LED显示屏的设计技术指标分析

发布时间:2011-10-18 作者：熊栩 审核：熊栩 总点击： 文章来源：www.5sled.com 导读 关闭该页

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       目前，我国led显示屏行业标准《led显示屏通用规范SJ／T11141》，在这一行业标准和《电子测量仪2S可靠性试验GBll463》对led显示屏进行可靠性测定试验，实际上很难实现MTBF不低于10000小时这一可靠性要求，更不能满足高可靠性led显示屏的要求。而要做得具有高可靠性的led显示屏，配套产品材料要有很大的提高设，计要求必须包括成热、合理、先进。
　　一、配套产品材料
　　1、LED发光管。
　　LED发光管是LED电子显示屏的关键器件，应采用目前成熟可靠的LED产品。产品特点：
　　稳定性好，离散性小。
　　ESD指标高：HBM大于4000V。
　　衰减幅度小：1000小时小于5％
　　耐压能力强：Vr＝10V，Ir<2uA
　　亮度、波长、角度一致性高。
　　配光效果佳：完美的配光曲线。
　　可抵御温差、潮湿和紫外线，适用于户外环境。
　　2、箱体。
　　整体采用钢板或铝材，采用开门结构。箱体顶部采用销钉和底部采用导向套，保证箱体间精确定位。
　　箱体整体防护符合IP66标准。结构要充分考虑散热。
　　3、开关电源。
　　显示屏供电采用通过认证的著名品牌开关稳压电源模块，所有的开关电源都经过严格的测试、筛选、老化。确保完全符合国际安全及质量认证要求，以适 应显示屏长期稳定可靠工作的要求。在额定工作条件下．确保使用寿命大于10年。
　　4、接插件。
　　接插件是系统中的重要连接器件。应采用优质接插件产品，以保证接插件的纯金镀层的厚度，保持最佳的电气连接性能。保证系统在高温、高湿环境下良好的电气连接性能，
　　可以使系统长期稳定可靠地运行。
　　5、电路板。
　　电路板采用阻燃环氧板材，设计布局合理，走线规范，满足电磁兼容性和电路稳定性的要求。加工厂家应选择知名厂家生产的产品。
　　6、驱动芯片IC器件。
　　驱动电路采用国际著名品牌的恒流驱动芯片。在大温度范围内，保持高精度的恒定电流输出和高可靠性，能使显示屏的均匀性和可靠性显著改善。显示系统主要材料应通过CE、FCC、UL、CCC等认证。
　二、设计思想
　　1、成熟
　　在技术上采用成熟的先进技术；设计上保证所有器件处理降额工作状态；可靠性上采用合理的运行模型：工艺上采用完备的标准；在方案指标上充分考虑合理性，不盲目追求无意义的高指标；在发光器件和驱动芯片选择上，采用优质材料；屏体结构上采用模块化、标准化；在元器件配套设备的选择上，考虑优质品牌。
　　2、先进
　　(1)采用最先进的高清影像插放和信号处理系统，保证视频高保真还原。
　　(2)采用单点亮度校正技术，即通过调控每个LED的电流脉冲宽度以控制像素亮度，实现整屏的亮度—致。
　　(3)单点亮色度校正技术：
　　a、使led显示屏幕展现出自然界的真实色彩，实现颜色的真实还原。
　　b、使每个像素同种颜色的色坐标之间的误差△X，y<0．003，保证led显示屏色彩还原的均匀一致性。
　　(4)逐年消除亮度衰减。
　　显示屏出厂最大校正白平衡亮度应大于实际使用时的亮度。定期由制造商对亮度进行逐点校正，保证显示屏在运行过程中校正后的白干衡亮度不低于实际需要的亮度。
　　3、合理
　　采用合理的运行模型、增加并联环节，减少串联环节，采用热备技术和双路自愈结构。 由于显示屏的成本和工艺可行性，运行模型不可能全部采用并联模型．并联模型指组成产品相同单元同时工作时，只要有—个单元不发生故障，产品就不会发生故障。因此，显示屏关键部件和器件工作故障率较大的部件采用并联模型，降低故障率，提高可靠性。

    一、物理指标 

    像素中心距pixEL pitch(点间距) 相邻像素中心之间的距离。(单位：mm) 

    密度 (点数)

　　单位面积上像素点的数量(单位：点/m2)。点数同点间距存在一定计算关系。计算公式是：密度=(1000÷像素中心距) 。led显示屏的密度越高，图像越清晰，最佳观看距离范围越小。

 

        最佳视距

 

        观看距离图示

 

        平整度

        发光二极管、像素、显示模块、显示模组在组成led显示屏平面时的凹凸偏差。led显示屏的平整度不好易导致观看时，屏体颜色不均匀。

 

 

 

         二、电性能指标  
           灰度等级

　　 led显示屏同一级亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度级数。灰度也就是所谓的色阶或灰阶，是指亮度的明暗程度。对于数字化的显示技术而言，灰度是显示色彩数的决定因素。一般而言灰度越高，显示的色彩越丰富，画面也越细腻，更易表现丰富的细节。  

　　灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。一般为无灰度、8级、16级、32级、64级、128级、256级等，led显示屏的灰度等级越高，颜色越丰富，色彩越艳丽；反之，显示颜色单一，变化简单。

　　目前国内led显示屏主要采用8位处理系统，也即256（28）级灰度。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。采用RGB三原色即可构成256×256×256=16777216种颜色。即通常所说的16兆色。国际品牌显示屏主要采用10位处理系统，即1024级灰度，RGB三原色可构成10.7亿色。

 

         换帧频率

　　led显示屏led显示屏画面信息更新的频率。 一般为25Hz、30Hz、50Hz、60Hz等，换帧频率越高，变化的图像连续性越好。

        刷新频率

　　led显示屏显示数据每秒钟被重复显示的次数。常为60Hz、120Hz、240Hz等，刷新频率越高，图像显示越稳定。

         三、光学指标

　　显示屏亮度

　　led显示屏在法线方向的平均亮度。单位：cd/m2。 在同等点密度下，led显示屏的亮度取决于所采用的LED晶片的材质、封装形式和尺寸大小，晶片越大，亮度越高；反之，亮度越低。  亮度与晶片大小成正比的图示 。

 

 

        视角
 
　　在水平和垂直两个方向的亮度分别为led显示屏法线方向亮度的一半时,该观察方向与led显示屏法线的夹角分别称为水平视角和垂直视角，一般以±表示左右和上下各多少度。
 
　　如果一块显示屏的水平视角为120度、垂直视角为45度，在此观看范围内能使所有观众享受到最佳的观看效果。超出此范围，观众将可收看到低于正常亮度50%的视觉效果。led显示屏的视角越大，其受众群体越多，覆盖面积越广，反之越小。LED晶片的封装方式决定led显示屏的视角的大小，其中，表贴LED灯的视角较好，椭圆形LED单灯的水平视角较好。视角与亮度成反比。

 

          视角范围