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1、决定显示屏好坏的五大因素决定显示屏好坏的五大因素LED（发光二极管）对显示屏的重要性就好比汽车的引擎、空调的压缩（发光二极管）对显示屏的重要性就好比汽车的引擎、空调的压缩 机。选择一款性能优良的机。选择一款性能优良的 LED 是完成一个高性能是完成一个高性能 LED 显示屏的基本条件。显示屏的基本条件。 然而，即使同样的配菜、同样的调料、同样的灶具，不同水平的厨师也可能然而，即使同样的配菜、同样的调料、同样的灶具，不同水平的厨师也可能 烹饪出千差万别的菜肴。因此，能否用好烹饪出千差万别的菜肴。因此，能否用好 LED 更是检验显示屏制造商的试金更是检验显示屏制造商的试金 石。一般认为显示屏有以下
2、五大关键性能指标与石。一般认为显示屏有以下五大关键性能指标与 LED 品质参数息息相关：亮品质参数息息相关：亮 度与视角、均匀性与清晰度、像素失控率、寿命、能耗与能效。度与视角、均匀性与清晰度、像素失控率、寿命、能耗与能效。1、亮度与视角、亮度与视角.显示屏亮度主要取决于显示屏亮度主要取决于 LED 发光强度和发光强度和 LED 密度密度.显示屏视角应解决光通量浪费问题显示屏视角应解决光通量浪费问题显示屏亮度主要取决于显示屏亮度主要取决于 LED 的发光强度和的发光强度和 LED 密度。近几年密度。近几年 LED 在衬底、外延、芯片及封装等方面的新技术层出不穷，尤其是氧化铟锡在衬底、外延、芯片
3、及封装等方面的新技术层出不穷，尤其是氧化铟锡(ITO) 电流扩展层技术及工艺的稳定与成熟，使电流扩展层技术及工艺的稳定与成熟，使 LED 的发光强度有了大幅提高。目的发光强度有了大幅提高。目 前，国际一流品牌小功率前，国际一流品牌小功率 LED 在水平视角为在水平视角为 110 度、垂直视角为度、垂直视角为 50 度的情度的情 况下，绿管的发光强度已高达况下，绿管的发光强度已高达 4000mcd，红管达，红管达 1500mcd，蓝管达，蓝管达 1000mcd。在像素间距为。在像素间距为 20mm 时，显示屏亮度可达到时，显示屏亮度可达到 10000nit 以上。显以上。显 示屏可在任何环境下全
4、天候工作。示屏可在任何环境下全天候工作。在谈到显示屏视角时，有一个值得我们思考的现象：在谈到显示屏视角时，有一个值得我们思考的现象：LED 显示屏尤显示屏尤 其是室外显示屏，人们的观察角度基本是从下而上，而以现有其是室外显示屏，人们的观察角度基本是从下而上，而以现有 LED 显示屏的显示屏的 产品形态来看，有一半的光通量消失在茫茫天空中。在能源紧张的今天，我产品形态来看，有一半的光通量消失在茫茫天空中。在能源紧张的今天，我 们是否有更合理的解决之道？值得深思。们是否有更合理的解决之道？值得深思。2、均匀性与清晰度、均匀性与清晰度.LED 各项性能参数不一致是影响均匀性的主要原因各项性能参数不一
5、致是影响均匀性的主要原因.制约制约 LED 显示屏清晰度改善的主因是均匀性而不是物理像素间距显示屏清晰度改善的主因是均匀性而不是物理像素间距LED 显示屏技术发展到今天，均匀性已成为衡量显示屏优劣的最重显示屏技术发展到今天，均匀性已成为衡量显示屏优劣的最重 要指标。人们常说要指标。人们常说 LED 显示显示“点点灿烂，片片辉煌点点灿烂，片片辉煌”，就是对像素之间和模块，就是对像素之间和模块 之间严重不均匀的一种形象比喻。专业一点的说法是之间严重不均匀的一种形象比喻。专业一点的说法是“灰尘效应灰尘效应”和和“马赛克现马赛克现 象象”。造成不均匀现象的根源主要有：造成不均匀现象的根源主要有：LED
