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文档简介

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LED显示屏

]1[LED显示屏]1一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主要叙述内容请在这里输入您的主要叙述内容2一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主目录LED介绍LED产业结构LED封装LED名词及专业术语解释LED显示屏箱体评估显示屏好坏显示屏现场勘察内容3目录LED介绍LED产业结构LED封装LED名词及专业术语解LED介绍4LED介绍41、LED

LED是发光二极管的英文缩写(Lightemittingdiode)

2、基本结构

是一块电致发光的半导体晶片材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用透镜灌封硅胶密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。

51、LED

LED是发光二3、材料

GaAs(砷化镓)红光,GaP(磷化镓)绿光,GaN(氮化镓)蓝色63、材料6电极和散热器4、常见的LED结构透镜及密封层金丝导线芯片密封树脂反射器3mmLED7电极和散热器4、常见的LED结构透镜及密封层金丝导线芯片密封透镜及密封层电级和散热器金线导丝芯片密封树脂SMDLED8透镜及密封层电级和散热器金线导丝芯片密封树脂SMDLED85、LED显示屏的主要类别(1)直插型①346(φ3椭圆)②546(φ5椭圆)(2)表贴三合一①5050②3528③2121(3)表贴三拼一(0805)(4)亚表贴(5)点阵模块95、LED显示屏的主要类别(1)直插型9直插型346(φ3椭圆)3mm椭圆灯346封装发光颜色:RGBP12户外全彩模组P10户外全彩模组10直插型3mm椭圆灯346封装P12户外全彩模组P10户直插型546(φ5椭圆)户外P16全彩三灯模组户外P16全彩四灯模组户外P20全彩三灯模组5mm椭圆灯546封装发光颜色:RGB11直插型户外P16全彩三灯模组户外P16全彩四灯模组户外P20表贴三合一

①表贴三合一50505.0*5.0mm表面贴装发光二极管发光颜色:全彩色防护等级:IPX5,防紫外线常用于户外屏,网格屏等产品12表贴三合一5.0*5.0mm表面贴装发光二极管12表贴三合一

②表贴三合一3528户内P7.62三合一全彩模组3.5*2.8mm表面贴装发光二极管发光颜色:全彩色常用于户内全彩屏P5及以上规格13表贴三合一户内P7.62三合一全彩模组3.5*2.8mm表表贴三拼一08050805表面贴装发光二极管发光颜色:RGB常用于户内全彩屏P6及以上规格4、亚表贴

亚表贴是介于DIP与SMT之间的一种产品,其LED灯的封装表面和SMT一样,但是它

的正负级引脚和DIP的一样,生产时也是穿过PCB来焊接的,其优点是:亮度高,显示

效果好,缺点是:工艺复杂,维修困难.14表贴三拼一08050805表面贴装发光二极管4、亚表贴点阵模块户内P6三合一全彩模组户外P10三合一全彩模组点间距有:P4,P5,P6,P7.62,P8,P10,P12,P12.5,P16P4,P5,P6,P7.62,P8适用于户内显示屏P10,P12,P12.5,P16适用于户外显示屏15点阵模块户内P6三合一全彩模组户外P10三合一全彩模组点间距(1)按使用环境分:①户内(密度小、亮度低、不防水)②户外(亮度高,防水)③半户外(2)按显示的颜色分:①单色(一般为单红)②双色(一般为红绿双色)③全彩(3)按点间距分:P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12、P12.5、P14、P16、P18、P20、P22、P25、P31.25、P37.5、P40、P60、P100(4)按控制方式分:①同步屏②异步屏(脱机)LED显示屏分类16(1)按使用环境分:LED显示屏分类162、LED显示屏基本组成(1)显示屏主体(2)固定安装结构(3)控制系统(4)数据传输系统(5)音视频多媒体处理系统(6)配电系统(7)状态监控系统(8)散热系统3、LED显示屏基本示意图172、LED显示屏基本组成(1)显示屏主体3、LED显示屏基本4、LED显示屏安装方式(1)挂装(2)吊装(3)座装(4)立柱式(5)镶嵌式184、LED显示屏安装方式(1)挂装18管芯尺寸:通常全彩显示屏选择13mil以上的芯片,单双色显示屏选择9mil以上的芯片。芯片的尺寸会直接影响芯片的发热和寿命。

