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对比度,为什么不同LED显示屏之间差异那么大?

2021-07-03 18:05:13

众所周知,对于LED显示屏而言,对比度是重要参数之一。对比度越大,图像越清晰,色彩越艳丽。市面上LED显示屏的对比度差异巨大,数值上动辄就差了好几个位数。机场led大屏广告


市面上某SMD LED显示屏与某全倒装Mini COB显示屏数据对比

为什么差异那么大?

根据对比度的计算公式:对比度=发光时的亮度(发光亮度)/不发光时的亮度(反射亮度)可知,想要提高LED显示屏对比度,主要方法包括提高显示屏的亮度,使“亮的更亮”,以及降低显示屏表面的光反射系数,使“黑的更黑”。

那么你知道在实际应用中,造成小间距LED显示屏对比度差异的原因包括什么吗?

芯片大小不同

一般来说,所用芯片越小,LED显示屏的对比度就越高。

在相同点间距条件下,LED芯片尺寸越小,黑区面积就越大,不发光时的亮度就越低,虽然发光面积减少,但对比度获得大幅提高。这是目前最直接最有效提高对比度的做法。呼和浩特机场灯箱


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点间距相同的前提下,芯片越小,“留黑”区域更大,能使显示屏整体“黑的更黑”

业界先驱索尼是全球首 家推出基于Micro LED技术的大尺寸高端显示系统的厂商,其Crystal LED “黑彩晶”显示系统绝 佳的显示效果给无数业内人士留下了深刻的印象。这款应用了Micro LED芯片的产品,理论上完 全可以将点间距做到P0.4以下,但索尼的点间距却是P1.26。业内人士分析,故意留大的点间距,其目的就是保留足够的黑区,因此产品才会达到1,000,000:1的超高对比度。

正装芯片与倒装芯片不同

另一方面,倒装芯片的对比度也会比正装芯片优越。

在正装LED芯片中,电极与键合线均在出光面,占据了一部分本该发光的面积,一定程度上会影响到LED芯片的出光角度与发光强度;且电极与键合线等金属成分也会造成反射感,使“该亮的时候变暗”,降低显示屏对比度。

而倒装芯片,无电极和焊线遮挡及反光,发光面积大、发光效率明显优于正装芯片,让“亮的更亮”,对比度通常就会高于正装芯片。


同一COB封装方式情况下,倒装结构发光面积更大

SMD和COB封装方式不同机场灯箱广告

采用COB封装的产品对比度往往比传统SMD封装的产品高得都多,这是因为:

SMD LED的支架结构问题

SMD LED显示屏需要用到支架结构以支撑芯片器件。但由于支架的尺寸限制,采用SMD支架的封装体无法继续缩小,RGB发光像素点存在一个物理极限。发光点面积大,意味着LED显示屏表面的“留黑面积”小,无法使“黑色更黑”,导致LED显示屏对比度低。

而由于COB封装方式不存在支架结构,因此在Mini/Micro LED芯片技术的加持下,显示屏厂商可根据不同的观看需求,使用更小的芯片。芯片在PCB板上占比面积越小,黑色部分占比空间越大,LED显示屏的亮黑区域越分明,可呈现更黑的黑场,更亮的亮度,使LED显示屏对比度更高。

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同一尺寸的正装芯片情况下,COB的结构和发光像素点间隔距离均优于SMD封装

SMD LED的支架颜色问题

由于早期LED芯片亮度不足,当芯片应用在SMD显示屏上时,需要采用白色支架以增强聚焦反光,提高显示屏亮度,但这样也损失了黑区,伴随着显示屏颜色表现力损失及低对比度的问题。

后期随着LED芯片发光强度越来越高,显示屏厂商开始使用黑色支架SMD,或者在发光面上加以黑色图层,使“黑色更黑”,提高对比度,以满足观众对图像逼真度的需求。不过支架本身黑色和LED熄灯时的黑色也存在色差,整体对比度加强效果有限。

而由于COB封装方式不存在支架结构,因此其对比度不受这一因素影响,可以维持在高水平上。

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黑灯SMD与白灯支架SMD的区别

测量方式不同

对比度的测量方式不同也会对对比度数据有很大的影响。基本上,对比度也分为静态对比度应用对比度

静态对比度,就是在全黑暗室环境下测量的屏幕最 高对比度。一般来说,由于在暗室环境的衬托下,LED显示屏亮度非 常高,因此静态对比度往往会高达几十甚至数百万比一。

应用对比度,指的是按照工信部颁发的《中华人民共和国电子行业标准》中发光二极管(LED)显示屏测试方法测试的对比度——在10±10%lx的环境照度下测量的屏幕最 高对比度。按照行业标准而言,LED显示屏应用对比度大于等于5000:1即为最 高等级的C级。中麒光电独有墨色“冰玉黑”的应用对比度高达15000:1,为行业标准的3倍,显示效果灵动逼真。


综上可以看出,结合全倒装及COB封装的小型化LED芯片,对提高显示屏对比度方面有很高的的价值。目前在Mini/Micro LED芯片的加持下,全倒装COB显示屏将会是高对比度小间距LED显示屏的最 佳解决方案。


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