淺析LED分光分色對LED全彩顯示屏的作用

摘 要：本研究旨在分析分光分色工藝，提供一些理論與建議，提升LED全彩顯示屏產品品質。

關鍵詞：LED全彩顯示屏；分光分色

中圖分類號：TN873 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-01

一、概念

LED全彩顯示屏是由紅，綠，藍三種顏色的LED燈珠組合而成，是一種通過控制RGB半導體發光二極管的顯示方式。LED燈珠是LED顯示屏最為重要的一種材料，對于顯示屏的質量有著決定性的影響。選擇不同的LED燈珠，顯示屏的亮度、色彩、壽命和價格都會不同。

LED分光分色是測試LED燈珠的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選分類，為了達到LED全彩顯示屏所需要的一致性要求。

二、LED全彩顯示屏品質注意點

（一）一致性

LED全彩顯示屏上每種顏色LED燈珠的亮度、波長的一致性決定了整個LED顯示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般來說，LED顯示屏廠家要求封裝供應商提供5納米的波長范圍及1：1.15的亮度范圍的LED燈珠，這些指標可由器件供應商通過分光分色機進行分級達到。電壓的一致性通常也做要求，電壓整體均值越低，LED顯示屏就越節能。

（二）亮度

LED燈珠亮度是LED顯示屏整屏亮度的重要決定因素。LED燈珠亮度越高，對LED顯示屏穩定性有好處。LED燈珠有不同的角度值，在芯片亮度已定的情況下，角度越小，LED燈珠則越亮，但LED顯示屏的視角則越小。一般應選擇100度-110度的LED燈珠以保證LED顯示屏足夠的視角。不同點間距和不同視距的LED顯示屏，應在亮度、角度和價格上找到一個平衡點。

（三）失效率

LED全彩顯示屏由紅、綠、藍三種LED燈珠組合的像素點組成，任一顏色LED燈珠的失效均會影響顯示屏整體視覺效果。一般來說，LED顯示屏開始裝配至老化72小時出貨前的失效率應不高于萬分之一。這種失效率不僅僅是燈珠的死燈率，還可能是顯示屏虛焊工藝不良或者封裝焊接工藝不良造成。

（四）抗靜電性能

LED燈珠是半導體器件，對靜電要求高，極易引致靜電擊穿，所以LED燈珠生產過程的抗靜電處理工藝對LED全彩顯示屏品質非常重要。正常情況下，LED燈珠的人體靜電模式測試失效電壓不應低于2000V。在封裝工藝中，可以通過反向漏電流沖擊方式進行測試，篩選出不良品。

（五）衰減情況

紅、綠、藍LED燈珠均具有隨著工作時間的增加而亮度衰減的特性。LED芯片的優劣、輔助物料的好壞及封裝工藝水平的高低決定了LED燈珠的衰減速度。一般來說，1000小時、20毫安常溫點亮試驗后，紅色LED燈珠的衰減應小于10%，藍、綠色LED燈珠的衰減應小于15%。紅、綠、藍衰減的一致性對全彩LED顯示屏的白平衡影響很大，進而影響LED顯示屏的顯示逼真度。好的LED燈珠，衰減會慢，所以壽命也會長一些。

三、分光分色對LED全彩顯示屏的作用

（一）分光分色的過程控制

分光分色是通過分選機對LED燈珠進行篩選、分類的過程。具體來說，準備好全切完需分選的燈管，根據配料單核對產品型號、分選要求。調出分選機設定的分選檔案并和分選機校正樣品、分選程序記錄中的程序確認對比，無誤后方可開始校正，拿出標準管校正參數（電壓，光強，波長等）。將設定及校正好的分選程序找檢驗員進行首檢確認。將二切好的燈管倒入振動盤，設定速度后開始運行分選。

分選過程中要隨時檢查機器的運行情況，如有出現管腳變形要及時停機調整機器，調整好后方可繼續作業。分選滿料報警后，取出所報警的滿料盒將產品倒入防靜電袋中，后將防靜袋放入相應檔位的周轉盒中待封口，每個周轉盒數量不得超過26包。將空料盒放入機臺內，重新開始分選，重復直至分選完畢。

每次分選前必須徹底清理每個箱子，以免混產品。更換機種時，必須徹底清理每個箱子及掃清機器振動盤周圍及機器各部位的掉出來的產品，以免混產品。分選機工作時，操作員必須時刻在旁觀察，使機器正常高速運行，振動盤缺料時應及時加料。每班分選完畢，應清潔機臺各部件，關閉電源和高壓氣。分選的過程控制，直接影響燈管的性能和參數，進而影響LED全彩顯示屏的品質。

（二）分光分色的控制重點

1.正向電壓測試。電壓范圍需在電路設計的允許范圍內，一般情況下，通過驅動點亮燈管來設計LED顯示屏電壓范圍，正向電壓大小直接影響到電路整體參數的改變。另外，對于一些電路功耗有要求的產品，同樣的發光效率下正向電壓越低越好。

2.光通量分檔。光通量值是LED全彩顯示屏的重要指標，LED全彩顯示屏客戶必須要知道自己所使用的LED光通量在哪個范圍，這樣才能保證自己產品亮度的均勻性和一致性。

3.反向漏電流測試。反向漏電流在加載一定的電壓下要低于要求的值，生產過程中由于靜電、芯片質量等因素引起LED反向漏電流過高，這會給LED應用產品埋下極大的隱患，在使用一段時間后很容易造成LED死燈。

4.主波長分檔。對于單色光LED來說，主波長是衡量其色參數的重要指標，主波長直接反映人眼對LED的光的視覺感受。

5.顯色指數分檔。顯色指數直接關系到光照射到物體上物體的變色程度，對于LED照明產品這個參數就顯得非常重要。

6.相對色溫分檔。對于白光LED色溫是表征其顏色行業中用得比較多的一個參數，此參數可直接呈現出LED色調是偏暖還是偏冷還是正白。

7.色品坐標x，y分檔。對于白光或者單色光都可以用色品參數來表達LED在哪個色區域，一般都要求四點x，y確定一個色品區域。必須通過一定測試手段保證LED究竟是否落在所要求的四點x，y色品區域內。

8.其他。要密切觀察機臺狀態，平振跟圓振的速度要適合，機臺不要空跑。房間溫度應控制在18-30℃。濕度應控制在30-70%RH。當濕度低于30%RH時應用加濕器進行加濕。

針對以上要點，我們可以進行有效的分光分色，當然還可以通過細分參數檔位，由原來的3-4檔位提升為8個檔位；這樣，在保證產品一致性的情況下，消化臨近檔位的邊緣產品，可以大大提升產品的利用率。

以上是介紹了LED全彩顯示屏和分光分色工藝相關知識，LED全彩顯示屏是一個系統集成的產品，本身生產過程的散熱設計、焊接工藝、驅動電路設計、灌膠等工藝控制都很重要，LED封裝廠商要加強與LED顯示屏廠商的密切聯系和配合，加強技術交流。目前，我國LED全彩顯示屏的工藝水平已有較大幅度的提高，很多指標已接近歐美廠商的水平，這是讓人引以為豪的。

參考文獻：

[1]萬睿，李志敏，張鳳陽.一種改善全彩LED顯示屏色差影響的方法[J].燈與照明， 2007（03）.

[2]李漫鐵.全彩顯示屏專用LED的選擇和使用[J].現代顯示，2007（06）.