2018

决定透明LED显示的寿命关键因素

LED透明屏也和其他电子产品一样，有一个使用寿命。虽说LED的理论寿命为100000小时，按每天24小时，每年365天算都能工作11年多，但实际情况和理论数据差很多，据统计，现在市面上的LED透明屏寿命一般为4~8年，能用到8年以上的LED透明幕已经非常不错。因此LED透明屏寿命10万小时是比较理想状态上能达到的，实际情况中使用5万小时已经算不错的。

影响LED透明屏寿命的因素有内因和外因，内因有外围部件性能、LED发光器件的性能、产品抗疲劳性能;内因有LED透明屏的工作环境等等。LED的长时间工作会光衰引起老化，尤其对大功率LED来说，光衰问题更加严重。在衡量LED的寿命时，仅仅以灯的损坏来作为LED显示屏寿命的终点是远远不够的，应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命，比如5%或10%，这样更有意义。

光衰:在对感光鼓表面充电时，随着电荷在感光鼓表面的积累，电位也不断升高，最后达到"饱和"电位，就是最高电位。表面电位会随着时间的推移而下降，一般工作时的电位都低于这个电位，这个电位随时间自然降低的过程，称之为"暗衰"过程。感光鼓经扫描曝光时，暗区(指未受光照射部分的光导体表面)电位仍处在暗衰过程;亮区(指受光照射部分的光导体表面)光导层内载流子密度迅速增加，电导率急速上升，形成光导电压，电荷迅速消失，光导体表面电位也迅速下降。称之为"光衰"，最后趋缓。

光致衰退效应:也称S-W效应。a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的使用性能下降,称为Steabler-Wronski效应。对S-W效应的起因,至今仍有不少争议,造成衰退的微观机制也尚无定论,成为迄今国内外非晶硅材料研究的热门课题。总的看法认为,S-W效应起因于光照导致在带隙中产生了新的悬挂键缺陷态(深能级),这种缺陷态会影响a-Si∶H薄膜材料的费米能级EF的位置,从而使电子的分布情况发生变化,进而一方面引起光学性能的变化,另一方面对电子的复合过程产生影响。这些缺陷态成为电子和空穴的额外复合中心,使得电子的俘获截面增大、寿命下降。

在a-Si∶H薄膜材料中,能够稳定存在的是Si-H键和与晶体硅类似的Si-Si键,这些键的键能较大,不容易被打断。由于a-Si∶H材料结构上的无序,使得一些Si-Si键的键长和键角发生变化而使Si-Si键处于应变状态。高应变Si-Si键的化学势与H相当,可以被外界能量打断,形成Si-H键或重新组成更强的Si-Si键。如果断裂的应变Si-Si键没有重构,则a-Si∶H薄膜的悬挂键密度增加。为了更好地理解S-W效应产生的机理并控制a-Si∶H薄膜中的悬挂键,以期寻找稳定化处理方法和工艺,20多年来,国内外科学工作者进行了不懈的努力,提出了大量的物理模型,主要有弱键断裂(SJT)模型、“H玻璃”模型、H碰撞模型、Si-H-Si桥键形成模型、“defectpool”模型等,但至今仍没有形成统一的观点。

不同品牌led显示屏的光衰是不同的，通常led显示屏厂家会给出一套标准的光衰曲线。高温导致的led显示屏光通量衰减是不可恢复的，led显示屏没有发生不可恢复的光衰减前的光通量，称为led显示屏的“初始光通量”。

要解决LED显示屏的光衰问题，可以从哪些方面努力呢？

在LED显示屏的原材料环节，要降低LED灯的亮度衰减，首先必须解决LED灯的散热问题，因此选用高光效的LED芯片，导热性好的支架、封装材料等都可以降低结温。

在LED显示屏的生产环节，像素间距的选择、稳定性好的驱动IC，PCB材质的选择、散热性好的电路设计、LED箱体的散热不均等问题，都会影响LED显示屏的光衰。

LED显示屏的使用环节，屏体的环境温度、工作时间、播放画面等因素都会影响LED显示屏的光衰。