影响LED显示屏质量的材料因素
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随着LED显示屏的应用与普及,LED显示屏市场以一种前所未有的态势迅猛发展。这几年LED大屏幕的需求猛增,造成各种大小工厂雨后春笋般增长,刹那间各家都说自家好,客户难辨好丑,而且大都以价格为导向。但俗话说买家不如卖家精,大体上指买家如何精明去压价、去要求卖家,却还难以精明过卖家,让卖家占了便宜。结果就象五十万的宝马没买却买了三十万的捷达。
然而,做为一名有诚信的制造厂商,应该把行业内的重要资讯事先告诉买家,以供他们选择,不搞信息不对称。
LED全彩大屏幕经过这几年的发展,粗看似乎已为成熟产业,其实,无论是国内还是国外的厂商,仍是任重道远,特别是户外大屏幕,绝大部分产品经过两年的运行之后,就很难维持在用户的期望值之内了。
为什么会这样呢?
这里首先有一个大误区,大部分人认为屏幕的主要材料LED、IC寿命均达到10万小时,按365天/年,24小时/天运行,使用寿命有11年多,所以大部分客户只关心用知名的LED和IC。其实这两样只是必要条件,而不是充分条件,因为红、绿、蓝三种灯管的合理使用,对显示屏更加重要,对于不同颜色的灯管,要使其工作在最佳状态,对于一个好的显示屏会更加重要。IC的合理调节,也有助于克服PCB的不合理布线问题。就好象一台汽车有了好的发动机和电路控制,不一定就能成为一台好的汽车。这里面的关键因素是这样的:
由于LED、IC属于半导体器件,它们对环境的使用条件要求挑剔,最好在室温25℃左右,其工作机理最好。但事实上一块户外大屏会应用在不同温度环境下,夏天可能在60℃以上,冬天可能在-20℃以下。当厂家生产产品时是以25℃为测试条件,把不同的产品分档分类,可事实运行的条件为60℃或者-20℃,这时LED、IC工作效率及表现不一致,可能原来属于一档的就会变成多档了,亮度就不一致,屏体也自然变花了。这是因为在不同的温度条件下,红、绿、蓝三种灯的亮度衰减和下降是不同的,在25℃时,其白平衡是正常的,但在60℃时,三种颜色的LED的亮度都有所下降,而且其衰减值不一致,所以会产生整屏亮度下降和偏色的现象,整屏的质量就会下降。而IC呢?IC的工作温度范围是在-40℃—85℃。由于外界温度过高而导致箱体内温度升高,如果箱内温度超过85℃,IC则会因为温度过高而导致工作不稳定,或温漂不同而产生通道间电流或片间差异过大而导致花屏。
同时,电源也十分重要,由于电源在不同的温度条件下,其工作稳定性、输出电压值和带负载能力也会有所不同,由于它担负着后勤保障作用,所以它的保障能力直接影响到屏的质量。
箱体设计对于显示屏也很重要,一方面是它的电路保护作用,另一方面是安全作用,同时还有防尘、防水作用。但更重要的是通风散热的热回路系统设计是否良好,随着开机时间的延长和外界温度的升高,元器件的热漂移也会增加,从而导致图像质量变差。
以上这些因素都是相互关联的,都会影响到显示屏的质量和寿命。所以客户在选屏时,也要全面观察分析,作出正确判断。
温度对于大屏的影响还不仅如此,假定客户购买了一块宽10米高6米(60平方米)的大屏,虽然总面积不大,但内部组成是各个单元箱,各单元箱之间的温度不一定均衡,箱体内温度也会受空气对流影响而温度不一致,导致单元箱体之间,或单元箱体内部的温度不一样,带来半导体器件工作效率不一致,从而表现为LED灯的发光亮度不一致,看起来“花”屏。
影响LED显示屏质量的材料因素
如果是工作电压不够,或工作电压太低会出现灯不亮或亮度不够,如果供应商问题,可能为漏电,你可以采用QT2测试IR曲线,以波长确定亮度用无铅生产,LED是不是要求用无铅的,LED在过波锋炉时能承受的时间和温度是有限的。世界一流的LED也只能承受3秒到5秒的高温冲击, 波锋浸锡温度还不能超过260度。
