關于提升LED顯示屏質量的探討
1、亮度與視角
亮度是顯示屏的一個重要指標，顯示屏亮度主要取決于LED發光強度和LED在顯示屏上的排列密度。有些安裝在較高墻面上的顯示屏，LED管子安裝的角度對于人眼判斷發光強度也有一定的影響。按照信息產業部SJ/T11141-2003標準，亮度定義為LED顯示屏單位面積上的發光強度。視角為觀察方向的亮度下降到LED顯示屏法線方向亮度的二分之一時，同一平面兩個觀察方向與法線方向所成的夾角，分為水平視角和垂直視角。顯示屏的顯示顏色有單基色、雙基色和全彩色，使用環境有兩類：室內顯示屏和室外顯示屏，兩者對參數的選擇和要求也有區別。室內全彩屏的亮度要在800cd/m2以上，室外全彩屏的亮度要在1,500cd/m2以上，才能基本保證顯示屏工作時的正常圖像亮度。近幾年LED在襯底、外延、芯片及封裝等方面的新技術層出不窮，尤其是氧化銦錫（ITO）材料的使用，電流擴展層技術及工藝的穩定與成熟，使LED的發光效率有了大幅度的提高。目前，大多數戶外全彩顯示屏水平視角可大于120°、垂直視角大于45°，在像素間距為16mm時，全彩顯示屏白平衡亮度大于6,000cd/m2,像素間距為20mm時，全彩顯示屏白平衡亮度也可達到5,500cd/m2以上，顯示屏可在任何環境下全天候工作。
LED管的發光強度取決于管子的工作電流，目前1W的LED管，生產廠家推薦的工作電流一般為350mA.增大工作電流，會提高LED管的發光強度，但也會導致LED管的發熱，加快LED管的光衰，實際上將會影響LED顯示屏的整體壽命，而LED管是不可能被大量更換的，因此，一旦一塊屏上有較多數量的LED管壽命終結，則意味著顯示屏壽命的終止。從一定意義上說，LED管的壽命決定了顯示屏的壽命。LED管的壽命通常以發光強度衰減到初始值50%的時間為壽命期。我們在檢驗中發現，現在政府采購的項目，要求供應商提供顯示屏的質量檢驗報告，由于是投標前的質量保證，供應商自己送來的檢驗樣品都是經過挑選的，而且是縮小試樣，這些送檢產品的質量確實比較過關。現在政府采購對產品有質量要求和價格要求，其中價格一般都占百分制的45分，如果質量相差不大，價格起著關鍵性的作用。現在的供應商投標不管產品質量能否符合，一律填寫滿足、優于，現場評審很難核對，只有在中標后，采購單位才能發現。對一些以低價中標的供應商，用質量較差的管子代替好的管子完全有可能發生。所以在選購顯示屏產品時，盡可能選擇信譽好，品牌響的專業生產廠家，有可能時還要供應商提供LED管的進貨發票，以確保LED管和顯示屏的質量。
2、均勻性與清晰度
LED顯示屏均勻性有三個體現指標：像素光強均勻性、顯示模塊亮度均勻性和模組亮度均勻性。由于測試像素光強均勻性要把LED管從顯示屏上拆下，過程復雜，而且也可能損壞管子，所以顯示屏測試一般選擇模塊或模組的亮度均勻性作為考核指標。模塊亮度均勻性是指同一塊顯示屏中模塊相互之間的亮度一致性，已成為衡量顯示屏優劣的最重要指標之一。
測量方法是在全屏范圍內任意離散抽取9個顯示模塊（黑屏狀態下隨機選擇9個顯示模塊），在最高灰度級、最高亮度級下，全屏顯示某一基色，用彩色分析儀分別測量出9個顯示模塊的亮度值，光探頭采集范圍不得少于16個相鄰像素，再進行算術平均計算，具體如公式（1）所示。
LJ=×100%（1）
其中LAV=Li/9
通過我們對不同顯示屏的檢測，包括室內屏和室外屏，各類初始技術指標尚能滿足標準要求，達到C級的居多。通過環境實驗、可靠性實驗后，光衰及光學性能的變化就會產生均勻性問題。我們經常發現顯示屏經過一段時間的使用之后，會出現不均勻現象，如“灰塵效應”和“馬賽克”等，造成這種不均勻的主要原因是LED管的各項性能不一致，主要包括光強不一致、光軸不一致、色坐標不一致、各基色光強分布曲線不一致以及工作后的光衰不一致。目前業內解決LED管性能參數不一致的現象主要有兩種技術途徑：一是通過對LED管規格參數的進一步細分，提高LED管各項性能的一致性；二是通過后續校正的方式來改善顯示屏的均勻性。我們認為事前分選是解決均勻性較為有效的技術手段，后續校正有可能使LED管超負荷工作，而且還有些缺陷，如光軸不一致、光強分布曲線不一致、光衰特性不一致、拼裝精度差等，是無法通過后續校正來消除的。
LED顯示屏標準沒有規定清晰度，但對像素間距作了定義，像素間距越小，清晰度越高。現在常用的戶內全彩點陣顯示像素間距有2.5、4、4.75、6mm等，亞表貼三拼一像素間距有6、7.62、10、12mm等。由于顯示屏的制造工藝和LED管的離散性，像素不是決定清晰度的唯一指標，與顯示屏分辨率、均勻性、亮度、對比度等多項指標密切相關。通過單純縮小物理像素間距來提高分辨率，雖然可以在一定程度上增強清晰度，但由于顯示屏產品的特殊性，只有上述各類參數指標均達到要求，才能得到一個良好的圖像清晰度。
3、顯示屏像素
像素失控分為盲點和常亮點兩類。盲點，也就是瞎點，在需要亮的時候它不亮，稱之為瞎點；常亮點，在需要不亮的時候它反而一直亮著，稱之為常亮點。對于單色、雙色較好理解，對于全彩，RGB其中任何一個燈失控，我們即認為此像素失控。像素失控率分為整屏像素失控率和區域像素失控率。整屏像素失控率等于整屏盲點數與整屏常亮點數之和與整屏像素數之比。另外，為避免失控像素集中于某一個區域，標準提出“區域像素失控率”,也就是在100×100像素區域內，失控的像素數與區域像素總數（即10,000）之比。此指標在SJ/T11141-2003《LED顯示屏通用規范》中對《失控的像素是呈離散分布》的要求進行了量化，方便直觀.
4、環境防護與安全要求
由于顯示屏可應用在不同場合，所以對顯示屏也有一定的安全要求。標準規定的主要安全指標有接地、對地漏電流、抗電強度、溫升四個指標。其中對地漏電流和抗電強度是最重要的安全指標。SJ/T11141-2003《LED顯示屏通用規范》5.4條規定，標準要求在1.1倍額定電源電壓下，顯示屏的對地漏電流不得超過3.5mA;抗電強度在電源開關處于接通位置，應能耐受1,500V,1min的試驗電壓而不發生絕緣擊穿。
LED室外顯示屏的用量比室內屏用量高得多，室內顯示屏對環境適應性的要求較低，室外顯示屏對環境適應性的要求則高得多。由于不同的地區，環境也不一樣，室外顯示屏應能耐受惡劣環境的長期影響，即能抗風、抗雨、抗震，還要求在高低溫環境下也能正常使用。上述各類環境因素都會使LED顯示屏原有封閉結構遭受不同程度的損壞，雨水和灰塵滲漏又會使內部電路遭受損壞，如雨水和灰塵在電的作用下對銅箔的腐蝕，產生的潮濕對電阻和LED管引線的銹蝕等。所以，室外顯示屏的防水性能顯得極為重要.
