LED顯示屏培訓(xùn)

1、目錄LED介紹LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)LED封裝LED名詞及專業(yè)術(shù)語解釋LED顯示屏箱體評估顯示屏好壞顯示屏現(xiàn)場勘察內(nèi)容 1、LED LED是發(fā)光二極管的英文縮寫（Light emitting diode）2、基本結(jié)構(gòu) 是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體晶片材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用透鏡灌封硅膠密封，起到保護內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。 發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)

2、載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。3、材料 GaAs(砷化鎵)紅光, GaP(磷化鎵)綠光, GaN(氮化鎵)藍色電極和散熱器4、常見的LED結(jié)構(gòu)透鏡及密封層金絲導(dǎo)線芯片密封樹脂反射器3mmLED透鏡及密封層電級和散熱器金線導(dǎo)絲芯片密封樹脂SMDLED5、LED顯示屏的主要類別（1）直插型 346(3橢圓) 546(5橢圓)（2）表貼三合一 5050 3528 2121（3）表貼三拼一(0805)（4）亞表貼（5）點陣模塊直插型 346(3橢圓)3mm橢圓燈 346封裝發(fā)光顏色:R G BP12 戶外全彩模組P10 戶外全彩模組直插型 5

3、46(5橢圓)戶外P16全彩三燈模組戶外P16全彩四燈模組戶外P20全彩三燈模組5mm橢圓燈 546封裝發(fā)光顏色:R G B表貼三合一 表貼三合一50505.0*5.0mm表面貼裝發(fā)光二極管發(fā)光顏色:全彩色防護等級:IPX5,防紫外線常用于戶外屏,網(wǎng)格屏等產(chǎn)品表貼三合一 表貼三合一3528戶內(nèi)P7.62三合一全彩模組3.5*2.8 mm表面貼裝發(fā)光二極管發(fā)光顏色:全彩色常用于戶內(nèi)全彩屏 P5及以上規(guī)格表貼三拼一 08050805表面貼裝發(fā)光二極管發(fā)光顏色:R G B常用于戶內(nèi)全彩屏 P6及以上規(guī)格4、 亞表貼亞表貼是介于DIP與SMT之間的一種產(chǎn)品，其LED燈的封裝表面和SMT一樣，但是它的正

4、負級引腳和DIP的一樣，生產(chǎn)時也是穿過PCB來焊接的，其優(yōu)點是：亮度高，顯示效果好，缺點是：工藝復(fù)雜，維修困難.點陣模塊戶內(nèi)P6三合一全彩模組戶外P10三合一全彩模組點間距有:P4,P5,P6,P7.62,P8,P10,P12,P12.5,P16P4,P5,P6,P7.62,P8適用于戶內(nèi)顯示屏P10,P12,P12.5,P16適用于戶外顯示屏（1）按使用環(huán)境分: 戶內(nèi)(密度小、亮度低、不防水) 戶外(亮度高,防水) 半戶外（2）按顯示的顏色分: 單色(一般為單紅) 雙色(一般為紅綠雙色) 全彩 （3）按點間距分： P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12、P12.5、 P14、P1

5、6、P18、P20、P22、P25、P31.25、P37.5、P40、P60、P100（4）按控制方式分： 同步屏 異步屏(脫機)LED顯示屏分類2、LED顯示屏基本組成(1)顯示屏主體(2)固定安裝結(jié)構(gòu)(3)控制系統(tǒng)(4)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(5)音視頻多媒體處理系統(tǒng)(6)配電系統(tǒng)(7)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)(8)散熱系統(tǒng)3、LED顯示屏基本示意圖4、LED顯示屏安裝方式(1)掛裝(2)吊裝(3)座裝(4)立柱式(5)鑲嵌式管芯尺寸：通常全彩顯示屏選擇13mil以上的芯片，單雙色顯示屏選擇9mil以上 的芯片。芯片的尺寸會直接影響芯片的發(fā)熱和壽命。 備注:mil: 晶片布局的長度單位，我們也叫做毫英寸，1 m