备注:mil:晶片布局的长度单位,我们也叫做毫英寸,1mil=千分之一英寸。对于led晶片9mil或13mil,指的是晶片的长宽尺寸.管芯亮度:管芯亮度将直接影响显示屏的亮度。如果选择管芯时亮度不够,在做显示屏时靠提高电流在提高亮度,则直接影响显示屏寿命。所以在制作显示屏时,应选择亮度高于显示屏要求亮度。管芯波长:波长参数将直接影响显示屏显示的颜色。正波长为红色640nm,绿色525nm,蓝色470nm。制作全彩色LED显示屏时,通常选择正波长,以达到色彩绚丽丰富的效果。而对于单双色显示屏,可以选择偏5nm的LED,不会影响文字显示效果。管芯的技术参数19管芯尺寸:通常全彩显示屏选择13mil以上的芯片,单双色显示管芯均匀性:管芯均匀性直接影响显示屏的均匀性,均匀性包括亮度均匀性和波均匀性。一般选择管芯时,波长偏差2.5nm,亮度偏差10%以内不会影响显示屏效果,超出此范围则会影响显示屏效果。支架:影响散热效果,从而影响LED寿命。最好为铜支架,其次为铁支架。一般全彩屏LED选用铜支架,单双色屏LED采用铁支架。胶体:LED胶体会影响到散热、亮度一致性、角度等参数。管芯的封装工艺20支架:影响散热效果,从而影响LED寿命。最好为铜支架,其次为LED产业结构

21LED产业结构21LED产业结构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(璨圆)Nichia(日亚)、Toyoda(丰田)、Etc……

Epistar(晶元)、Cree、Formosa(璨圆)Nichia(日亚)、Toyoda(丰田)、Agilent

Nichia(日亚)、Toyoda(丰田)、CreeRohm(罗姆)、Everlight(亿光)、OsramSeoul(首尔)、Edison(爱迪森)、22LED产业结构基座晶粒固焊封裝Display(Diffusi基座基座基座晶粒固晶焊線封裝基座(Diffusion)LED产业结构23基座晶粒固晶焊線封裝(Diffusion)LED产业结构23发光二极管组件依其制作过程可分为上游晶圆制作(单芯片与磊芯片的生产与制造)、中游晶粒制作(将磊芯片经过制作电极、平台蚀刻等程序切割出LED晶粒)及下游封装(将晶粒封装成发光器件),具体工艺流程为:1.外延片工艺:衬底——结构设计——缓冲层生长——N型GaN层生长——多量子阱发光层生长——P型GaN层生长——退火——检测(光荧光、X射线)——外延片2.晶片工艺:外延片——设计、加工掩模版——光刻——离子刻蚀——N型电极(镀膜、退火、刻蚀)—P型电极(镀膜、退火、刻蚀)—划片—晶片分检、分级—包装3、封装工艺:封装——扩晶——点银浆(绝缘胶)——固晶——烘干——焊线——封胶(环氧树脂)——烘干——半切——电性能检测——全切——测试分选——包装LED产业结构24发光二极管组件依其制作过程可分为上游晶圆制作(单芯片与磊芯片LED封装

25LED封装251、LED封装的主要物料1.1晶片(芯片)

小功率晶片大功率晶片261、LED封装的主要物料1.1晶片(芯片)小功率P电极P层P/N接合层N层N电极N电极双电极晶片

单电极晶片

P电极27P电极N电极双电极晶片单电极晶片P电极271.2晶片发光的颜色

281.2晶片发光的颜色281.3支架3PIN带杯支架3PIN侧光支架4PIN带杯支架4PIN侧光支架

直插二极管支架

291.3支架3PIN带杯支架3PIN侧光支架4PIN5050贴片支架3528贴片支架305050贴片支架3528贴片支架301.4胶类

改变成品外观颜色.增加效果.固定晶片用—导电导热.密封,成型用.环氧树脂色剂与扩散剂胶饼银胶/绝缘胶硅胶311.4胶类改变成品外观颜色.增加效果.固定晶片用—导

1.5其它金线连接晶片与支架321.5其它金线连接晶片与支架322、LED封装流程—一览测试晶片,支架,银胶物料ASM固晶机设备金线ASM焊线机胶水灌胶机,烤箱/分光机(装带机)固晶流程封胶焊线332、LED封装流程—一览测试晶片,支架,银胶物料ASM固晶机焊线固晶点胶封胶测试入库分光34焊线固晶点胶封胶测试入库分光34镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑;芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求;电极图案是否完整等。点胶:在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。固晶:将晶片固定在支架合理位置上。固晶QC检测:检测是否固晶不良,是否符合工艺要求。压焊:压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。点荧光粉:白光需要点荧光粉,用蓝光晶片激发荧光粉发出白光,荧光粉的多少大致决定了LED成品灯珠的色温。(其他光色省去该步骤)盖透镜:主要保护好LED内部的焊接结构和晶片。注胶:往透镜里面灌注硅胶,从而保护LED内部结构。烘烤:进入烤箱烘烤,使透镜内的硅胶硬化,LED就彻底被保护周全了。分光分色:LED成品后,因为亮度和色温会有差异,所以为了更好的销售需要详细分光分色,分别装袋贴上技术参数标签。35镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑;芯片尺寸及电极大小是36363737383839394040散热能力很差,功率小,光输出小SMDLED可机器生产,产率高,发展趋势

