角度的一致性,加工上容易出现高低不平、上下左右容易错位;
3、贴片
优点:显示色彩、混色效果、角度一致性等都是最好的;缺点:包装、加工等成本高;
三、显示屏用led封装技术要求
不同应用位置将使用不同规格的显示屏,不同的显示屏又需要不同技术要求的LED器件,那么显示屏用LED到底有哪些技术要求呢,下面按照不同的分类逐一说明:
1、户内显示屏用贴片LED
户内显示屏用的贴片LED又分为“三并一”和“三合一”,其中前者多用于比较低成本,显示要求不高的领域,后者显示效果较佳,成本也相对较高,下面主要就“三合一”做一些说明;
(1)LED节能灯度:首先要考虑的是产品LED节能灯度的合适比例配搭,目前大多数全彩显示屏的红绿蓝LED节能灯度配搭都是按照3:6:1(就是一个像素里面红色LED节能灯度占30%,绿色占60%,蓝色占10%)的比例;一般来说封装厂和上游的晶片厂商几乎都是按照20mA来测试产品的,但是真正应用到显示屏上,几乎都不是这个电流在驱动LED灯的,一般来说红绿蓝三种LED由于构成在晶片材质不一样,它们在实际使用中的发热、发光、LED节能灯度衰减也不成比例,通常来说红色衰减比例小一些,蓝绿衰减大一些,所以来说为了能保证显示屏的使用寿命相对长一些,一般设计者会将蓝绿驱动电流比红色低一些;举例来说:如果红色按照18mA驱动,绿色15mA驱动,蓝色12mA驱动,根据LED晶片IV-If关系,大致我们可以推算出来,实际需要的LED的LED节能灯度,红绿蓝的关系是:
R:3÷90%
G:6÷75%
B:1÷60%

同时还要对LED节能灯度进行分档,分档的目的就是要使做出来的显示屏不要让肉眼就能看出LED节能灯度的差异,一般来说人眼能够比较敏感的分辨的LED节能灯度差是30%,扣除设备的测试误差和LED显示屏 武汉机构误差,设计分光按照10%~20%分档是比较好的。

(2)颜色:根据光学效应,白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱,颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感,人的眼睛就像一个三色接收器的体系,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理,即三原色原理。三种原色是相互独立的,任何一种原色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三原色,这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三原色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。三原色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。不同比例的三原色光相加得到彩色称为相加混色。其规律为:

红+绿=黄
红+蓝=紫
蓝+绿=青
红+蓝+绿=白
显示屏用LED最好的颜色搭配是:红色620-630nm、绿色520-530nm、蓝色465-475nm,当然这个范围还可以根据实际需要缩小,比如红色以3nm为一档、蓝绿以2.5nm为一档。角度:其实对于角度来说当然是越大越好,不过更重要的是角度不只是大就好,还需要角度曲线要饱满、光滑,红绿蓝要能一致重合,否则就会出现显示屏做好后,某些位置会显示暗区,或者某一种颜色特别LED节能灯或特别暗;
(3)电性参数:LED的电性参数主要表现在正向电压(vf)反向电流(Ir)和抗静电(ESD),一般作显示屏都采用5v直流电源电流驱动,所以:LED的Vf一般不要求一致性太高,只要控制在一个合理的范围即可(一般红色1.8-2.2v,蓝绿3.0-3.4v);ESD一般来说是越大越好,因为ESD无处不在,所以LED的ESD越大,做显示屏的加工就越不容易出问题;反向电流要求Vr=5v,Ir≦10uA户外显示屏用椭圆直插LED户外显示屏用LED一般多用椭圆结构的直插灯,相对于户内显示屏用LED来讲,户外用椭圆灯主要在发光角度上有分横向和纵向的角度问题,一般显示屏在户外来说,横向的可视范围都比较大,纵向的可视范围相对较小些;一般来说户外显示屏的LED横向角度在110度左右,纵向在50度左右是比较好的,由于直插灯的角度有很多因素影响,主要表现在:
(1)LED的封装外观形状;
(2)支架的碗杯结构;
(3)晶片以及本身的结构;
(4)封装胶水的折射率;
(5)材料品质的一致性;
(6)封装工艺(即晶片的发光高度位置);
因此,户外显示屏用LED的角度更不好掌握,不但需要良好的设计,同时还要有较好的工艺设计和品质管制水平。随着技术的不断提升,显示屏的要求也会越来越高,当然对LED封装技术的要求也就同样高的要求,希望业界同仁孜孜不倦的耕耘,以期做出更好的产品。

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