6、il = 千分 之一英寸。對于led晶片9mil 或13mil,指的是晶片的長寬尺寸.管芯亮度：管芯亮度將直接影響顯示屏的亮度。如果選擇管芯時亮度不夠，在 做顯示屏?xí)r靠提高電流在提高亮度，則直接影響顯示屏壽命。所以 在制作顯示屏?xí)r，應(yīng)選擇亮度高于顯示屏要求亮度。管芯波長：波長參數(shù)將直接影響顯示屏顯示的顏色。正波長為紅色640nm，綠 色525nm，藍色470nm。制作全彩色LED顯示屏?xí)r，通常選擇正波 長，以達到色彩絢麗豐富的效果。而對于單雙色顯示屏，可以選擇 偏5nm的LED，不會影響文字顯示效果。管芯的技術(shù)參數(shù)管芯均勻性：管芯均勻性直接影響顯示屏的均勻性，均勻性包括亮度均勻性和 波均勻性。

7、一般選擇管芯時，波長偏差2.5nm，亮度偏差10%以 內(nèi)不 會影響顯示屏效果，超出此范圍則會影響顯示屏效果。支架：影響散熱效果，從而影響LED壽命。最好為銅支架，其次為鐵支架。一 般全彩屏LED選用銅支架，單雙色屏LED采用鐵支架。膠體：LED膠體會影響到散熱、亮度一致性、角度等參數(shù)。管芯的封裝工藝LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基座基座基座晶粒固焊封裝Display基座(Diffusion)(上游 )(中游 )(下游 )Epistar(晶元) 、 Cree 、 Formosa(璨圓)Nichia(日亞) 、 Toyoda(豐田) 、 Etc Epistar(晶元) 、 Cree 、 Formosa(璨圓)Ni

8、chia(日亞) 、 Toyoda(豐田) 、 Agilent Nichia(日亞) 、 Toyoda(豐田) 、 Cree Rohm (羅姆） 、 Everlight(億光) 、OsramSeoul(首爾) 、Edison(愛迪森) 、基座基座基座晶粒固晶焊線封裝基座(Diffusion)LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管組件依其制作過程可分為上游晶圓制作(單芯片與磊芯片的生產(chǎn)與制造)、中游晶粒制作(將磊芯片經(jīng)過制作電極、平臺蝕刻等程序切割出LED晶粒)及下游封裝(將晶粒封裝成發(fā)光器件)，具體工藝流程為：1外延片工藝： 襯底結(jié)構(gòu)設(shè)計緩沖層生長N型GaN層生長多量子阱發(fā)光 層生長P型GaN層生長退火檢測

9、（光熒光、X射線）外 延片2晶片工藝： 外延片設(shè)計、加工掩模版光刻離子刻蝕N型電極（鍍膜、 退火、刻 蝕）P型電極（鍍膜、退火、刻蝕）劃片晶片分檢、分 級包裝3、封裝工藝： 封裝擴晶點銀漿（絕緣膠）固晶烘干焊線封 膠（環(huán)氧樹脂）烘干半切電性能檢測全切測試分 選包裝LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 1、 LED封裝的主要物料 1.1 晶片(芯片) 小功率晶片 大功率晶片框晶環(huán)晶片黏晶膠帶P 電極 P 層P/N 接合層N 層N 電極N電極雙電極晶片雙電極晶片 單電極晶片單電極晶片 P電極1.2 晶片發(fā)光的顏色 1.3 支架 3 PIN帶杯支架3 PIN側(cè)光支架支架(Lead Frame)4 PIN帶杯支架4 PIN

10、側(cè)光支架 直插二極管支架直插二極管支架 5050貼片支架 3528貼片支架 1.4 膠類 改變成品外觀顏色.增加效果.固定晶片用導(dǎo)電導(dǎo)熱.密封,成型用.環(huán)氧樹脂色 劑與擴 散 劑膠 餅銀膠/絕緣膠硅 膠 1.5 其它金線連接晶片與支架2、LED封裝流程一覽測試晶片,支架,銀膠物料ASM固晶機設(shè)備金線ASM焊線機膠水灌膠機,烤箱/分光機(裝帶機)固晶流程封膠焊線焊線焊線固晶固晶點膠點膠封膠封膠測試測試入庫入庫分光分光鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑；芯片尺寸及電極大小是否符合 工藝要求；電極圖案是否完整等。點膠：在LED支架的相應(yīng)位置點上銀膠或絕緣膠。固晶：將晶片固定在支架合理位置上。固晶