功率小,光输出小散热能力很差,功率小,光输出小角度小,使用方便,可插件安装

3mmLEDLED封装形式优势缺点

角度小,使用方便,可插件安装

5mmLED3、LED的常见封装形式41散热能力很差,功率小,光输出小SMDLED可机器生产,产率LED名词解释和专业术语42LED名词解释和专业术语42LED名词解释照度:单位为勒克斯(Lux,lx),1勒克斯等于1流明(lm)的光通量均匀分布于1㎡面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准,若倾斜照射则照度下降。亮度:亮度是指物体明暗的程度,定义是单位面积的发光强度。单位是堪德拉每平米(cd/㎡)或称nits,亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量。人眼从一个方向观察光源,在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比,定义为该光源单位的亮度,即单位投影面积上的发光强度。发光强度:指光源的明亮程度,发光强度简称光强,单位是堪德拉简写cd,1000mcd=1cd,可以说,发光强度就是描述了光源到底有多亮。43LED名词解释照度:单位为勒克斯(Lux,lx),1勒克斯光通量:光通量通常用Φ来表示,单位为流明lm,光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能数量。光效:光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位:每瓦流明(Lm/w)。眩光:视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,所造成的视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素。显色指数:是光源显色性的定量描述,表示符号为Ra。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度,显色性高的光源对物体再显较好,我们所看到的颜色也较接近自然原色;显色性低的光源对颜色的再现性差,我们看到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为Ra=100,各类光源的显色指数各不相同。显色性是照明设计上非常重要的参数,直接影响被照物品灯光下颜色真实的效果。ESD:是“静电释放”的意思,它是英文:Electro-Staticdischarge的缩写,即“静电放电”的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为“ESD”,中文名称为静电阻抗器。

44光通量:光通量通常用Φ来表示,单位为流明lm,光通量是每单位LED专业术语1、像素,像素直径,点间距

像素点:LED显示屏的最小发光单位,LED显示屏中的每一个可被单独控制的发光单元称为像素。像素直径:像素直径∮是指每一LED发光像素点的直径,单位为毫米。像素间距:LED显示屏的两像素间的中心距离称为像素间距,又叫点间距。点间距越密,在单位面积内像素密度就越高,分辨率亦高,成本也高。像素直径越小,点间距就越小。45LED专业术语1、像素,像素直径,点间距像素点:LED显示2、分辨率

模组分辨率:LED模组横向像素点数乘以纵向像素点数。屏体分辨率:LED显示屏横向像素点数乘以纵向像素点数。屏幕的分辨率越高,可以显示的内容越多,画面越细腻,但是分辨率越高,造价也就越昂贵。462、分辨率模组分辨率:LED模组横向像素点数乘以纵向像素3、亮度(Luminance)亮度:在给定方向上,每单位面积上的发光强度亮度的单位是cd/m2。亮度与单位面积的LED数量、LED本身的亮度成正比。LED的亮度与其驱动电流成正比,但寿命与其电流的平方成反比,所以不能为了追求亮度过分提高驱动电流。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。LED亮度要求:户外朝阳:8000cd/m2户外背阴:4000cd/m2室内显示屏:800cd/m2--2000cd/m2473、亮度(Luminance)亮度:在给定方向上,每单灰度: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。用于显示视频画面的显示屏,每种基色应具有256级(8bit)的灰度处理能力。

灰度取决于视频源及控制系统的处理位数。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。4、灰度48灰度:LED显示屏同一级亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度

对比度:在一定的环境照度下,LED显示屏最大亮度和背景亮度的比值。对比度=发光时的亮度(发光亮度)/不发光时的亮度(反射亮度)

