CN109103119A - 消除色差的发光芯片分档方法及分档发光芯片的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消除色差的发光芯片分档方法及档位发光芯片的应用方法；发光芯片分档方法如下：测试LED发光芯片的CIE1931色坐标；根据色度学理论中的麦克亚当颜色椭圆宽容量范围结合屏幕显示效果确定红、绿、蓝三基色的人眼恰可识别CIE1931色坐标范围并根据该范围R(δx，δy)、G(δx，δy)、B(δx，δy)划定档位；各档位发光芯片的应用方法如下：采用属于同一档位的发光芯片或档位递增或递减的发光芯片制作LED显示屏。本发明能够消除COB封装显示屏的颜色差异或使显示屏颜色渐变，增加了人眼观看的舒适性。

Description

消除色差的发光芯片分档方法及分档发光芯片的应用方法

技术领域

本发明属于LED平板显示技术领域，特别涉及一种消除COB集成封装显示屏颜色差异的发光芯片分档方法及分档发光芯片的应用方法。

背景技术

随着LED小间距显示屏在演播室、安防监控、交通指挥中心、大型视频会议室等专业显示市场渗透率的快速提升，P2(点间距2mm)以下的LED小间距显示屏市场规模近年来保持了高速的增长。目前LED小间距显示屏的主流技术采用SMD分立器件技术，这种技术在LED显示屏的应用过程中逐渐暴露出其技术瓶颈与局限，主要包括：可靠性与稳定性问题、点间距的局限性、脆弱的防护性等。而COB封装集成技术则是通过将LED发光芯片直接固晶焊线在PCB板上，再用封装胶层对LED芯片包封，能够做到更小的点间距尺寸，不受封装技术的局限，并且能保持最强的防护性、提供更高的可靠性与稳定性。

COB对比SMD封装的最大缺点就是不能对发光芯片进行搅拌，只能根据芯片来料参数，按照固定方式进行固晶操作，而芯片来料参数全部是按照波长划分档位。而相同波长的红、绿、蓝芯片由于饱和度存在差异，会造成颜色不同。这样就会导致COB集成封装显示屏的红、绿、蓝基色以及白场颜色按照阵列模组分布呈现不同的颜色差异。目前业内通过色度校正方法能够有效改善这种颜色不一致性，但是随之带来的是屏体颜色的失真，饱和度的下降；并且色度校正对环境及设备的精密性要求极高，同时会带来后期维护成本的升高。

发明内容

本发明提供一种消除色差的发光芯片分档方法及分档发光芯片的应用方法，该方法能够在不损失颜色饱和度、不增加后期校正成本的基础上，保证COB显示屏的颜色一致性。

为了解决上述技术问题，本发明的消除色差的发光芯片分档方法包括下述步骤：

步骤一：测试每颗LED发光芯片的CIE1931色坐标(x,y)，该二维坐标能够代表单颗发光芯片的颜色；

步骤二：根据色度学理论中的麦克亚当颜色椭圆宽容量范围结合屏幕显示效果确定红、绿、蓝三基色的人眼恰可识别CIE1931色坐标范围R(δx，δy),G(δx，δy),B(δx，δy)；

步骤三：根据CIE 1931色坐标范围R(δx，δy)、G(δx，δy)、B(δx，δy)划定档位；针对任一基色的发光芯片，使得同属于一个档位内的该基色发光芯片的色坐标范围小于或等于步骤二确定的CIE 1931色坐标范围。

按照上述分档方法分出的各档位发光芯片的应用方法如下：

步骤(1)、针对任一基色的发光芯片，将属于同档位的该基色发光芯片放置在同一张蓝膜上，并在蓝膜标签处标记其色坐标范围；

步骤(2)、固晶操作时，将同档位的蓝膜上的发光芯片固晶在同一个阵列模组上，使得人眼看不出单个阵列模组内同色发光芯片的颜色差异；

步骤(3)：将步骤(2)制作的多个阵列模组组装成箱体，再由多个箱体组装成LED显示屏，使得LED显示屏上所有同色发光芯片都属于同一档位；或者在LED显示屏横向或纵向上，同色发光芯片的档位递增或递减。

