一、LED顯示屏散熱問題
LED顯示屏的熱量主要來自兩個方面,一個是供電的開關電源,另一個是LED驅動芯片。顯示屏在長時間的工作中LED驅動芯片的表面溫度可以達到70-75℃,如果所產生的熱量不能及時的排出,導致屏體溫度超過驅動芯片和LED燈的工作溫度,就會造成顯示屏亮度不一致,顏色不正常等顯示質量下降的現象。長久工作在這種狀態,極大地影響LED的發光特性,更會導致顯示屏的使用壽命縮短。
下面是LED亮度與溫度的關系曲線,可以明顯的看出:隨著溫度的升高,紅色與綠色LED的亮度出現衰減,而藍色LED的亮度上升,紅色LED對溫度尤為敏感。
散熱問題導致顯示質量下降的現象,可被有經驗的技術人員肉眼觀測到,但定量的分析、查找原因則需要專業測量儀器的數據支持。另外,如果顯示屏本身的亮度均勻性不理想的情況下,散熱不均衡導致的亮度變化也會被淹沒。中科維優公司的SV-1 LED屏多像素亮度高速測量系統可以快速獲取全屏每個燈點的亮度數據,并通過逐點校正將顯示屏亮度均勻性大幅提高,從而將散熱不均衡導致的問題凸顯出來,供分析和改進設計。
二、散熱問題分析實例
以下為使用SV-1系統在某LED屏工廠的逐點校正與散熱分析實例。
被測的顯示屏為P10戶外全彩顯示屏,箱體尺寸640mm*480mm,驅動芯片為MBI5024,共4個箱體,每個箱體內使用兩臺5V40A帶電源,一臺120*120mm的風扇。
黑屏點亮后立即測量,并進行逐點校正,校正后肉眼觀測,可看到顯示屏均勻度大幅提升,用白色255繼續點亮老化一段時間后,發現屏體上出現模組邊框亮中心暗的現象,且顯示白色時模組中心偏綠藍。
SV-1系統中提供用像素亮度的實測值畫出的亮度分布圖,以最低亮度點為0,最高亮度點為255。校正前后及繼續老化10分鐘、20分鐘后的實測亮度分布圖如圖2:
圖中可以看到,
1、經過校正后,RGB三色的均勻度均得到大幅改善
2、10分鐘后,紅色出現模組中心暗,邊緣亮的“格子”現象
3、20分鐘后,“格子”現象更為明顯。
4、綠藍兩色雖也有輕微的格子現象,但遠沒有紅色明顯。
校正前后、10分鐘后,20分鐘后SV-1實測的像素亮度均方差對比如表1:
數據顯示:
1、校正后,RGB三色的均方差指標均得到很大改善。
2、用白色255點亮老化10分鐘、20分鐘后,RGB三色的均方差指標均出現不同程度的惡化,紅色尤為嚴重。
3、然而即便是老化10分鐘后,20分鐘后,屏體均勻度指標依然遠遠優于校正前。
4、正因為逐點校正將顯示屏像素亮度一致性調整到最佳狀態,才使得“格子”現象被更清晰地觀察到。
那么“格子”現象是如何產生的呢?我們初步判斷是由于顯示屏點亮時間長了之后,散熱不充分,導致內部熱分布不均衡造成的。如果模組中心散熱不如邊緣充分,中心溫度就會高于
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