LED显示屏培训

1、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 1、LED LED是发光二极管的英文缩写（Light emitting diode）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

2、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。3、材料 GaAs(砷化镓)红光, GaP(磷化镓)绿光, GaN(氮化镓)蓝色电极和散热器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3mmLED透镜及密封层电级和散热器金线导丝芯片密封树脂SMDLED5、LED显示屏的主要类别（1）直插型 346(3椭圆) 546(5椭圆)（2）表贴三合一 5050 3528 2121（3）表贴三拼一(0805)（4）亚表贴（5）点阵模块直插型 346(3椭圆)3mm椭圆灯 346封装发光颜色:R G BP12 户外全彩模组P10 户外全彩模组直插型 5

3、46(5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:R G B表贴三合一 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,网格屏等产品表贴三合一 表贴三合一3528户内P7.62三合一全彩模组3.5*2.8 mm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及以上规格表贴三拼一 08050805表面贴装发光二极管发光颜色:R G B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

4、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.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（1）按使用环境分: 户内(密度小、亮度低、不防水) 户外(亮度高,防水) 半户外（2）按显示的颜色分: 单色(一般为单红) 双色(一般为红绿双色) 全彩 （3）按点间距分： 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 异步屏(脱机)LED显示屏分类2、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，1 m

6、il = 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。

7、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LED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)Ni

8、chia(日亚) 、 Toyoda(丰田) 、 Agilent Nichia(日亚) 、 Toyoda(丰田) 、 Cree Rohm (罗姆） 、 Everlight(亿光) 、OsramSeoul(首尔) 、Edison(爱迪森) 、基座基座基座晶粒固晶焊線封裝基座(Diffusion)LED产业结构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

9、（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 1、 LED封装的主要物料 1.1 晶片(芯片) 小功率晶片 大功率晶片框晶環晶片黏晶膠帶P 电极 P 层P/N 接合层N 层N 电极N电极双电极晶片双电极晶片 单电极晶片单电极晶片 P电极1.2 晶片发光的颜色 1.3 支架 3 PIN带杯支架3 PIN侧光支架支架(Lead Frame)4 PIN带杯支架4 PIN

10、侧光支架 直插二极管支架直插二极管支架 5050贴片支架 3528贴片支架 1.4 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 1.5 其它金线连接晶片与支架2、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)固晶流程封胶焊线焊线焊线固晶固晶点胶点胶封胶封胶测试测试入库入库分光分光镜检：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

11、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。散热能力很差，功率小，光输出小SMD LED可机器生产，产率高，发展趋势 功率小，光

12、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LED名词解释和专业术语LED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

13、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。光通量：光通量通常用来表示，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

14、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-Static discharge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。 LED专业术语1、像素，像素直径，点间距 像素点：LED显示屏

15、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。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。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/

16、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: 8000 cd/m2户外背阴: 4000 cd/m2室内显示屏: 800 cd/m2-2000 cd/m2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

17、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256256256=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 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

18、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

19、应不大于千分之二，且为离散分布。7、像素失控率8、换帧频率refresh frame frequency 9、刷新频率refresh frequency 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。 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，

20、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

21、般P4-P6皆可，远一点的用到P7.62或者P10。 11、最佳视距10、视角平整度: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、

22、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。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、驱动芯片波段：色

23、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。 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电气特性电流加大，电压上升电流与光通量的关系正向电流：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。LED显示屏箱体箱体分类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 简易箱体密封箱体/防水箱体户内密封箱体户外防水箱体电源风扇控制卡密封/防水箱