#3/2004

Leçons des professionnels: Écrans LED polychromes

Rédacteur en chef - Vladimir Krylov, PhD
Rédacteur en chef adjoint - Michael Nikulichev, PhD

En notre article «Invisible conduisant la force: Des IC drivers pour des écrans LED», nous avons écrit au sujet de la compagnie chinoise CCDL qui non seulement conçoit et développe IC driver (chips) mais produisons également les écrans LED polychromes. Jetons un coup d'œil aux développements dans le domaine des écrans et de l'affichage dynamique sur la base de la technologie LED, conduite par compagnie CCDL (Central China Display Laboratories, Ltd).

Les affichages de CCDL emploient la LED rouge, verte et bleu-foncé ultra lumineuse ainsi que les circuits intégrés particulièrement développés LSIS, et les circuits intégrés fortement complexes de VLSIS, qui assurent le transfert le plus précis des couleurs. La gamme d'un tel écran de la luminosité a lieu de 1500 à 12000 nits avec 16.7 millions de couleur. La vie de LED CCDL - est 100 000 heures, après quoi elles exigent le remplacement complet de la surface de lumière-porteur.

Le diagramme montre comment atteindre l'ultra-vision, qui crée la couleur normale lumineuse, l'utilisation «le vert vrai» LED qui a la luminosité et la bande large élevées des tonalités colorées.

Diagramme de chromaticité de CIE Spectre lumineux

«Vert vrai» - est la couleur verte avec la longueur d'onde plus moins de 525 nanomètre dans la comparaison avec «le vert jaune», qui a la longueur d'onde plus de 565 nanomètre. La combinaison du rouge, «le vert vrai» et bleu-foncé donne la possibilité aux couleurs précises de transfert et à leurs teintes.

CCDL emploie les derniers accomplissements en technologie LED pour la conception des visualisations électroniques, qui peuvent montrer les messages, la vidéo, le schéma complexe et le dessin animé. Par exemple, de telles technologies sont:

  • utilisation du système automatisé, qui assure l'intensité uniforme de couleur du module LED, dans les limites de l'écran couleur;
  • utilisation des diagrammes de VLSIS de son propre développement, qui augmentent des vies de la LED;
  • amélioration des systèmes de refroidissement pour les affichages LED, qui sont installés dans différentes conditions climatiques.

En six ans d'expériences et de développement, CCDL a créé plus de huit types différents de diagrammes de LSIS et de VLSIS, qui a été prévu pour accomplir des fonctions spéciales. Ainsi, par exemple, chip de 304 bornes IC, en lequel la méthode parallèle à grande vitesse de traiter le signal de vidéo est employée, permet pour traiter 24 bits signaux des RGB, qui fournit 64 pixels ou 192 points de luminosité. Ceci permet l'augmentation courante à 24 mA avec le travail de l'affichage; on élimine alterner et courants de retour, qui influencent sur des couleurs et leur désaccord de luminosité.

Également ce chip d'IC réalise des fonctions spéciales, qui selon le type de l'affichage assure la possibilité de la vidéo 3D, la vidéo avec la régénération transitoire, travail avec les appareils-photo visuels à grande vitesse.

De tels diagrammes de SIS pour des écrans LED éliminent les restrictions suivantes:

  • capacité de montrer 15-24 images par seconde;
  • le manque de capacité de commande de luminosité, et même si elles sont assurées, les couleurs ne peut pas être équilibré pendant qu'elles doivent avoir lieu pendant le temps de soirée.

Vie de LED

Les versions tôt de la LED, qui a semblé il y a approximativement 20 ans, était chère et obscurcit, mais de leur dimension compacte, consommation d'énergie très basse, la capacité de résister à la vibration et à la période durable de durée les ont rendues extrêmement populaires comme indicateurs sur tous les types d'équipement. Une augmentation de l'intensité de la lumière et de la réduction de coût a mené à l'expansion des applications de LED. À la suite de l'apparition de la LED bleu-foncé, il est devenu possible de créer l'affichage LED polychrome.

Nichia Company était le central dans ces études et a beaucoup d'expérience et possibilités de conduire différents types de tests sur la qualité des diodes électroluminescentes (LED). Expérimentant avec la LED bleu-foncé, Nichia a montré que la réduction courante augmente la vie de la LED. En d'autres termes, l'envoi du courant de 10 mA sur la LED bleu-foncé augmente sa «vie» par moitié et devient égal pour verdir la LED. Par conséquent, commandant le courant, qui traverse la LED, il est possible d'estimer la durée moyenne de la «vie» de la LED, environ 200 000 heures.

