引言

LED 顯示屏以其高亮度、耐候性、大尺寸占據(jù)了大尺寸戶內(nèi)、戶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(nèi)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(nèi)、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。

1 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8～16mm 的戶外全彩貼片式SMD顯示屏正在逐步興起，并獲得了廣泛應用。

以前，由于貼片式SMD 的亮度偏低，且防水、防潮、防紫外線性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(nèi)。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(jīng)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°的廣視角，在垂直方向也具有110°廣視角，這在一些應用場所特別有優(yōu)勢。

（2）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都很好，達到更好的色彩逼真效果。

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 的配光一致性相比橢圓LED 有明顯優(yōu)勢。

（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。

（4）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(chǎn)

貼片式SMD 能夠使用全自動貼片機進行自動化貼片，生產(chǎn)效率高。全彩貼片式SMD 顯示屏模塊的線路設計能夠?qū)崿F(xiàn)燈板和驅(qū)動板二合一，降低了成本，提高了可靠性，提升了生產(chǎn)效率。自動化貼片生產(chǎn)還能提高SMD 在線路板上的垂直精度，克服了直插式橢圓LED 在線路板上的垂直精度問題，從而保證了更好的光學效果。

2 戶外全彩貼片式SMD 的主要參數(shù)

（1）亮度

目前戶外全彩貼片式SMD 的亮度已能夠滿足點間距8～16mm 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1,200～1,600mcd，整屏亮度能夠高于5,000nits。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。

（2）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需有一致性，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(zhì)優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD 一般能保證工作3,000 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°。

（5）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地解決，會出現(xiàn)失效、暗亮、快速衰減等問題。品質(zhì)優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD 的防水、防塵等級能達到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(zhì)優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD 在戶外工作10,000 小時后的黃變比例應不大于5%。

（7）失效率

戶外全彩貼片式SMD 由于使用于戶外環(huán)境，故容易在多項因素的作用下出現(xiàn)失效。品質(zhì)優(yōu)異的戶外全彩貼片式SMD 在3,000 小時內(nèi)的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。

3 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 及以上像素點間距上具有無可替代的優(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10～20%。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(chǎn)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。