而经常灯不亮和亮度不够的情况其一可能是VF, IR高引起的, 另一种亮度不够的情况是个别灯处在亮度级别的下限或不同级别所致了. 以上不良主要看你们生产时有没有受高低温, 瞬间大电流的冲击,静电打击了。
一般材料规格上都会有说明的。其实不止LED,采用无铅焊之前应进行试产和可*性评估,以确保所有材料都能承受无铅焊的高温。
亮度是有一个光谱的范围,一般供应商不一样,色彩、光谱都有区别。
LED灯生产厂家为了节约成本,一般提供的光谱范围比较大。上限值的LED灯和下限值的LED灯有明显的差别。对这中情况,一般而言较难控制。
由于LED灯比较脆弱,因此,过WAVE一般容易坏,但是换成无铅作业,其温度应该提高很多,所以是否因为温度的原因,也是可能的,即,温度提高导致了LED灯无法承受。对此两种情况,主要找供应商来解决。
受环境因素影响而损坏
安装在路边或桥梁上的灯具会受到不同震动影响,震动源来自过往的车辆,特别是过往的重载车辆。当灯具中某个元器件或某处与外部振动源发生共振,会产生对元器件或电路的破坏。根据以往的工作实践和经历,像图(14)中原来焊接牢固的LED引线和图(15)中连接牢固的导线发生脱焊分离,多数是由共振引起的。由于此灯具中的所有LED及电阻是串连工作的,所以电路中只要有一处开路,灯就不能正常工作。
受恶劣环境(如太阳暴晒、风吹雨打、振动等)的长期影响,以及人为因素影响,会使LED灯具原有封闭结构遭受不同程度的损坏,雨水和灰尘渗漏又会使内部电路遭受损坏。如雨水和灰尘在电的作用下对铜箔的腐蚀;产生的潮湿对电阻和LED引线的锈蚀等。人为作用导致的损坏
当灯具放在人们能触及到的地方时,常常会受到某些人有意无意的按压、摇晃、敲打或者由搬运中的物体碰撞而损坏。
产品使用的安全性问题
以上所分析的各种不利因素都会对LED产品的使用造成一定程度的损坏,反过来受到损坏的LED产品又会影响周围的环境。这就会对公共环境造成一种潜在的安全性问题。
火灾隐患 当受损的铜箔线在通过大电流时,当连接导线焊点松动虚接时都将产生局部的高热,严重时会将线路板烤糊使其发生炭化。
炭化后的电路板会通过更大的电流而发热,如此恶性循环的最后结果,就是炭化电路板起火燃烧,是LED灯具内部电路起火引燃了管壁的结果。
如果此类情况发生在节日人流如潮的时候;如果此类情况发生在室内;如果周围有其它易燃物品;如果没有被及时发现;其后果都将不堪设想。
触电或电击的危险 由于设计不当,如果安装螺钉一端顶在有电的电路板铜箔上,而另一端露在管壁外,见图(23)。当LED灯具安装在人们能触及到的地方时,如果有人触及到螺钉帽时就会受到电击;雨天就更危险。如果LED灯具管壁破损没有被及时更换,当有人触及到内部电路就有触电的危险。因为它不同于以往的灯具,仅仅是灯泡的螺口带电,它的印刷电路板条两侧就相当于裸露的220伏电源线,多数人还没有建立起保护意识或意识到这种危险性。因此,安装这种220伏电压的LED灯具时,还是尽量放在人们不易触及到的地方。
松动跌落或损失跌落的危险 LED灯具多数是用来做夜景装饰照明,常常安装在立交桥、过街天桥、沿街建筑物的屋顶或外墙壁上,这些位置下面是人们经常通过的地方。由于用量比较大,发生跌落情况的几率就会大。随着时间推移,材料会逐渐发生老化破损,在外力作用下,如桥体的振动、大风、冰雹都会增加老化破损部分跌落。应当引起足够重视和防范;加强对此类灯具的定期检查和维护。
总之,LED本身的长寿命不是先天的,它也需要好的设计、好的材料、好的生产工艺。同样,由LED和其它元器件组成的产品也需要好的设计、好的元器件和材料、好的生产工艺。才能使之达到真正的长寿命、低功耗、少维护的目的。用LED灯美化环境的同时,不要忘记不良产品对环境安全性的影响,并且,还应加强对LED灯的产品质量检测。