步骤二计算得出的色坐标范围是根据大部分视力正常人群结合显示屏显示效果得出人眼恰可识别的最适范围。对人眼来说该色坐标范围内任一基色发光芯片的颜色是没有差异的，而大于该范围色坐标的任一基色发光芯片的颜色之间存在不同程度的颜色差异。

本发明按照二维色坐标参数分类的方法，根据步骤二计算得出的色坐标范围对发光芯片进行分档，同一档位内任一基色发光芯片的颜色是没有差异的。该方法打破了传统的按照一维波长划分档位的局限性，从而彻底消除了COB封装显示屏的颜色差异；并且相邻色坐标档位的阵列模组可以形成连续过渡的颜色渐变，如果有超大面积的显示屏无法保证整个屏幕全部采用相同色坐标范围内的芯片时可以选择多个相邻档位的芯片按照色坐标递增或者递减的顺序组装显示屏，形成阶梯顺滑的颜色渐变。这样消除了按照波长分档的阵列模组之间颜色突兀变化情况，增加了人眼观看的舒适性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的消除色差的发光芯片分档方法及分档发光芯片的应用方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的消除色差的发光芯片分档方法具体如下：

步骤一：发光芯片厂家测试机台测试每颗LED发光芯片的CIE 1931色坐标(x，y)，该二维色坐标能够代表单颗发光芯片的颜色。其中x、y介于0～0.8之间。

步骤二：根据色度学理论中的麦克亚当颜色椭圆宽容量范围结合屏幕显示效果确定红、绿、蓝三基色的人眼恰可识别的CIE1931色坐标范围R(δx，δy)，G(δx，δy)，B(δx，δy)；

基于显示用LED芯片的发光物理特性，将红基色人眼恰可识别的CIE 1931色坐标范围确定为R(δx，δy)；绿基色人眼恰可识别的CIE 1931色坐标范围确定为G(δx，δy)，蓝基色人眼恰可识别的CIE 1931色坐标范围确定为B(δx，δy)；理论计算CIE 1931色坐标范围为R′(δx)＝0.0035，R′(δy)＝0.0025；G′(δx)＝0.0060，G′(δy)＝0.0130；B′(δx)0.0025，B′(δy)＝0.0020。根据CIE 1931色坐标范围R(δx，δy)、G(δx，δy)、B(δx，δy)划定档位，同属于一个档位的发光芯片的色坐标范围可以小于或等于上述计算的CIE 1931色坐标范围R(δx，δy)、G(δx，δy)、B(δx，δy)。划定的档位根据厂家设备精度可以适当缩小，不限于以上描述。当然，划定的档位越小，划分出的档位也就越多，越多的档位会造成生产管理难度增加。

按照上述分档方法分出的各档位发光芯片的应用方法如下：

步骤(1)：发光芯片厂家按照划定的档位分选管芯。针对任一基色发光芯片，把在同一档位内的该基色发光芯片放置在同一张蓝膜上。这样可以得到承载同档位发光芯片的多个蓝膜。并在蓝膜标签处标记色坐标范围和亮度。

同一个蓝膜上的三基色发光芯片色坐标满足以下条件：

R_x1，R_x2，R_x3......R_xn∈R[x_i～x_j] (x_j＝x_i+R(δx))

R_y1，R_y2，R_y3......R_yn∈R[y_i～y_j] (y_j＝y_i+R(δy))

G_x1，G_x2，G_x3......G_xn∈G[x_i～x_j] (x_j＝x_i+G(δx))

G_y1，G_y2，G_y3......G_yn∈G[y_i～y_j] (y_j＝y_i+G(δy))

B_x1，B_x2，B_x3......B_xn∈B[x_i～x_j] (x_j＝x_i+B(δx))

B_y1，B_y2，B_y3......B_yn∈B[y_i～y_j] (y_j＝y_i+B(δy))

步骤(2)：固晶操作时，机器抓取蓝膜上的同档位的红、绿、蓝光发光芯片，固晶在同一个阵列模组上，这样能保证人眼看不出单个阵列模组内红绿蓝发光芯片的颜色差异。

同理，相同阵列模组的发光芯片满足以下条件：

R_x1，R_x2，R_x3......R_xn∈R[x_i～x_j] (x_j＝x_i+R(δx))