6、 各项性能参数的不一致；显示各项性能参数的不一致；显示 屏在生产、安装过程中组装精度的不足；其他电子元器件的电参数一致性不屏在生产、安装过程中组装精度的不足；其他电子元器件的电参数一致性不 够；模块、够；模块、PCB 设计的不规范等。设计的不规范等。其中其中“LED 各项性能参数的不一致各项性能参数的不一致”是主因。这些性能参数的不一致是主因。这些性能参数的不一致 主要包括：光强不一致、光轴不一致、色坐标不一致、各基色光强分布曲线主要包括：光强不一致、光轴不一致、色坐标不一致、各基色光强分布曲线 不一致以及衰减特性不一致等。如何解决不一致以及衰减特性不一致等。如何解决 LED 性能参数的不一致
7、现象，目前性能参数的不一致现象，目前 业内主要有两种技术途径：一是通过对业内主要有两种技术途径：一是通过对 LED 规格参数的进一步细分，提高规格参数的进一步细分，提高 LED 各项性能的一致性；二是通过后续校正的方式来改善显示屏均匀性。后各项性能的一致性；二是通过后续校正的方式来改善显示屏均匀性。后续校正也从早期的模组校正、模块校正，发展到今天的逐点校正。校正技术续校正也从早期的模组校正、模块校正，发展到今天的逐点校正。校正技术 则从单纯的光强校正，发展到光强则从单纯的光强校正，发展到光强+色坐标校正。色坐标校正。但是，我们认为后续校正并不是万能的。其中，光轴不一致、光强但是，我们认为后续校
8、正并不是万能的。其中，光轴不一致、光强 分布曲线不一致、衰减特性不一致、拼装精度差以及设计的不规范等是无法分布曲线不一致、衰减特性不一致、拼装精度差以及设计的不规范等是无法 通过后续校正来消除的，甚至这种后续校正会使光轴、衰减、拼装精度方面通过后续校正来消除的，甚至这种后续校正会使光轴、衰减、拼装精度方面 的不一致更加恶化。的不一致更加恶化。因此，通过实践我们的结论是：后续校正仅仅是治表，而因此，通过实践我们的结论是：后续校正仅仅是治表，而 LED 参数参数 细分才是治本，才是细分才是治本，才是 LED 显示产业未来的主流。显示产业未来的主流。而论到显示屏均匀性与清晰度的关系，业界则常常存在一
9、个认识上而论到显示屏均匀性与清晰度的关系，业界则常常存在一个认识上 的误区，即以分辨率替代清晰度。其实显示屏清晰度是人眼对显示屏分辨率、的误区，即以分辨率替代清晰度。其实显示屏清晰度是人眼对显示屏分辨率、 均匀性均匀性(信噪比信噪比)、亮度、对比度等多项因素综合的主观感受。单纯缩小物理像、亮度、对比度等多项因素综合的主观感受。单纯缩小物理像 素间距提高分辨率，而忽视均匀性，对提高清晰度是毫无疑义的。试想一个素间距提高分辨率，而忽视均匀性，对提高清晰度是毫无疑义的。试想一个 存有严重存有严重“灰尘效应灰尘效应”和和“马赛克现象马赛克现象”的显示屏，即使它的物理像素间距再小，的显示屏，即使它的物理
10、像素间距再小， 分辨率再高，也不可能得到一个良好的图像清晰度。分辨率再高，也不可能得到一个良好的图像清晰度。因此，从某种意义上讲，目前制约因此，从某种意义上讲，目前制约 LED 显示屏清晰度改善的主因是显示屏清晰度改善的主因是 “均匀性均匀性”而不是而不是“物理像素间距物理像素间距”。3、显示屏像素失控、显示屏像素失控.造成显示屏像素失控的主要原因是造成显示屏像素失控的主要原因是 LED 失效失效.静电放电是失效最大诱因静电放电是失效最大诱因造成显示屏像素失控的原因很多，其中最主要的原因就是造成显示屏像素失控的原因很多，其中最主要的原因就是“LED 失效失效” 。LED 失效的主因又可分为两个
11、方面：一是失效的主因又可分为两个方面：一是 LED 自身品质不佳；二是自身品质不佳；二是 使用方法不当。通过分析我们归纳出使用方法不当。通过分析我们归纳出 LED 失效模式和上述两个主因之间的对失效模式和上述两个主因之间的对 应关系。应关系。上述我们谈到很多上述我们谈到很多 LED 的失效通常在的失效通常在 LED 的常规检验测试中是无的常规检验测试中是无 法发现的。除了在受到静电放电、大电流法发现的。除了在受到静电放电、大电流(造成结温过高造成结温过高)、外部强力等不当使、外部强力等不当使 用外，很多用外，很多 LED 失效是在高温、低温、温度快速变化或其他恶劣条件下，由失效是在高温、低温、
