数码管屏LED显示屏工程

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数码管,也叫做护栏管,是一种可以显示文字和视屏的二极管。数码管是显示屏其中一类, 通过对其不同的管脚输入相对的电流,会使其发亮,从而显示出图像。

1、亮度:
首先要考虑的是产品亮度的合适比例配搭,目前大多数全彩显示屏的红绿蓝亮度配搭都是按照3:6:1(就是一个像素里面红色亮度占30%,绿色占60%,蓝色占10%)的比例;一般来说封装厂和上游的晶片厂商几乎都是按照20mA来测试产品的,但是真正应用到显示屏上,几乎都不是这个电流在驱动LED灯的,一般来说红绿蓝三种LED由于构成在晶片材质不一样,它们在实际使用中的发热、发光、亮度衰减也不成比例,通常来说红色衰减比例小一些,蓝绿衰减大一些,所以来说为了能保证显示屏的使用寿命相对长一些,一般设计者会将蓝绿驱动电流比红色低一些;举例来说:如果红色按照18mA驱动,绿色15mA驱动,蓝色 12mA驱动,根据LED晶片IV-If关系:
大致我们可以推算出来,实际需要的LED的亮度,红绿蓝的关系是:
R:3÷90%
G:6÷75%
B:1÷60%
同时还要对亮度进行分档,分档的目的就是要使做出来的显示屏不要让肉眼就能看出亮度的差异,一般来说人眼能够比较敏感的分辨的亮度差是30%,扣除设备的测试误差和安装机构误差,设计分光按照10%~20%分档是比较好的。
2、颜色:
根据光学效应,白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱,颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感,人的眼睛就像一个三色接收器的体系,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。
这是色度学的最基本原理,即三原色原理。三种原色是相互独立的,任何一种原色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三原色,这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三原色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。三原色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。
不同比例的三原色光相加得到彩色称为相加混色。其规律为:
红+绿=黄
红+蓝=紫
蓝+绿=青
红+蓝+绿=白
显示屏用LED最好的颜色搭配是:红色620-630nm、绿色520-530nm、蓝色465-475nm,当然这个范围还可以根据实际需要缩小,比如红色以3nm为一档、蓝绿以2.5nm为一档。
角度:其实对于角度来说当然是越大越好,不过更重要的是角度不只是大就好,还需要角度曲线要饱满、光滑,红绿蓝要能一致重合,否则就会出现显示屏做好后,某些位置会显示暗区,或者某一种颜色特别亮或特别暗;
3、电性参数:
LED的电性参数主要表现在正向电压(vf)反向电流(Ir)和抗静电(ESD),一般作显示屏都采用5v直流电源定电流驱动,所以:LED的Vf一般不要求一致性太高,只要控制在一个合理的范围即可(一般红色1.8-2.2v,蓝绿3.0-3.4v);ESD一般来说是越大越好,因为ESD无处不在,所以LED的ESD越大,做显示屏的加工就越不容易出问题;反向电流要求Vr=5v,Ir≦10uA。
户外显示屏用椭圆直插LED户外显示屏用LED一般多用椭圆结构的直插灯,相对于户内显示屏用LED来讲,户外用椭圆灯主要在发光角度上有分横向和纵向的角度问题,一般显示屏在户外来说,横向的可视范围都比较大,纵向的可视范围相对较小些;
一般来说户外显示屏的LED横向角度在110度左右,纵向在50度左右是比较好的,由于直插灯的角度有很多因素影响,主要表现在:
(1)LED的封装外观形状;
(2)支架的碗杯结构;
(3)晶片以及本身的结构;
(4)封装胶水的折射率;
(5)材料品质的一致性;
(6)封装工艺(即晶片的发光高度位置);


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