R_y1，R_y2，R_y3......R_yn∈R[y_i～y_j] (y_j＝y_i+R(δy))

G_x1，G_x2，G_x3......G_xn∈G[x_i～x_j] (x_j＝x_i+G(δx))

G_y1，G_y2，G_y3......G_yn∈G[y_i～y_j] (y_j＝y_i+G(δy))

B_x1，B_x2，B_x3......B_xn∈B[x_i～x_j] (x_j＝x_i+B(δx))

B_y1，B_y2，B_y3......B_yn∈B[y_i～y_j] (y_j＝y_i+B(δy))

步骤(3)：步骤(2)制作的多个阵列模组组装成箱体，同一箱体内各阵列模组上的发光芯片都在同一档位内，可以保证一个箱体内没有颜色差异；再由相同参数的多个箱体组装成LED显示屏，即在整个LED显示屏上，按照所有发光芯片的色坐标都在同一档位内，保证整个LED显示屏颜色一致。或者在整个LED显示屏上，在连续的几个档位内，保证整个LED显示屏颜色一致或连续渐变。

实施例1

红色、绿色、蓝色均采用一个档位内(即同一CIE 1931色坐标范围内)的发光芯片制作的显示屏。档位划分原则是理论计算结合实际人眼评估效果确定的。此实施例档位划分范围选取为：R(δx)＝0.0035，R(δy)＝0.0025；G(δx)＝0.0060，G(δy)＝0.0130；B(δx)＝0.0025，B(δy)＝0.0020，划定的档位根据厂家设备精度可以适当缩小，不限于以上描述。例如：R(δx)＝0.0030，R(δy)＝0.0020；G(δx)＝0.0040，G(δy)＝0.0100；B(δx)＝0.0020，B(δy)0.0020

绿光、蓝光、红光发光芯片厂家分别按照表2、表3、表4所示的档位对发光芯片进行测试及分档。表2中的单颗发光芯片测试数据落在表中哪个方框中，则属于哪个档位。阵列模组在固晶操作时，红、绿、蓝均选择一个方框内的发光芯片，例如：绿色全部取表1中3档位发光芯片，蓝色全部取表2中的6档位发光芯片，红色全部取表3中的14挡位发光芯片，由这样一些阵列模组所组成的一块LED显示屏就会没有任何色度问题，只是经过亮度校正就能达到全屏一致的均匀效果，并且不会损失饱和度，色彩更加鲜明。

实施例2

红色、绿色采用一个档位内(即同一CIE 1931色坐标范围内)发光芯片，蓝色采用多个相邻档位发光芯片制作的显示屏。此实施例档位划分范围选取为：R(δx)＝0.0030，R(δy)＝0.0020；G(δx)＝0.0040，G(δy)＝0.0100；B(δx)＝0.0020，B(δy)＝0.0015

绿光蓝光红光发光芯片厂家分别按照表2、表3、表4所示的档位对发光芯片进行测试及分档。单颗发光芯片测试数据落在表中哪个方框中，则属于哪个档位。固晶操作时，红色、绿色选择一个方框内的发光芯片，蓝色选择n个(1＜n＜＜8)横向或者纵向连续方框内的芯片。例如：绿色全部取表1中3档位发光芯片，红色全部取表3中17档位的发光芯片，蓝色全部取表2中13、12、7三个y方向上连续档位的发光芯片。又如绿色全部取表1中3档位的发光芯片，红色全部取表3中的17档位的发光芯片，蓝色全部取表2中的6-9四个x方向上连续档位的发光芯片。在显示屏横向或纵向上，蓝色发光芯片档位递增或递减。这样能保证红色和绿色没有颜色差异，蓝色按照颜色递增或者递减形成连续过渡的顺变，没有了按照波长分布的颜色突兀变化，能够满足某些大面积小间距显示屏的需求。

实施例3

红色、蓝色采用一个档位发光芯片(即同一CIE 1931色坐标范围内)、绿色采用多个相邻档位发光芯片制作的显示屏。此实施例档位划分范围选取为：R(δx)＝0.0035，R(δy)＝0.0025；G(δx)＝0.0060，G(δy)＝0.0130；B(δx)＝0.0025，B(δy)＝0.0020.