为了能够显示出亮度均一的文字和图像,不受周围光线的影响,屏幕应具有足够的对比度。对于LED显示屏,对比度要达到4096:1以上效果才好。5、对比度白色可由RGB三色按比例混合而成,RGB所占比例为3:6:1(精确比3.0:5.9:1.1)。6、白平衡49对比度:在一定的环境照度下,LED显示屏最大亮度和背像素失控率:是指显示屏的最小成像单元(像素)工作不正常(失控)所占的比例。像素失控有两种模式:(1)盲点,也就是瞎点,在需要亮的时候它不亮,称之为瞎点;(2)常亮点,在需要不亮的时候它反而一直在亮着,称之为常亮点。一般地,像素的组成有2R1G1B(2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯)、1R1G1B、2R1G等等,而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失控,但只要其中一颗灯失控,我们即认为此像素失控。按照SJ/T11141-2003行业标准的规定,室内屏的像素失控率应不大于万分之三,室外屏的像素失控率应不大于千分之二,且为离散分布。7、像素失控率50像素失控率:是指显示屏的最小成像单元(像素)工作不正常(失8、换帧频率refreshframefrequency

9、刷新频率refreshfrequency

换帧频率:

单位时间内显示屏画面信息更新的次数;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。

518、换帧频率refreshframefrequency视角:观察方向的亮度下降到LED显示屏法线方向亮度的1/2时,同一平面两个观察方向与法线所成的夹角,分为水平视角和垂直视角。

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单灯水平视角比较好。最佳视距:是能刚好完整地看到显示屏上的内容,且不扁色,图像内容最清晰的位置相对于屏体的垂直距离。最小视距:对于具有一定形状、亮度、距离的两个光点,无法分辩该两点的位置点到该两点的最小垂直距离。

最佳可视距离=点间距/(0.3-0.8),这是一个大概得范围。例如,点间距16mm的显示屏,最佳可视距离就是20-54米,站的距离比最小距离近了,就能够分辨出显示屏的一个个的像素点,颗粒感比较强,站得远了呢,人眼就分辨不出细部的特征。对于室外led显示屏,距离近的,一般采用P10或者P12,远一点的用P16或者P20,而对于室内显示屏,一般P4-P6皆可,远一点的用到P7.62或者P10。11、最佳视距10、视角52视角:观察方向的亮度下降到LED显示屏法线方向亮度的1/2平整度:发光二极管、像素、显示模块、显示组在组成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。12、平整度静态驱动

:从驱动IC的输出脚到像素点之间实行“点对点”的控制叫静态驱动。扫描驱动

:从驱动IC的输出脚到像素点之间实行“点对列”的控制叫扫描驱动。它需要控制电路。13、驱动方式比较:静态驱动不需要行控制电路,成本较高、但显示效果好、稳定性好、亮度损失较小等;扫描驱动它需要行控制电路,但成本低,显示效果差,稳定性较差,亮度损失较大等。扫描又分为1/16扫、1/8扫、1/4扫、1/2扫。通常室内采用1/4-1/16,室外一般采用静态。53平整度:发光二极管、像素、显示模块、显示组12、平整度静态驱驱动芯片包括:恒流驱动和恒压驱动。恒流驱动电流恒定,可以最大限度的保护LED不受损害,恒流驱动芯片通常选用台湾聚积的MBI5026、MBI5024,台湾点晶的DM13A,日本东芝的TB62726,质量可靠。而当前国内一些恒流驱动厂家生产的一些芯片,虽然价格较低,但是质量却会出现问题,所以不宜选用。恒压驱动芯片通常选用595,虽然廉价,但是不能对LED行程保护。所有全彩色LED显示屏,全部采用恒流驱动芯片驱动。而对于单双色LED显示屏,通常室内单双色选用595驱动,室外单双色选用恒流驱动。14、驱动芯片54驱动芯片包括:恒流驱动和恒压驱动。14、驱动芯片54波段:55波段:55色温:将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热,温度逐渐升高光度亦随之改变;显示黑体由红--橙红--黄--黄白--白--蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度,定义为该光源的相关色温度,称色温。光色愈偏蓝,色温愈高;偏红则色温愈低。56色温:将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热,温度逐渐升高光洁温:是指管芯PN结的平均温度,用Tj来表示。LED结温的高低直接影响到LED的发光效率,LED器件的寿命、可靠性等。是LED器件封装和应用设计必须着重考虑和解决的核心问题。LED光输出随着结温的升高而降低57洁温:是指管芯PN结的平均温度,用Tj来表示。LED结温的高电气特性电流加大,电压上升58电气特性电流加大,电压上升58电流与光通量的关系59电流与光通量的关系59正向电流:允许通过的最大的电流。正向电压:VF在1.8-3.9V之间,在外界温度升高时,VF将下降。工作环境:可正常工作的环境温度范围,高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。60正向电流:允许通过的最大的电流。60LED显示屏箱体61LED显示屏箱体61箱体分类1、按材料分类a.铁箱体(冷轧板,厚度1.0mm,1.2mm,1.5mm)b.铝箱体(5052,厚度2mm)2、按使用方式分类a.托架(加磁柱和铝边框)h.窗帘屏b.简易箱体i.前维护箱体c.密封箱体j.喷绘屏箱体d.防水箱体k.异形箱体e.吊装箱体f.球场屏箱体g.弧形箱体

