与其他平板显示产品相比,LED显示屏是模块化的,即由大量的LED灯组成。 LED的特性决定了个体之间或多或少存在差异。当显示模组的亮度或色度不一致时,会对整个屏幕的观看效果产生很大的影响。在一定的观看距离和角度下,画面出现块状,严重时甚至会在黑屏下出现网格现象。这种现象称为显示屏的“马赛克”效应。造成这种现象的原因有很多:
1、生产工艺不完善
混光不均匀
大型户外显示工程的制作需要大量的三基色灯。 LED灯管的亮度和色度特性取决于所使用的芯片,而芯片的亮度和色度特性与其批次有关。面对大量的LED灯(比如1KK或更多),如何保证它们能够均匀分布到每个模块上?笔者认为,这是业界必须认真对待的问题。这个环节直接决定了整个屏幕模组的亮度和色彩。均匀程度。
以20%的光强度和波长阈值设置为例,必须识别所选灯是否来自不同批次且具有不同的BIN组成。笔者认为,即使是同一批次、同一BIN的灯具,也不能省略混灯环节,因为BIN中的亮度和色度分布是未知的。例如,虽然相同波长的蓝光灯的BIN上限和下限只是不同,但考虑到蓝光宽度容量较小(见图1)。如果最终的显示屏呈现一定的规则分布,蓝色的均匀性就会很差。因此,必须根据具体情况(灯具数量大小、批次构成、BIN)制定相应的灯具混装方案。
图1 MacAdam宽容量椭圆图
灯光混合方案必须在一个大的指导思想下指定,即如何保证所选择的灯光在亮度和颜色上能够均匀地分配到各个模块。
某公司屏幕生产过程中混灯案例:使用了约2批红灯管和2仓灯。具体组成为:batch A有1BIN(320K)、2BIN(480K),batch B有1BIN(640K)、2BIN(360K)。首先按照同批次、同BIN的原则分为A1、A2、B1、B2四部分。按规定的操作方法和次数将各部分混合均匀。然后,将每个灯分成4 等份,从A1、A2、B1、B2 各取一份,合并为1 份。将4等份混合后,按规定的操作手法和次数混合均匀。完成后,四个相等的部分分别编号,独立粘贴并标记。录音的四种状态按照规定的程序同步到AI插件。白平衡电阻调试过程必须在混光操作之后进行。通过对比控制前的产品和控制后的产品整屏效果,整屏的均匀度得到了很大的提高,可以有效消除显示屏的块状现象。
灯板通过夹具
由于LED灯的光强分布具有特定的方向性,结合LED PATTEN图可以看出,在偏离光轴的方向上光强会减弱。当模组上的LED灯向同一方向(一定程度)倾斜时,如左右倾斜。大角度方向会出现较暗或较亮的现象;上下倾斜,会出现小角度方向变暗或变亮的现象。
因此,如何保证模组过炉后LED灯的垂直度应该是设计过炉夹具的指导思想。
LED灯在治具上的针点位置应根据LED灯胶体的外形尺寸来设计。穴位的作用是限制灯具在灯板垂直方向的移动,保证灯具的卡点能够贴在PCB板上;治具与PCB板的定位是为了限制灯具在小角度方向的位移,有螺钉定位和定位柱定位两种方法。我个人更喜欢定位柱方式,因为磨损少,安装拆卸方便,定位精度高。定位柱、夹具、PCB定位孔之间的配合公差控制尤为重要。
一套好的治具要做出好产品,离不开对治具在使用过程中的维护,日常的定期监测,对治具的修复情况进行确认。
2、特殊材质控制
对显示效果影响较大的材料主要包括:PCB和盒子。
首先,作为显示部分的支撑,箱体正面的平整度直接决定模组拼接精度。根据《LED显示屏检测方法》中定义的C级产品平整度的定义,任意像素之间的平整度,柜体表面的平整度理论上应小于100%。这是没有考虑灯板与套件的匹配情况的情况。因此,将箱体正面的平整度控制在合理的范围内就显得尤为关键。
其次,PCB板的翘曲也是影响模组拼接精度的重要因素。影响PCB板翘曲的因素有很多,如PCB原材料的材质、PCB制造烘烤工艺、灯板经过烘箱前的烘烤工艺等。控制PCB制造工艺和后处理工艺可以有效控制PCB翘曲或变形的发生,从而保证灯面的平整度。结合整个LED显示屏产品的工艺特点,PCB外形尺寸公差、定位孔公差、灯孔位置公差的控制不容忽视。
3 模块设计
面罩光孔配合LED胶体
在产品设计阶段,需要细心最大限度地保持LED灯的垂直度。因此,掩模板光孔与LED胶体的配合是一个值得认真考虑的问题。理论上来说,面罩的出光孔与LED胶体的形状越接近,光线的垂直度就越能保持。但首先考虑到掩模板和LED胶体材料的热膨胀系数不同,随着环境温度的变化,热胀冷缩的规律会发生变化。在LED的作用下,掩模版与LED之间会产生意想不到的应力,可能会导致掩模版和PCB发生一定程度的非弹性变形。严重时甚至可能导致面罩或胶体破裂。其次,间隙不足会给PCB加工精度、掩膜注塑、LED灯垂直度的工艺保护带来很大的挑战。因此,必须根据配套供应链的工艺水平、热膨胀系数的差异以及LED大角度和小角度倾斜的限制来考虑掩模孔与LED胶体的匹配关系。
掩模尺寸控制
随着企业追求产品标准化和生产效率,模组也趋向于更大尺寸。例如,在16mm点间距虚拟256256mm模块的设计中,使用256256mm掩模是一种选择。大的掩模版对于减少显示屏为黑色时的网格效应会有很大帮助,但掩模版尺寸较大,孔位较多(1024),这给注塑控制、特征尺寸监控带来很大困难,变形和收缩检查。如果采用6464mm或3232mm掩模版,成型的控制会降低监控检测的难度,减少掩模版与LED胶体的匹配应力问题,从而达到保证显示的目的影响。
4。结论
对于厂家来说可能是1%的问题,但到了客户手里往往就是100%的问题。
对于LED显示屏产品来说,对产品采用一定的测试方法和手段非常重要。但鉴于产品价值较高,且很多缺陷无法通过后续维护来解决,测试和检查可以为后续产品改进提供依据和方向。但缺陷产品无法改变既成事实,因此事前控制就显得尤为有价值。
通过对导致模组效应的因素进行研究,实际应用证明,采用系统化的针对性设计和控制思想,可以有效控制LED显示屏的模组效应,从而达到提升最终效果的目的。
LED显示屏长时间使用后,模组颜色可能会有所不同,并可能出现马赛克现象。这时我们就可以利用像素校正来修复LED显示屏的色彩。
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