關(guān)于提升LED顯示屏質(zhì)量的探討
1、亮度與視角
亮度是顯示屏的一個(gè)重要指標(biāo)，顯示屏亮度主要取決于LED發(fā)光強(qiáng)度和LED在顯示屏上的排列密度。有些安裝在較高墻面上的顯示屏，LED管子安裝的角度對(duì)于人眼判斷發(fā)光強(qiáng)度也有一定的影響。按照信息產(chǎn)業(yè)部SJ/T11141-2003標(biāo)準(zhǔn)，亮度定義為L(zhǎng)ED顯示屏單位面積上的發(fā)光強(qiáng)度。視角為觀察方向的亮度下降到LED顯示屏法線方向亮度的二分之一時(shí)，同一平面兩個(gè)觀察方向與法線方向所成的夾角，分為水平視角和垂直視角。顯示屏的顯示顏色有單基色、雙基色和全彩色，使用環(huán)境有兩類：室內(nèi)顯示屏和室外顯示屏，兩者對(duì)參數(shù)的選擇和要求也有區(qū)別。室內(nèi)全彩屏的亮度要在800cd/m2以上，室外全彩屏的亮度要在1,500cd/m2以上，才能基本保證顯示屏工作時(shí)的正常圖像亮度。近幾年LED在襯底、外延、芯片及封裝等方面的新技術(shù)層出不窮，尤其是氧化銦錫（ITO）材料的使用，電流擴(kuò)展層技術(shù)及工藝的穩(wěn)定與成熟，使LED的發(fā)光效率有了大幅度的提高。目前，大多數(shù)戶外全彩顯示屏水平視角可大于120°、垂直視角大于45°，在像素間距為16mm時(shí)，全彩顯示屏白平衡亮度大于6,000cd/m2,像素間距為20mm時(shí)，全彩顯示屏白平衡亮度也可達(dá)到5,500cd/m2以上，顯示屏可在任何環(huán)境下全天候工作。
LED管的發(fā)光強(qiáng)度取決于管子的工作電流，目前1W的LED管，生產(chǎn)廠家推薦的工作電流一般為350mA.增大工作電流，會(huì)提高LED管的發(fā)光強(qiáng)度，但也會(huì)導(dǎo)致LED管的發(fā)熱，加快LED管的光衰，實(shí)際上將會(huì)影響LED顯示屏的整體壽命，而LED管是不可能被大量更換的，因此，一旦一塊屏上有較多數(shù)量的LED管壽命終結(jié)，則意味著顯示屏壽命的終止。從一定意義上說(shuō)，LED管的壽命決定了顯示屏的壽命。LED管的壽命通常以發(fā)光強(qiáng)度衰減到初始值50%的時(shí)間為壽命期。我們?cè)跈z驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在政府采購(gòu)的項(xiàng)目，要求供應(yīng)商提供顯示屏的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，由于是投標(biāo)前的質(zhì)量保證，供應(yīng)商自己送來(lái)的檢驗(yàn)樣品都是經(jīng)過(guò)挑選的，而且是縮小試樣，這些送檢產(chǎn)品的質(zhì)量確實(shí)比較過(guò)關(guān)?，F(xiàn)在政府采購(gòu)對(duì)產(chǎn)品有質(zhì)量要求和價(jià)格要求，其中價(jià)格一般都占百分制的45分，如果質(zhì)量相差不大，價(jià)格起著關(guān)鍵性的作用?，F(xiàn)在的供應(yīng)商投標(biāo)不管產(chǎn)品質(zhì)量能否符合，一律填寫滿足、優(yōu)于，現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審很難核對(duì)，只有在中標(biāo)后，采購(gòu)單位才能發(fā)現(xiàn)。對(duì)一些以低價(jià)中標(biāo)的供應(yīng)商，用質(zhì)量較差的管子代替好的管子完全有可能發(fā)生。所以在選購(gòu)顯示屏產(chǎn)品時(shí)，盡可能選擇信譽(yù)好，品牌響的專業(yè)生產(chǎn)廠家，有可能時(shí)還要供應(yīng)商提供LED管的進(jìn)貨發(fā)票，以確保LED管和顯示屏的質(zhì)量。
2、均勻性與清晰度
LED顯示屏均勻性有三個(gè)體現(xiàn)指標(biāo)：像素光強(qiáng)均勻性、顯示模塊亮度均勻性和模組亮度均勻性。由于測(cè)試像素光強(qiáng)均勻性要把LED管從顯示屏上拆下，過(guò)程復(fù)雜，而且也可能損壞管子，所以顯示屏測(cè)試一般選擇模塊或模組的亮度均勻性作為考核指標(biāo)。模塊亮度均勻性是指同一塊顯示屏中模塊相互之間的亮度一致性，已成為衡量顯示屏優(yōu)劣的最重要指標(biāo)之一。
測(cè)量方法是在全屏范圍內(nèi)任意離散抽取9個(gè)顯示模塊（黑屏狀態(tài)下隨機(jī)選擇9個(gè)顯示模塊），在最高灰度級(jí)、最高亮度級(jí)下，全屏顯示某一基色，用彩色分析儀分別測(cè)量出9個(gè)顯示模塊的亮度值，光探頭采集范圍不得少于16個(gè)相鄰像素，再進(jìn)行算術(shù)平均計(jì)算，具體如公式（1）所示。
LJ=×100%（1）
其中LAV=Li/9