62箱体分类1、按材料分类a.铁箱体(冷轧板,厚度1.0mm,简易箱体密封箱体/防水箱体63简易箱体密封箱体/防水箱体63户内密封箱体户外防水箱体①电源②风扇③控制卡密封/防水箱体内部结构图64户内密封箱体户外防水箱体①电源密封/防水箱体内部结构图64鹰爪锁扣吊装箱体65鹰爪锁扣吊装箱体65球场屏箱体66球场屏箱体66网格屏窗帘屏67网格屏窗帘屏67喷绘屏68喷绘屏68评估显示屏的好坏69评估显示屏的好坏691、平整度

显示屏的表面平整度要在±1mm以内,以保证显示图像不发生扭曲,局部凸起或凹进会导致显示屏的可视角度出现死角。平整度的好坏主要由生产工艺决定。2、亮度及可视角度

室内全彩屏的亮度要在800cd/m2以上,室外全彩屏的亮度要在1500cd/m2以上,才能保证显示屏的正常工作,否则会因为亮度太低而看不清所显示的图像。亮度的大小主要由LED管芯的好坏决定。可视角度的大小直接决定的显示屏受众的多少,故而越大越好。可视角度的大小主要由管芯的封装方式来决定。3、白平衡效果

白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。色彩学上当红绿蓝三原色的比例为3:6:1时才会显示出纯正的白色,如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差,一般要注意白色是否有偏蓝色,偏黄绿色现象。白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定,管芯对色彩的还原性也有影响。701、平整度70提问与解答环节Questionsandanswers71提问与解答环节71感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表,如果对我们课程或者工作有什么建议和意见,也请写在上边结束语72感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程感谢聆听Theusercandemonstrateonaprojectororcomputer,orprintthepresentationandmakeitintoafilm讲师:XXXX日期:20XX.X月73感谢聆听讲师:XXXX日期:20XX.X月73[

LED显示屏

]74[LED显示屏]1一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主要叙述内容请在这里输入您的主要叙述内容75一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主目录LED介绍LED产业结构LED封装LED名词及专业术语解释LED显示屏箱体评估显示屏好坏显示屏现场勘察内容76目录LED介绍LED产业结构LED封装LED名词及专业术语解LED介绍77LED介绍41、LED

LED是发光二极管的英文缩写(Lightemittingdiode)

2、基本结构

是一块电致发光的半导体晶片材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用透镜灌封硅胶密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。

781、LED

LED是发光二3、材料

GaAs(砷化镓)红光,GaP(磷化镓)绿光,GaN(氮化镓)蓝色793、材料6电极和散热器4、常见的LED结构透镜及密封层金丝导线芯片密封树脂反射器3mmLED80电极和散热器4、常见的LED结构透镜及密封层金丝导线芯片密封透镜及密封层电级和散热器金线导丝芯片密封树脂SMDLED81透镜及密封层电级和散热器金线导丝芯片密封树脂SMDLED85、LED显示屏的主要类别(1)直插型①346(φ3椭圆)②546(φ5椭圆)(2)表贴三合一①5050②3528③2121(3)表贴三拼一(0805)(4)亚表贴(5)点阵模块825、LED显示屏的主要类别(1)直插型9直插型346(φ3椭圆)3mm椭圆灯346封装发光颜色:RGBP12户外全彩模组P10户外全彩模组83直插型3mm椭圆灯346封装P12户外全彩模组P10户直插型546(φ5椭圆)户外P16全彩三灯模组户外P16全彩四灯模组户外P20全彩三灯模组5mm椭圆灯546封装发光颜色:RGB84直插型户外P16全彩三灯模组户外P16全彩四灯模组户外P20表贴三合一

①表贴三合一50505.0*5.0mm表面贴装发光二极管发光颜色:全彩色防护等级:IPX5,防紫外线常用于户外屏,网格屏等产品85表贴三合一5.0*5.0mm表面贴装发光二极管12表贴三合一

②表贴三合一3528户内P7.62三合一全彩模组3.5*2.8mm表面贴装发光二极管发光颜色:全彩色常用于户内全彩屏P5及以上规格86表贴三合一户内P7.62三合一全彩模组3.5*2.8mm表表贴三拼一08050805表面贴装发光二极管发光颜色:RGB常用于户内全彩屏P6及以上规格4、亚表贴

