led顯示屏白平衡一致性問題

　　一、led顯示屏白平衡一致性問題

　　led顯示屏是由大量的LED燈管組成，特別是采用直插燈的戶外led顯示屏，白平衡一致性問題相當普遍，這是業界經常遇到的棘手問題。

　　全彩顯示屏是由無數個紅、綠、藍LED組成的像素拼成的，每種顏色LED的亮度、波長的一致性決定了整個顯示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般來說，顯示屏廠家要求器件供應商提供5nm的波長范圍及1:1.3的亮度范圍的LED，這些指標可由器件供應商通過分光分色機進行分級達到。電壓的一致性一般不做要求。一般來說，LED亮度差異在1:1.3的亮度范圍，紅光波長差異小于5nm，藍綠波長差異小于3nm，這樣的燈管組成的顯示屏（led顯示屏其他條件完美無缺）將是白平衡一致性相當好的，相反條件下的顯示屏可能會出現花屏、一致性不好的效果。

　　由于LED是有角度的，故全彩LED顯示屏同樣具有角度方向性，即在不同角度觀看時，其亮度是會遞增或遞減的。這樣，紅、綠、藍三種顏色LED的角度一致性將嚴重影響不同角度白平衡的一致性，直接影響顯示屏視頻顏色的保真度。要做到紅、綠、藍三種LED在不同角度時亮度變化的匹配一致性，需要在封裝透鏡設計、原物料選擇上嚴格進行科學設計，這取決于封裝供應商的技術水平。法線方向白平衡再好的顯示屏，如果LED的角度一致性不好，整屏不同角度的白平衡效果將是糟糕的。LED器件的角度一致性特性可用LED角度綜合測試儀測出，對于中、高檔顯示屏尤為重要。紅綠藍LED的光形曲線圖一致性越好，整個顯示屏的一致性將更好。由于R/G/B在不同角度亮度不一致而造成色澤不均勻，難以達到不同角度白平衡一致性；并且單色光型曲線的離散分布嚴重，將造成顯示屏的一致性差。

　　實際生產中的LED燈是有亮度差異的，如果亮的LED集中在一個模塊，暗的LED集中在另一個模塊，這樣的差異就很明顯，所以一定要在生產采用混燈工藝使LED燈在顯示屏上成正態分布，從而使整屏的顯示一致性效果較好；如果直插燈在安裝時，燈不平整， LED燈的出光一致性較差，將直接影響顯示屏白平衡的一致性效果，所以必須增加“整燈工藝”來保證led顯示屏的平整度。

　　LED的光學參數與pn結結溫有很大的關系。若環境溫度較高，LED主波長或λp就會向長波長漂移，尤其是點陣、大屏幕的溫升對LED的可靠性、穩定性影響很大。LED器件發光區材料的禁帶寬度值直接決定了器件發光的波長或顏色。InGaAlP和InGaN等LED的芯片材料屬于III-V族化合物半導體，它們的性質與GaAs相仿，當溫度升高時，材料禁帶將減小，導致器件發光波長變長，顏色發生紅移，波長隨結溫變化表示為：λ（T2）=λ（T1）+?T*K   （nm/℃）。一般K=0.1，每當結溫升高10度，則波長向長波漂移1nm，且發光的均勻性、一致性變差。2~5nm的波長變化，人眼就可以感覺到，人眼對不同的顏色感知靈敏度存在很大的差異，在藍、綠區，很小波長就將導致人眼感覺上變化，從而對藍綠LED器件的溫升效應提出了更高的要求。

　　綜上所述，為了解決白平衡一致性問題我們建議的舉措是：

　　1、對于led顯示屏產品而言，對產品采用一定的檢測的方法和手段固然重要，但鑒于產品不菲的價值且很多缺陷是無法通過事后維修解決，檢測和檢驗能為后續產品改善提供依據和方向，但不能改變既成事實的缺陷產品，因此事前控制顯得尤為珍貴。能夠穩定有效地保證對LED封裝的整個制程的合理控制，包括物料分檔控制，保證亮度、波長的一致性；分光分色設備的嚴格管理，專人專機操作機臺及工位，保證產品的各項參數的一致性。

　　2、在封裝透鏡設計、原物料選擇上嚴格進行科學設計，做到紅、綠、藍三種LED在不同角度時亮度變化的匹配一致性；在LED顯示模塊設計時，合理選用驅動電路和信號處理算法，并進行PCB的合理優化設計，以保證恒流精度和減小顯示屏模塊內部溫差；在LED顯示模塊生產時采用合理的混燈工藝控制。

　　3、由于led顯示屏的像素LED的差異性，或者電子顯示屏在工作一段時間后，每一顆LED會出現不同程度的亮度和色度的下降，嚴重影響顯示效果。采用亮度和顏色矯正控制技術，可實現亮度<1%，色度Cx/Cy<0.003精度的校正，迅速提升顯示屏顯示效果，使得更新以后的模塊與已經工作過一段時間以后的模塊保持亮度和色度的一致。