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高清LED大屏4大關鍵技術

發布日期:2021-01-12 17:14瀏覽次數:
   高清LED大屏由一列發光二極管排列組合而成,因此LED的質量直接影響大屏幕的整體品質。而亮度與視角、均勻性與清晰度、像素、能耗與能效這四大方面在決定LED大屏質量中占了極大比重,下面將從這四方面進行介紹。
 
1、亮度與視角
 
   高清LED大屏亮度主要取決于LED的發光強度和LED密度。近幾年LED在襯底、外延、芯片及封裝等方面的新技術層出不窮,尤其是氧化銦錫(ITO)電流擴展層技術及工藝的穩定與成熟,使LED的發光強度有了大幅提高。目前,國際一流品牌小功率LED在水平視角為110度、垂直視角為50度的情況下,綠管的發光強度已高達4000mcd,紅管達1500mcd,藍管達1000mcd。在像素間距為20mm時,大屏幕亮度可達到10000nit以上。LED大屏幕可在任何環境下全天候工作.
 
    在談到LED大屏幕視角時,有一個值得我們思考的現象:尤其是室外大屏幕,人們的觀察角度基本是從下而上,而以現有LED大屏幕的產品形態來看,有一半的光通量消失在茫茫天空中。
 
高清LED大屏4大關鍵技術
 2、均勻性與清晰度
 
    LED大屏幕技術發展到今天,均勻性已成為衡量顯示屏優劣的最重要指標。人們常說LED大屏幕“點點燦爛,片片輝煌”,就是對像素之間和模塊之間嚴重不均勻的一種形象比喻。專業一點的說法是“灰塵效應”和“馬賽克現象”。
 
    造成不均勻現象的根源主要有:LED各項性能參數的不一致;大屏幕在生產、安裝過程中組裝精度的不足;其他電子元器件的電參數一致性不夠;模塊、PCB設計的不規范等。
 
    其中“LED各項性能參數的不一致”是主因。這些性能參數的不一致主要包括:光強不一致、光軸不一致、色坐標不一致、各基色光強分布曲線不一致以及衰減特性不一致等。
 
    如何解決LED性能參數的不一致現象,目前業內主要有兩種技術途徑:一是通過對LED規格參數的進一步細分,提高LED各項性能的一致性;二是通過后續校正的方式來改善LED大屏幕均勻性。后續校正也從早期的模組校正、模塊校正,發展到今天的逐點校正。校正技術則從單純的光強校正,發展到光強色坐標校正。
 
    但是,我們認為后續校正并不是萬能的。其中,光軸不一致、光強分布曲線不一致、衰減特性不一致、拼裝精度差以及設計的不規范等是無法通過后續校正來消除的,甚至這種后續校正會使光軸、衰減、拼裝精度方面的不一致更加惡化。
 
    因此,通過實踐我們的結論是:后續校正僅僅是治表,而LED參數細分才是治本,才是LED顯示產業未來的主流。
 
    而論到高清LED大屏均勻性與清晰度的關系,業界則常常存在一個認識上的誤區,即以分辨率替代清晰度。其實LED大屏幕清晰度是人眼對顯示分辨率、均勻性(信噪比)、亮度、對比度等多項因素綜合的主觀感受。單純縮小物理像素間距提高分辨率,而忽視均勻性,對提高清晰度是毫無疑義的。試想一個存有嚴重“灰塵效應”和“馬賽克現象”的顯示屏,即使它的物理像素間距再小,分辨率再高,也不可能得到一個良好的圖像清晰度。
 
    因此,從某種意義上講,目前制約LED大屏幕清晰度改善的主因是“均勻性”而不是“物理像素間距”。
 
 3、像素失控
 
    造成LED大屏幕像素失控的原因很多,其中最主要的原因就是“LED失效”。
 
    LED失效的主因又可分為兩個方面:一是LED自身品質不佳;二是使用方法不當。通過分析我們歸納出LED失效模式和上述兩個主因之間的對應關系。
 
    上述我們談到很多LED的失效通常在LED的常規檢驗測試中是無法發現的。除了在受到靜電放電、大電流(造成結溫過高)、外部強力等不當使用外,很多LED失效是在高溫、低溫、溫度快速變化或其他惡劣條件下,由于LED芯片、環氧樹脂、支架、內引線、固晶膠、PPA杯體等材料熱膨脹系數的差異,引發其內部應力的不同而產生的,因此,LED的質量檢測是一項十分復雜的工作。
 
4、能耗與能效
 
    提高LED光效,降低能耗是LED大屏幕技術一個重要的發展方向,它具有如下積極意義:一是節能、減排,保護環境;二是降低電力增容、動力設備及散熱設備的投入;三是節省電費降低運營成本;四是降低顯示屏溫升;五是延緩LED衰減速度;六是提高系統可靠性;七是延長顯示屏壽命;八是減小顯示屏光電參數的溫漂,穩定圖像效果。
 
    LED的發光效率(即外量子效率)是由LED內量子效率和逃逸率決定的。現今,LED的內量子效率已高達90%以上,但是由于逃逸率較低,因此外量子效率成為提高LED光效的瓶頸。為了突破這個制約行業發展的瓶頸,許多新穎的解決方案被提出,同時得到了理論驗證,其中大多數已進入試驗階段,部分已獲得了成功,并且為最終的產業化奠定了堅實的基礎。
 
    LED作為一種綠色、節能光源受到人們的青睞,也必將作為一種主流媒體,引領顯示技術的未來。
 
    總之,器件制造與器件應用本身是一個相輔相成的統一體,器件技術的進步給應用市場帶來繁榮,而應用市場的需求則是器件技術進步的永恒動力。只有企業共同努力,才能開創高清LED大屏技術新的未來。
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