亚表贴是介于DIP与SMT之间的一种产品,其LED灯的封装表面和SMT一样,但是它

的正负级引脚和DIP的一样,生产时也是穿过PCB来焊接的,其优点是:亮度高,显示

效果好,缺点是:工艺复杂,维修困难.87表贴三拼一08050805表面贴装发光二极管4、亚表贴点阵模块户内P6三合一全彩模组户外P10三合一全彩模组点间距有:P4,P5,P6,P7.62,P8,P10,P12,P12.5,P16P4,P5,P6,P7.62,P8适用于户内显示屏P10,P12,P12.5,P16适用于户外显示屏88点阵模块户内P6三合一全彩模组户外P10三合一全彩模组点间距(1)按使用环境分:①户内(密度小、亮度低、不防水)②户外(亮度高,防水)③半户外(2)按显示的颜色分:①单色(一般为单红)②双色(一般为红绿双色)③全彩(3)按点间距分:P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12、P12.5、P14、P16、P18、P20、P22、P25、P31.25、P37.5、P40、P60、P100(4)按控制方式分:①同步屏②异步屏(脱机)LED显示屏分类89(1)按使用环境分:LED显示屏分类162、LED显示屏基本组成(1)显示屏主体(2)固定安装结构(3)控制系统(4)数据传输系统(5)音视频多媒体处理系统(6)配电系统(7)状态监控系统(8)散热系统3、LED显示屏基本示意图902、LED显示屏基本组成(1)显示屏主体3、LED显示屏基本4、LED显示屏安装方式(1)挂装(2)吊装(3)座装(4)立柱式(5)镶嵌式914、LED显示屏安装方式(1)挂装18管芯尺寸:通常全彩显示屏选择13mil以上的芯片,单双色显示屏选择9mil以上的芯片。芯片的尺寸会直接影响芯片的发热和寿命。

备注:mil:晶片布局的长度单位,我们也叫做毫英寸,1mil=千分之一英寸。对于led晶片9mil或13mil,指的是晶片的长宽尺寸.管芯亮度:管芯亮度将直接影响显示屏的亮度。如果选择管芯时亮度不够,在做显示屏时靠提高电流在提高亮度,则直接影响显示屏寿命。所以在制作显示屏时,应选择亮度高于显示屏要求亮度。管芯波长:波长参数将直接影响显示屏显示的颜色。正波长为红色640nm,绿色525nm,蓝色470nm。制作全彩色LED显示屏时,通常选择正波长,以达到色彩绚丽丰富的效果。而对于单双色显示屏,可以选择偏5nm的LED,不会影响文字显示效果。管芯的技术参数92管芯尺寸:通常全彩显示屏选择13mil以上的芯片,单双色显示管芯均匀性:管芯均匀性直接影响显示屏的均匀性,均匀性包括亮度均匀性和波均匀性。一般选择管芯时,波长偏差2.5nm,亮度偏差10%以内不会影响显示屏效果,超出此范围则会影响显示屏效果。支架:影响散热效果,从而影响LED寿命。最好为铜支架,其次为铁支架。一般全彩屏LED选用铜支架,单双色屏LED采用铁支架。胶体:LED胶体会影响到散热、亮度一致性、角度等参数。管芯的封装工艺93支架:影响散热效果,从而影响LED寿命。最好为铜支架,其次为LED产业结构

94LED产业结构21LED产业结构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(璨圆)Nichia(日亚)、Toyoda(丰田)、Etc……

Epistar(晶元)、Cree、Formosa(璨圆)Nichia(日亚)、Toyoda(丰田)、Agilent

Nichia(日亚)、Toyoda(丰田)、CreeRohm(罗姆)、Everlight(亿光)、OsramSeoul(首尔)、Edison(爱迪森)、95LED产业结构基座晶粒固焊封裝Display(Diffusi基座基座基座晶粒固晶焊線封裝基座(Diffusion)LED产业结构96基座晶粒固晶焊線封裝(Diffusion)LED产业结构23发光二极管组件依其制作过程可分为上游晶圆制作(单芯片与磊芯片的生产与制造)、中游晶粒制作(将磊芯片经过制作电极、平台蚀刻等程序切割出LED晶粒)及下游封装(将晶粒封装成发光器件),具体工艺流程为:1.外延片工艺:衬底——结构设计——缓冲层生长——N型GaN层生长——多量子阱发光层生长——P型GaN层生长——退火——检测(光荧光、X射线)——外延片2.晶片工艺:外延片——设计、加工掩模版——光刻——离子刻蚀——N型电极(镀膜、退火、刻蚀)—P型电极(镀膜、退火、刻蚀)—划片—晶片分检、分级—包装3、封装工艺:封装——扩晶——点银浆(绝缘胶)——固晶——烘干——焊线——封胶(环氧树脂)——烘干——半切——电性能检测——全切——测试分选——包装LED产业结构97发光二极管组件依其制作过程可分为上游晶圆制作(单芯片与磊芯片LED封装