11、QC檢測：檢測是否固晶不良，是 否符合工藝要求。壓焊：壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。點熒光粉：白光需要點熒光粉，用藍光晶片激發(fā)熒光粉發(fā)出白光，熒光粉的 多少大致決定了LED成品燈珠的色溫。（其他光色省去該步驟）蓋透鏡：主要保護好LED內(nèi)部的焊接結(jié)構(gòu)和晶片。注膠：往透鏡里面灌注硅膠，從而保護LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)。烘烤：進入烤箱烘烤，使透鏡內(nèi)的硅膠硬化，LED就徹底被保護周全了。分光分色：LED成品后，因為亮度和色溫會有差異，所以為了更好的銷售需 要詳細分光分色，分別裝袋貼上技術(shù)參數(shù)標(biāo)簽。散熱能力很差，功率小，光輸出小SMD LED可機器生產(chǎn)，產(chǎn)率高，發(fā)展趨勢 功率小，光

12、輸出小散熱能力很差，功率小，光輸出小角度小，使用方便，可插件安裝 3mmLEDLED 封裝形式 優(yōu) 勢 缺點 角度小，使用方便，可插件安裝 5mmLED3、LED的常見封裝形式LED名詞解釋和專業(yè)術(shù)語LED名詞解釋照度：單位為勒克斯(Lux,lx)，1 勒克斯等于1流明(lm)的光通量 均勻分布于 1 面積上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量為標(biāo)準(zhǔn)，若傾斜照射則照度下降。亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發(fā)光強度。單 位是堪德拉每平米(cd/)或稱nits，亮度是指發(fā)光體（反光體）表面發(fā)光（反光）強弱的物理量。人眼從一個方向觀察光源，在這個方向上的光強與人眼所“見到”的光源面積

13、之比，定義為該光源單位的亮度，即單位投影面積上的發(fā)光強度。發(fā)光強度：指光源的明亮程度，發(fā)光強度簡稱光強，單位是堪德拉簡寫cd，1000mcd=1cd，可以說，發(fā)光強度就是描述了光源到底有多亮。光通量：光通量通常用來表示，單位為流明lm，光通量是每單位時間到達、 離開或通過曲面的光能數(shù)量。光效：光源發(fā)出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)。單位：每瓦流明（Lm/w）。眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，所造成的視覺不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。顯色指數(shù)：是光源顯色性的定量描述，表示符號為Ra。光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性

14、高的光源對物體再顯較好，我們所看到的顏色也較接近自然原色；顯色性低的光源對顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。國際照明委員會CIE 把太陽的顯色指數(shù)定為Ra=100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色性是照明設(shè)計上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品燈光下顏色真實的效果。ESD:是“靜電釋放”的意思，它是英文：Electro-Static discharge的縮寫，即“靜電放電”的意思。ESD是本世紀(jì)中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學(xué)科。因此，國際上習(xí)慣將用于靜電防護的器材統(tǒng)稱為“ESD”，中文名稱為靜電阻抗器。 LED專業(yè)術(shù)語1、像素，像素直徑，點間距 像素點：LED顯示屏

15、的最小發(fā)光單位, LED顯示屏中的每一個可被單獨控制 的發(fā)光單元稱為像素。像素直徑：像素直徑是指每一LED發(fā)光像素點的直徑，單位為毫米。像素間距：LED顯示屏的兩像素間的中心距離稱為像素間距，又叫點間距。 點間距越密，在單位面積內(nèi)像素密度就越高，分辨率亦高，成 本也高。像素直徑越小，點間距就越小。2、分辨率 模組分辨率: LED模組橫向像素點數(shù)乘以縱向像素點數(shù)。屏體分辨率: LED顯示屏橫向像素點數(shù)乘以縱向像素點數(shù)。屏幕的分辨率越高，可以顯示的內(nèi)容越多，畫面越細膩，但是分辨率越高，造價也就越昂貴。3、亮度 (Luminance) 亮度: 在給定方向上,每單位面積上的發(fā)光強度 亮度的單位是cd/

