戶外全彩SMD顯示屏專用SMD器件性能分析

　　一、 概述

　　LED顯示屏以其高亮度、耐候性、大尺寸占據(jù)了大尺寸戶內外顯示屏的主流市場，而顯像管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）及等離子顯示器（PDP）在中小尺寸、戶內近距離觀看的顯示市場上占據(jù)主流。

　　LED顯示屏在廣告、舞臺、公共信息顯示、體育交通設施等使用領域獲得了大量應用。LED顯示屏按使用環(huán)境分為戶內、戶外和半戶外LED顯示屏；按顯示顏色分為單色屏、雙色屏和全彩屏；按選用器件分為數(shù)碼點陣屏、直插式LED屏和貼片式SMD屏。

　　本文所要敘述的是正在興起的戶外全彩貼片式SMD顯示屏及其專用SMD器件性能。

　　二、 戶外全彩貼片式SMD顯示屏的主要優(yōu)勢

　　眾所周知，戶外LED顯示屏在一兩年前全部使用直插式橢圓形紅、綠、藍LED器件，而這一兩年，像素點間距為8mm至16mm的戶外全彩貼片式SMD顯示屏正在逐步興起，并獲得廣泛應用。

　　以前，由于貼片SMD的亮度偏低，且防水、防 潮、防紫外線功能達不到戶外惡劣環(huán)境的要求，故戶外全彩顯示屏是直插式LED器件的天下。全彩貼片式SMD顯示屏只能大量應用在戶內。隨著LED芯片技術和LED封裝技術的進步，SMD的亮度和防護等級已經能夠滿足戶外應用的需求，并且全彩貼片式SMD顯示屏具有更多全彩直插式LED顯示屏難以達到的一些優(yōu)勢，故獲得了較快速的應用。

　　戶外全彩貼片式SMD顯示屏對比戶外直插橢圓LED顯示屏的優(yōu)勢表現(xiàn)在如下幾個方面：

　　（1）廣視角

　　戶外全彩貼片式SMD顯示屏不但在水平方向具有110度的廣視角，在垂直方向也具有110度廣視角，這在一些應用場所特別有優(yōu)勢。

　?。?）配光好

　　紅、綠、藍橢圓形LED在不同角度三種亮度的匹配一致性是一項難度很高的指標，而全彩SMD因為設計結構為三合一結構，紅、綠、藍三 顆芯片全在一個支架碗杯之中，故在不同角度紅、綠、藍三種亮度的匹配一致性高度一致，從而使得戶外全彩貼片式SMD顯示屏在任意角度的亮度匹致一致性很好，達到更好的色彩逼真效果。

　　如下圖1和圖2分別為戶外全彩貼片式SMD配光曲線圖和戶外全彩橢圓LED配光曲線圖。通 過比較可以看出，SMD的配光一致性比橢圓LED有明顯優(yōu)勢。

圖1 戶外全彩SMD水平方向配光曲線圖2 戶外橢圓LED水平方向配光曲線

　　（3）混光好

　　由于設計結構為三合一，三顆芯片距離很近，在同一個支架碗杯中混光，而不是三顆分立的橢圓形LED，故紅、綠、藍混光效果好于直插橢圓LED屏，尤其適合于近距離觀看。

　?。?）高對比度

　　由于三合一的設計結構，全彩SMD尺寸小，故發(fā)光面積小，黑區(qū)面積大，提高了LED顯示屏的對比度。

　　（5）自動化生產

　　貼片式SMD能夠使用全自動貼片機進行自動化貼片，生產效率高。全彩貼片式SMD顯示屏模塊的線路設計能夠實現(xiàn)燈板和驅動板二合一，降低了成本，提高了可靠性，提升了生產效率。
自動化貼片生產還能提高SMD在線路板上的垂直精度，克服了直插式橢圓LED在線路板上垂直精度問題，從而保證更好的光學效果?！　?STRONG>三、戶外全彩貼片式SMD的主要參數(shù)

　?。?）亮度

　　目前戶外全彩貼片式SMD的亮度已能夠滿足點間距8mm至16mm的戶外全彩貼片式SMD顯示屏的亮度需求。其中綠色亮度能夠達到1200mcd至1600mcd，整屏亮度能夠高于5000nits。 為保證整屏亮度的一致性，每種顏色的亮度范圍應在1：1.3以下，并且紅、綠、藍三種顏色的平均亮度比例約為3：6：1。

　?。?）波長

　　紅、綠、藍三種顏色的波長范圍均不應寬于5nm，且每種顏色的波長分布應呈正態(tài)分布。

　　（3）衰減

　　戶外全彩貼片式SMD由于亮度原因使用電流相對較高，由于在戶外使用，為達到最小的衰減，故對芯片尺寸、散熱設計、防水、抗紫外線等要求較高。同時，紅、綠、藍三種顏色亮度衰減須有一致性，進而保證SMD顯示屏在工作較長時間后不但亮度下降較小，而且亮度及色彩一致性保持良好。品質優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD一般能保證工作3000小時后紅、綠、藍衰減平均小于5%，且紅、綠、藍衰減離散性低于+10%。

　　（4）角度

　　戶外全彩貼片式SMD的角度一般要求水平方向和垂直方向均大于110度。

　?。?）防水和防潮

　　戶外全彩貼片式SMD的防水和防潮性能是非常重要的關鍵參數(shù)。SMD支架材料的選擇及結構設計決定了防水和防潮性能。新型PPA材料、硅膠材料的采用及新型結構的設計才能解決防水和防潮問題。防水和防潮問題未能很好解決，會出現(xiàn)失效、暗亮、快速衰減等問題。品質優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD的防水、防塵等級能到達IP67，防潮 等級為Lever3。

　　（6）防紫外線

　　由于戶外使用，要求全彩貼片式SMD的支架材料和灌封材料具有抵御紫外線的能力。不防紫外線的SMD會出現(xiàn)PPA發(fā)黃、灌封材料混濁從而出現(xiàn)亮度衰減和失效的現(xiàn)象。品質優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD在戶外工作10000小時后的黃變比例應不大于5%。

　　（7）失效率

　　容易在多項因素作用下出現(xiàn)失效。品質優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD在3000小時內失效率應低于十萬分之五（50ppm）。

　　（8）厚度

　　戶外全彩貼片式SMD顯示屏考慮到線路板防 水因素，需要在SMD厚度以下進行防水膠的灌封，故全彩貼片式SMD需要一定的高度，目前市面上主流的厚度為2.5mm。

　　四、戶外全彩貼片式SMD顯示屏的發(fā)展趨勢

　　在亮度、成本上，傳統(tǒng)的戶外全彩直插式橢圓LED顯示屏在20mm及以上像素點間距具有無可替代的優(yōu)勢。隨著LED芯片亮度和LED 封裝工藝技術的提升，戶外全彩貼片式SMD的價格與橢圓LED的差距已縮小至10%至20%。戶外全彩貼片式SMD顯示屏由于具有視角廣、配光好、混光佳、對比度高和易于自動化生產的優(yōu)勢，其市場占有率有望從現(xiàn)在的不到10%，發(fā)展至與戶外全彩直插式橢圓LED顯示屏平分天下的局面。