98LED封装251、LED封装的主要物料1.1晶片(芯片)

小功率晶片大功率晶片991、LED封装的主要物料1.1晶片(芯片)小功率P电极P层P/N接合层N层N电极N电极双电极晶片

单电极晶片

P电极100P电极N电极双电极晶片单电极晶片P电极271.2晶片发光的颜色

1011.2晶片发光的颜色281.3支架3PIN带杯支架3PIN侧光支架4PIN带杯支架4PIN侧光支架

直插二极管支架

1021.3支架3PIN带杯支架3PIN侧光支架4PIN5050贴片支架3528贴片支架1035050贴片支架3528贴片支架301.4胶类

改变成品外观颜色.增加效果.固定晶片用—导电导热.密封,成型用.环氧树脂色剂与扩散剂胶饼银胶/绝缘胶硅胶1041.4胶类改变成品外观颜色.增加效果.固定晶片用—导

1.5其它金线连接晶片与支架1051.5其它金线连接晶片与支架322、LED封装流程—一览测试晶片,支架,银胶物料ASM固晶机设备金线ASM焊线机胶水灌胶机,烤箱/分光机(装带机)固晶流程封胶焊线1062、LED封装流程—一览测试晶片,支架,银胶物料ASM固晶机焊线固晶点胶封胶测试入库分光107焊线固晶点胶封胶测试入库分光34镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑;芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求;电极图案是否完整等。点胶:在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。固晶:将晶片固定在支架合理位置上。固晶QC检测:检测是否固晶不良,是否符合工艺要求。压焊:压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。点荧光粉:白光需要点荧光粉,用蓝光晶片激发荧光粉发出白光,荧光粉的多少大致决定了LED成品灯珠的色温。(其他光色省去该步骤)盖透镜:主要保护好LED内部的焊接结构和晶片。注胶:往透镜里面灌注硅胶,从而保护LED内部结构。烘烤:进入烤箱烘烤,使透镜内的硅胶硬化,LED就彻底被保护周全了。分光分色:LED成品后,因为亮度和色温会有差异,所以为了更好的销售需要详细分光分色,分别装袋贴上技术参数标签。108镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑;芯片尺寸及电极大小是1093611037111381123911340散热能力很差,功率小,光输出小SMDLED可机器生产,产率高,发展趋势

功率小,光输出小散热能力很差,功率小,光输出小角度小,使用方便,可插件安装

3mmLEDLED封装形式优势缺点

角度小,使用方便,可插件安装

5mmLED3、LED的常见封装形式114散热能力很差,功率小,光输出小SMDLED可机器生产,产率LED名词解释和专业术语115LED名词解释和专业术语42LED名词解释照度:单位为勒克斯(Lux,lx),1勒克斯等于1流明(lm)的光通量均匀分布于1㎡面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准,若倾斜照射则照度下降。亮度:亮度是指物体明暗的程度,定义是单位面积的发光强度。单位是堪德拉每平米(cd/㎡)或称nits,亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量。人眼从一个方向观察光源,在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比,定义为该光源单位的亮度,即单位投影面积上的发光强度。发光强度:指光源的明亮程度,发光强度简称光强,单位是堪德拉简写cd,1000mcd=1cd,可以说,发光强度就是描述了光源到底有多亮。116LED名词解释照度:单位为勒克斯(Lux,lx),1勒克斯光通量:光通量通常用Φ来表示,单位为流明lm,光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能数量。光效:光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位:每瓦流明(Lm/w)。眩光:视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,所造成的视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素。显色指数:是光源显色性的定量描述,表示符号为Ra。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度,显色性高的光源对物体再显较好,我们所看到的颜色也较接近自然原色;显色性低的光源对颜色的再现性差,我们看到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为Ra=100,各类光源的显色指数各不相同。显色性是照明设计上非常重要的参数,直接影响被照物品灯光下颜色真实的效果。ESD:是“静电释放”的意思,它是英文:Electro-Staticdischarge的缩写,即“静电放电”的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为“ESD”,中文名称为静电阻抗器。