16、m2。 亮度與單位面積的LED數(shù)量、LED本身的亮度成正比。 LED的亮度與其驅(qū)動電流成正比,但壽命與其電流的平方成反比，所以不能為了追求亮度過分提高驅(qū)動電流。 在同等點密度下，LED顯示屏的亮度取決于所采用的LED晶片的材質(zhì)、封裝形式和尺寸大小，晶片越大，亮度越高；反之,亮度越低。LED亮度要求:戶外朝陽: 8000 cd/m2戶外背陰: 4000 cd/m2室內(nèi)顯示屏: 800 cd/m2-2000 cd/m2灰度: LED顯示屏同一級亮度中從最暗到最亮之間能區(qū)別的亮度級數(shù)。用 于顯示視頻畫面的顯示屏，每種基色應(yīng)具有256 級(8bit)的灰度處理 能力。 灰度取決于視頻源及控制系統(tǒng)的處理

17、位數(shù)。目前國內(nèi)LED顯示屏主要采用8位處理系統(tǒng)，也即256（28）級灰度。簡單理解就是從黑到白共有256種亮度變化。采用RGB三原色即可構(gòu)成256256256=16777216種顏色。即通常所說的16兆色。國際品牌顯示屏主要采用10位處理系統(tǒng)，即1024級灰度，RGB三原色可構(gòu)成10.7億色。4、灰度 對比度:在一定的環(huán)境照度下，LED顯示屏最大亮度和背景亮度的比值。 對比度發(fā)光時的亮度（發(fā)光亮度）/不發(fā)光時的亮度（反射 亮度） 為了能夠顯示出亮度均一的文字和圖像，不受周圍光線的影響，屏幕應(yīng)具有足夠的對比度。對于LED顯示屏,對比度要達到4096:1以上效果才好。 5、對比度白色可由RGB三色

18、按比例混合而成,RGB所占比例為3:6:1（精確比3.0：5.9：1.1）。6、白平衡像素失控率: 是指顯示屏的最小成像單元（像素）工作不正常（失控)所占的比例。像素失控有兩種模式:(1)盲點，也就是瞎點，在需要亮的時候它不亮，稱之為瞎點；(2)常亮點，在需要不亮的時候它反而一直在亮著，稱之為常亮點。一般地，像素的組成有2R1G1B（2顆紅燈、1顆綠燈和1顆藍燈）、1R1G1B、2R1G等等，而失控一般不會是同一個像素里的紅、綠、藍燈同時全部失控，但只要其中一顆燈失控，我們即認為此像素失控。 按照SJ/T11141-2003行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，室內(nèi)屏的像素失控率應(yīng)不大于萬分之三，室外屏的像素失控率

19、應(yīng)不大于千分之二，且為離散分布。7、像素失控率8、換幀頻率refresh frame frequency 9、刷新頻率refresh frequency 換幀頻率: 單位時間內(nèi)顯示屏畫面信息更新的次數(shù)；一般為25Hz、30Hz、50Hz、60Hz等，換幀頻率越高，變化的圖像連續(xù)性越好。刷新頻率: LED顯示屏顯示數(shù)據(jù)每秒鐘被重復(fù)顯示的次數(shù)。 常為60Hz、120Hz、240Hz等，刷新頻率越高，圖像顯示越穩(wěn)定。 視角: 觀察方向的亮度下降到LED顯示屏法線方向亮度的1/2時，同一平面兩個觀察方向與法線所成的夾角，分為水平視角和垂直視角。 LED晶片的封裝方式?jīng)Q定LED顯示屏的視角的大小，其中，

20、表貼LED燈的視角較好，橢圓形LED單燈水平視角比較好。最佳視距: 是能剛好完整地看到顯示屏上的內(nèi)容，且不扁色，圖像內(nèi)容最清晰的位置相 對于屏體的垂直距離。最小視距: 對于具有一定形狀、亮度、距離的兩個光點，無法分辯該兩點的位置點到該 兩點的最小垂直距離。 最佳可視距離=點間距/(0.3-0.8)，這是一個大概得范圍。例如，點間距16mm的顯示屏，最佳可視距離就是20-54米，站的距離比最小距離近了，就能夠分辨出顯示屏的一個個的像素點，顆粒感比較強，站得遠了呢，人眼就分辨不出細部的特征。 對于室外led顯示屏，距離近的，一般采用P10或者P12，遠一點的用P16或者P20,而對于室內(nèi)顯示屏，一