通過(guò)我們對(duì)不同顯示屏的檢測(cè)，包括室內(nèi)屏和室外屏，各類初始技術(shù)指標(biāo)尚能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到C級(jí)的居多。通過(guò)環(huán)境實(shí)驗(yàn)、可靠性實(shí)驗(yàn)后，光衰及光學(xué)性能的變化就會(huì)產(chǎn)生均勻性問(wèn)題。我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)顯示屏經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用之后，會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，如“灰塵效應(yīng)”和“馬賽克”等，造成這種不均勻的主要原因是LED管的各項(xiàng)性能不一致，主要包括光強(qiáng)不一致、光軸不一致、色坐標(biāo)不一致、各基色光強(qiáng)分布曲線不一致以及工作后的光衰不一致。目前業(yè)內(nèi)解決LED管性能參數(shù)不一致的現(xiàn)象主要有兩種技術(shù)途徑：一是通過(guò)對(duì)LED管規(guī)格參數(shù)的進(jìn)一步細(xì)分，提高LED管各項(xiàng)性能的一致性；二是通過(guò)后續(xù)校正的方式來(lái)改善顯示屏的均勻性。我們認(rèn)為事前分選是解決均勻性較為有效的技術(shù)手段，后續(xù)校正有可能使LED管超負(fù)荷工作，而且還有些缺陷，如光軸不一致、光強(qiáng)分布曲線不一致、光衰特性不一致、拼裝精度差等，是無(wú)法通過(guò)后續(xù)校正來(lái)消除的。
LED顯示屏標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定清晰度，但對(duì)像素間距作了定義，像素間距越小，清晰度越高?，F(xiàn)在常用的戶內(nèi)全彩點(diǎn)陣顯示像素間距有2.5、4、4.75、6mm等，亞表貼三拼一像素間距有6、7.62、10、12mm等。由于顯示屏的制造工藝和LED管的離散性，像素不是決定清晰度的唯一指標(biāo)，與顯示屏分辨率、均勻性、亮度、對(duì)比度等多項(xiàng)指標(biāo)密切相關(guān)。通過(guò)單純縮小物理像素間距來(lái)提高分辨率，雖然可以在一定程度上增強(qiáng)清晰度，但由于顯示屏產(chǎn)品的特殊性，只有上述各類參數(shù)指標(biāo)均達(dá)到要求，才能得到一個(gè)良好的圖像清晰度。
3、顯示屏像素
像素失控分為盲點(diǎn)和常亮點(diǎn)兩類。盲點(diǎn)，也就是瞎點(diǎn)，在需要亮的時(shí)候它不亮，稱之為瞎點(diǎn)；常亮點(diǎn)，在需要不亮的時(shí)候它反而一直亮著，稱之為常亮點(diǎn)。對(duì)于單色、雙色較好理解，對(duì)于全彩，RGB其中任何一個(gè)燈失控，我們即認(rèn)為此像素失控。像素失控率分為整屏像素失控率和區(qū)域像素失控率。整屏像素失控率等于整屏盲點(diǎn)數(shù)與整屏常亮點(diǎn)數(shù)之和與整屏像素?cái)?shù)之比。另外，為避免失控像素集中于某一個(gè)區(qū)域，標(biāo)準(zhǔn)提出“區(qū)域像素失控率”,也就是在100×100像素區(qū)域內(nèi)，失控的像素?cái)?shù)與區(qū)域像素總數(shù)（即10,000）之比。此指標(biāo)在SJ/T11141-2003《LED顯示屏通用規(guī)范》中對(duì)《失控的像素是呈離散分布》的要求進(jìn)行了量化，方便直觀.
4、環(huán)境防護(hù)與安全要求
由于顯示屏可應(yīng)用在不同場(chǎng)合，所以對(duì)顯示屏也有一定的安全要求。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要安全指標(biāo)有接地、對(duì)地漏電流、抗電強(qiáng)度、溫升四個(gè)指標(biāo)。其中對(duì)地漏電流和抗電強(qiáng)度是最重要的安全指標(biāo)。SJ/T11141-2003《LED顯示屏通用規(guī)范》5.4條規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)要求在1.1倍額定電源電壓下，顯示屏的對(duì)地漏電流不得超過(guò)3.5mA;抗電強(qiáng)度在電源開關(guān)處于接通位置，應(yīng)能耐受1,500V,1min的試驗(yàn)電壓而不發(fā)生絕緣擊穿。
LED室外顯示屏的用量比室內(nèi)屏用量高得多，室內(nèi)顯示屏對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的要求較低，室外顯示屏對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的要求則高得多。由于不同的地區(qū)，環(huán)境也不一樣，室外顯示屏應(yīng)能耐受惡劣環(huán)境的長(zhǎng)期影響，即能抗風(fēng)、抗雨、抗震，還要求在高低溫環(huán)境下也能正常使用。上述各類環(huán)境因素都會(huì)使LED顯示屏原有封閉結(jié)構(gòu)遭受不同程度的損壞，雨水和灰塵滲漏又會(huì)使內(nèi)部電路遭受損壞，如雨水和灰塵在電的作用下對(duì)銅箔的腐蝕，產(chǎn)生的潮濕對(duì)電阻和LED管引線的銹蝕等。所以，室外顯示屏的防水性能顯得極為重要.