Le courant, ce traverse la LED - est seulement une de plusieurs facteurs, qui déterminent la vie de la LED. Bien que, l'affichage électronique puisse fonctionner 24 heures sur 24, les différents pixels, constamment le commutateur "On" et le "Off", de ce fait augmentant la durée de la vie moyenne de la LED. Puisque, des affichages LED peuvent être employés la nuit moins brillamment que pendant le jour, moins le courant est passé par la LED, qui mène à une augmentation de la vie de la LED aussi bien. En chaque pixel il y a plusieurs LED et non chaque couleur emploie complètement toute la LED. Ceci augmente également la durée de la vie de la LED dans l'affichage.

Parfois, la température de l'écran dépasse 25°C, cette diminution la vie de la LED. L'air et la poussière laissent la boue sur la surface de la LED - ceci des diminutions leur luminosité. Contrairement à l'air la poussière, qui est présente dans l'affichage souillé, a un effet négatif considérablement plus grand sur la LED, puisqu'elle mène à l'oxydation, la rouille sur les pièces électroniques et métallisées de l'écran, qui diminuent la vie de la LED. Étant basé sur ces facteurs la vie moyenne de la LED, selon l'évaluation de CCDL est égale à la moitié de 200 000 heures et à la moyenne est de 100 000 heures de fonctionnement continu.

Système de refroidissement d'affichage LED

Puisque les LED sont des semi-conducteurs, elles sont sensibles à la température. La force courante pour chaque LED doit être réduite à températures élevées afin d'éviter son échec. La réduction courante, étant assuré à la LED en liaison avec une augmentation de la température, se produit le désaccord de la luminosité et la couleur de l'affichage. La LED de Nichia soutient le courant maximum de 30 mA à 25°C. Si la température augmente, alors le courant, fourni à la LED doit être réglé, qui diminuent la luminosité de la LED. Et vice versa, si la température ambiante est plus basse (mais pas plus humblement que -10°C), alors luminosité de la LED se développera. Ainsi, la température intérieure de l'affichage LED doit être maintenue à 25°C, afin d'assurer la plus grande luminosité et maximiser la vie de la LED.

Il est nécessaire de considérer que la température ambiante de la LED ne correspond pas à la température d'air ambiant qui est hors de l'affichage LED. Tous les types de visualisations électroniques sont faits avec les surfaces externes noires afin d'assurer la formation image contrastée maximum. Ce fond noir absorbe une plus grande quantité de la chaleur, que les surfaces d'autres couleurs, et donc, si la température d'air ambiant est entre 20°C et 25°C, alors la température à l'intérieur de l'affichage peut être deux fois plus haute. Pour le sensible à la LED à hautes températures il est requis que le système de refroidissement d'affichage LED garantirait la température appropriée à l'intérieur du panneau, qui maximiserait la luminosité et la vie de la LED. Ainsi, par exemple, la luminosité de l'affichage de CCDL après cinq ans de fonctionnement ne dépasse pas même 50% de la luminosité initiale.

Nous laisser présents au-dessous de la composition approximative de l'ensemble complet et des caractéristiques de base d'une des versions des affichages électroniques basées sur la technologie LED.

Spécifications de 28 m2 d'affichage LED polychrome:

  1. Taille: 4x7 m = 28 m2 (approximativement 13 pieds x 23 pieds = 302 pi carrés)
  2. Pixel: luminosité 8R+2G+2B élevée de la LED la plus de haute qualité en un pixel de 28x28 millimètre
  3. Pas: 31.25 millimètres
  4. Résolution: 128x224 pixels
  5. Pixel de densité: 1024 pixels/m2
  6. Numéro des pixels: 28 672
  7. Gradation: 256 niveaux pour chaque couleur
  8. Couleur: 16.7 millions de couleur
  9. Luminosité maximale: 6000 nit
  10. Système de vidéo: NTSC/PAL
  11. Consommation d'électricité: 12 kilowatts, crête de 23 kilowatts
  12. Rafraîchissement: 60 Hz (30 images par seconde)

Structure de l'affichage LED

L'affichage comprend les écrans supérieurs et inférieurs, qui incluent:

  • système de commande de télédiffusion;
  • système de commande, système de commande électrique d'alimentation, système de traitement et système de commande de cheminement sonique;
  • contrôle de supervision.

Dans son ensemble, les affichages électroniques de diode électroluminescente assurent la plus grande résolution par unité de secteur. Les grands investissements de recherche et développement de capital ont franchement affecté les produits finis de la compagnie: écrans électroniques mobiles. Les écrans de CCDL fonctionnent maintenant dans beaucoup de régions du monde, et leur sérieux est déterminé par l'approche correcte à conduire la LED.