21、般P4-P6皆可，遠一點的用到P7.62或者P10。 11、最佳視距10、視角平整度:發(fā)光二極管、像素、顯示模塊、顯示組 在組成LED顯示屏平面時的凹凸偏差。 LED顯示屏的平整度不好易導(dǎo)致觀看時, 屏體顏色不均勻。12、平整度靜態(tài)驅(qū)動 :從驅(qū)動IC的輸出腳到像素點之間實行 “點對點”的控制叫靜態(tài)驅(qū)動。掃描驅(qū)動 :從驅(qū)動IC的輸出腳到像素點之間實行 “點對列”的控制叫掃描驅(qū)動。它需要 控制電路。13、驅(qū)動方式比較: 靜態(tài)驅(qū)動不需要行控制電路，成本較高、但顯示效果好、穩(wěn)定性好、亮度損失較小等； 掃描驅(qū)動它需要行控制電路，但成本低，顯示效果差,穩(wěn)定性較差,亮度損失較 大等。掃描 又分為1/16掃、

22、1/8掃、1/4掃、1/2掃。通常室內(nèi)采用1/4-1/16，室外一般采用靜態(tài)。驅(qū)動芯片包括:恒流驅(qū)動和恒壓驅(qū)動。 恒流驅(qū)動電流恒定，可以最大限度的保護LED不受損害，恒流驅(qū)動芯片通常選用臺灣聚積的MBI5026、MBI5024，臺灣點晶的DM13A，日本東芝的TB62726，質(zhì)量可靠。 而當(dāng)前國內(nèi)一些恒流驅(qū)動廠家生產(chǎn)的一些芯片，雖然價格較低，但是質(zhì)量卻會出現(xiàn)問題，所以不宜選用。 恒壓驅(qū)動芯片通常選用595，雖然廉價，但是不能對LED行程保護。 所有全彩色LED顯示屏，全部采用恒流驅(qū)動芯片驅(qū)動。而對于單雙色LED顯示屏，通常室內(nèi)單雙色選用595驅(qū)動，室外單雙色選用恒流驅(qū)動。14、驅(qū)動芯片波段：色

23、溫：將一具完全吸收與放射能力的標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度逐漸升高光度亦隨之改變；顯示黑體由紅-橙紅-黃-黃白-白-藍白的過程。黑體加溫到出現(xiàn)與光源相同或接近光色時的溫度，定義為該光源的相關(guān)色溫度，稱色溫。光色愈偏藍，色溫愈高；偏紅則色溫愈低。 潔溫：是指管芯PN結(jié)的平均溫度，用Tj來表示。LED結(jié)溫的高低直接影響到LED的發(fā)光效率，LED器件的壽命、可靠性等。是LED 器件封裝和應(yīng)用設(shè)計必須著重考慮和解決的核心問題。LED光輸出隨著結(jié)溫的升高而降低電氣特性電流加大，電壓上升電流與光通量的關(guān)系正向電流：允許通過的最大的電流。正向電壓：VF在1.8-3.9V之間， 在外界溫度升高時，VF將下降。工作環(huán)境：可正常工作的環(huán)境溫度范圍，高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。LED顯示屏箱體箱體分類1、按材料分類a. 鐵箱體(冷軋板,厚度1.0mm,1.2mm,1.5mm)b. 鋁箱體(5052,厚度2mm)2、按使用方式分類a. 托架(加磁柱和鋁邊框) h. 窗簾屏b. 簡易箱體 i. 前維護箱體 c. 密封箱體 j. 噴繪屏箱體d. 防水箱體 k. 異形箱體 e. 吊裝箱體 f. 球場屏箱體 g. 弧形箱體 簡易箱體密封箱體/防水箱體戶內(nèi)密封箱體戶外防水箱體電源風(fēng)扇控制卡密封/防水箱