117光通量:光通量通常用Φ来表示,单位为流明lm,光通量是每单位LED专业术语1、像素,像素直径,点间距

像素点:LED显示屏的最小发光单位,LED显示屏中的每一个可被单独控制的发光单元称为像素。像素直径:像素直径∮是指每一LED发光像素点的直径,单位为毫米。像素间距:LED显示屏的两像素间的中心距离称为像素间距,又叫点间距。点间距越密,在单位面积内像素密度就越高,分辨率亦高,成本也高。像素直径越小,点间距就越小。118LED专业术语1、像素,像素直径,点间距像素点:LED显示2、分辨率

模组分辨率:LED模组横向像素点数乘以纵向像素点数。屏体分辨率:LED显示屏横向像素点数乘以纵向像素点数。屏幕的分辨率越高,可以显示的内容越多,画面越细腻,但是分辨率越高,造价也就越昂贵。1192、分辨率模组分辨率:LED模组横向像素点数乘以纵向像素3、亮度(Luminance)亮度:在给定方向上,每单位面积上的发光强度亮度的单位是cd/m2。亮度与单位面积的LED数量、LED本身的亮度成正比。LED的亮度与其驱动电流成正比,但寿命与其电流的平方成反比,所以不能为了追求亮度过分提高驱动电流。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。LED亮度要求:户外朝阳:8000cd/m2户外背阴:4000cd/m2室内显示屏:800cd/m2--2000cd/m21203、亮度(Luminance)亮度:在给定方向上,每单灰度: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。用于显示视频画面的显示屏,每种基色应具有256级(8bit)的灰度处理能力。

灰度取决于视频源及控制系统的处理位数。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。4、灰度121灰度:LED显示屏同一级亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度

对比度:在一定的环境照度下,LED显示屏最大亮度和背景亮度的比值。对比度=发光时的亮度(发光亮度)/不发光时的亮度(反射亮度)

为了能够显示出亮度均一的文字和图像,不受周围光线的影响,屏幕应具有足够的对比度。对于LED显示屏,对比度要达到4096:1以上效果才好。5、对比度白色可由RGB三色按比例混合而成,RGB所占比例为3:6:1(精确比3.0:5.9:1.1)。6、白平衡122对比度:在一定的环境照度下,LED显示屏最大亮度和背像素失控率:是指显示屏的最小成像单元(像素)工作不正常(失控)所占的比例。像素失控有两种模式:(1)盲点,也就是瞎点,在需要亮的时候它不亮,称之为瞎点;(2)常亮点,在需要不亮的时候它反而一直在亮着,称之为常亮点。一般地,像素的组成有2R1G1B(2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯)、1R1G1B、2R1G等等,而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失控,但只要其中一颗灯失控,我们即认为此像素失控。按照SJ/T11141-2003行业标准的规定,室内屏的像素失控率应不大于万分之三,室外屏的像素失控率应不大于千分之二,且为离散分布。7、像素失控率123像素失控率:是指显示屏的最小成像单元(像素)工作不正常(失8、换帧频率refreshframefrequency

9、刷新频率refreshfrequency

换帧频率:

单位时间内显示屏画面信息更新的次数;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。

1248、换帧频率refreshframefrequency视角:观察方向的亮度下降到LED显示屏法线方向亮度的1/2时,同一平面两个观察方向与法线所成的夹角,分为水平视角和垂直视角。

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单灯水平视角比较好。最佳视距:是能刚好完整地看到显示屏上的内容,且不扁色,图像内容最清晰的位置相对于屏体的垂直距离。最小视距:对于具有一定形状、亮度、距离的两个光点,无法分辩该两点的位置点到该两点的最小垂直距离。

最佳可视距离=点间距/(0.3-0.8),这是一个大概得范围。例如,点间距16mm的显示屏,最佳可视距离就是20-54米,站的距离比最小距离近了,就能够分辨出显示屏的一个个的像素点,颗粒感比较强,站得远了呢,人眼就分辨不出细部的特征。对于室外led显示屏,距离近的,一般采用P10或者P12,远一点的用P16或者P20,而对于室内显示屏,一般P4-P6皆可,远一点的用到P7.62或者P10。11、最佳视距10、视角125视角:观察方向的亮度下降到LED显示屏法线方向亮度的1/2平整度:发光二极管、像素、显示模块、显示组在组成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。12、平整度静态驱动

:从驱动IC的输出脚到像素点之间实行“点对点”的控制叫静态驱动。扫描驱动

:从驱动IC的输出脚到像素点之间实行“点对列”的控制叫扫描驱动。它需要控制电路。13、驱动方式比较:静态驱动不需要行控制电路,成本较高、但显示效果好、稳定性好、亮度损失较小等;扫描驱动它需要行控制电路,但成本低,显示效果差,稳定性较差,亮度损失较大等。扫描又分为1/16扫、1/8扫、1/4扫、1/2扫。通常室内采用1/

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