12、温度快速变化或其他恶劣条件下，由 于于 LED 芯片、环氧树脂、支架、内引线、固晶胶、芯片、环氧树脂、支架、内引线、固晶胶、PPA 杯体等材料热膨胀系杯体等材料热膨胀系 数的差异，引发其内部应力的不同而产生的，因此，数的差异，引发其内部应力的不同而产生的，因此，LED 的质量检测是一项的质量检测是一项 十分复杂的工作。十分复杂的工作。再者，对于再者，对于 GaN 基基 LED 而言，静电放电是其失效的最大诱因。静而言，静电放电是其失效的最大诱因。静 电放电导致电放电导致 LED 失效的机理非常复杂，设备、工具、器皿及人体均有可能带失效的机理非常复杂，设备、工具、器皿及人体均有可能带 有静电并对
13、其放电，这种静电少则几百伏，高则几万伏，放电时间在纳秒级有静电并对其放电，这种静电少则几百伏，高则几万伏，放电时间在纳秒级 水平。我们在显示屏生产、安装、使用过程中出现的蓝绿管失效，往往就是水平。我们在显示屏生产、安装、使用过程中出现的蓝绿管失效，往往就是 LED-PN 结被静电放电击穿所至。国际静电协会严格规定了标准静电放电模结被静电放电击穿所至。国际静电协会严格规定了标准静电放电模 式，主要分为人体放电模式式，主要分为人体放电模式(HBM)和机器放电模式和机器放电模式(MM)。我国对器件的静电。我国对器件的静电 放电敏感度放电敏感度(ESDS)分为三个等级分为三个等级(人体模式人体模式)：
14、1 级为级为 01999V；2 级为级为 20003999V；3 级为级为 4000V 以上。一般情况下以上。一般情况下 LED 的静电放电敏感度在人的静电放电敏感度在人 体模式下在几百伏上万伏之间，而在机器模式下只有几十伏到五百伏左右。体模式下在几百伏上万伏之间，而在机器模式下只有几十伏到五百伏左右。LED 显示屏由于生产过程繁杂，静电放电防不胜防，因此，显示屏由于生产过程繁杂，静电放电防不胜防，因此，LED 静电放电敏静电放电敏 感度应选择感度应选择 2 级或以上为妥级或以上为妥(人体模式人体模式)，而静电防护必须贯穿生产全过程。，而静电防护必须贯穿生产全过程。4、寿命、寿命.LED 的寿
15、命决定了显示屏的寿命的寿命决定了显示屏的寿命.从器件制造和器件应用两方面着手提高从器件制造和器件应用两方面着手提高 LED 寿命寿命LED 显示屏的寿命是由多种因素决定的，但是，由许多因素造成的显示屏的寿命是由多种因素决定的，但是，由许多因素造成的 寿命终结是可以通过零部件寿命终结是可以通过零部件(比如开关电源比如开关电源)的更换来不断地延续寿命。而的更换来不断地延续寿命。而 LED 则是不可能被大量更换的，因此，一旦则是不可能被大量更换的，因此，一旦 LED 寿命终结，则意味着显示屏寿命终结，则意味着显示屏 寿命的终止。一定意义上寿命的终止。一定意义上 LED 的寿命决定了显示屏的寿命。的寿
16、命决定了显示屏的寿命。LED 的寿命通常的寿命通常 以发光强度衰减到初始值以发光强度衰减到初始值 50%的时间为寿命期。的时间为寿命期。LED 作为一种半导体材料，作为一种半导体材料， 人们常说有人们常说有 10 万小时寿命，但那是在理想条件下的评估。而在实际使用状况万小时寿命，但那是在理想条件下的评估。而在实际使用状况 下是达不到的。我们有一个简单的实验方法和计算公式可以测算下是达不到的。我们有一个简单的实验方法和计算公式可以测算 LED 的寿命：的寿命： 将将 LED 放置于与实际工作环境相同的条件下工作放置于与实际工作环境相同的条件下工作 1000 小时，并测得光强的小时，并测得光强的 初始值和终值，然后通过公式就可推出初始值和终值，然后通过公式就可推出 LED 的寿命期。我们选定某著名品牌的寿命期。我们选定某著名品牌 蓝管在环境温度为蓝管在环境温度为 50、电流为、电流为 20mA 的环境下工作的环境下工作 1000 小时后测得终值小时后测得终值 为为 0.88初始值，根据公式我们可算出该蓝管在该环境下的寿命为初始值，根据公式我们可算出该蓝管在该环