绿光蓝光红光发光芯片厂家分别按照表2、表3、表4所示的档位对发光芯片进行测试及分档。单颗发光芯片测试数据落在表中哪个方框中，则属于哪个档位。固晶操作时，红色、蓝色选择一个方框内的发光芯片，绿色选择n个(1＜n＜＜4)横向或者纵向连续方框内的发光芯片。例如：蓝色全部取表2中7档位的发光芯片，红色取表3中14档位的发光芯片，绿色取表1中10、3、11三个y方向上连续档位的发光芯片。又如蓝色取表2中7档位的发光芯片，红色取表3中14档位的发光芯片，绿色取表1中3-5三个x方向上连续档位的发光芯片。在显示屏横向或纵向上，绿色发光芯片档位递增或递减；这样能保证红色和蓝色没有颜色差异，绿色按照颜色递增或者递减形成连续过渡的顺变，没有了按照波长分布的颜色突兀变化，能够满足某些大面积小间距显示屏的需求。

实施例4

绿色、蓝色采用一个档位发光芯片(即同一CIE 1931色坐标范围内)、红色采用多个相邻档位发光芯片制作的显示屏。此实施例档位划分范围选取为：R(δx)＝0.0035，R(δy)＝0.0025；G(δx)＝0.0060，G(δy)＝0.0130；B(δx)＝0.0025，B(δy)＝0.0020

绿光蓝光红光发光芯片厂家分别按照表2、表3、表4所示的档位对发光芯片进行测试及分档。单颗表2、表3、表4测试数据落在表中哪个方框中，则属于哪个档位。固晶操作时，绿色、蓝色选择一个方框内的发光芯片，红色选择n个(1＜n＜＜4)横向或者纵向连续方框内的发光芯片。例如：蓝色取表2中7档位的发光芯片，绿色取表1中的4档位发光芯片，红色取表3中的17、14、18三个y方向上连续档位的发光芯片。又如蓝色取表2中7档位发光芯片，绿色取表1中4档位的发光芯片，红色取表1中的15、14、16三个x方向上连续档位的发光芯片。在显示屏横向或纵向上，红色发光芯片档位递增或递减；这样能保证绿色和蓝色没有颜色差异，红色按照颜色递增或者递减形成连续过渡的顺变，没有了按照波长分布的颜色突兀变化，能够满足某些大面积小间距显示屏的需求。

表1为某规格绿色发光芯片按照色坐标分选的档位分布。[x_i～x_j]代表x坐标界限，[y_i～y_j]代表y坐标界限。

表2为某规格蓝色发光芯片按照色坐标分选的档位分布。[x_i～x_j]代表x坐标界限，[y_i～y_j]代表y坐标界限。

表3为某规格红色发光芯片按照色坐标分选的档位分布。[x_i～x_j]代表x坐标界限，[y_i～y_j]代表y坐标界限。

表1

表2

表3

Claims (2)

1.一种消除色差的发光芯片分档方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一：测试每颗LED发光芯片的CIE1931色坐标(x,y)，该二维坐标能够代表单颗发光芯片的颜色；

步骤二：根据色度学理论中的麦克亚当颜色椭圆宽容量范围结合屏幕显示效果确定红、绿、蓝三基色的人眼恰可识别CIE1931色坐标范围R(δx，δy),G(δx，δy),B(δx，δy)；

步骤三：根据CIE 1931色坐标范围R(δx，δy)、G(δx，δy)、B(δx，δy)划定档位；针对任一基色的发光芯片，使得同属于一个档位内的该基色发光芯片的色坐标范围小于或等于步骤二确定的CIE 1931色坐标范围。

2.一种按照权利要求1的消除色差的发光芯片分档方法分出的各档位发光芯片，其应用方法如下：

步骤(1)、针对任一基色的发光芯片，将属于同档位的该基色发光芯片放置在同一张蓝膜上，并在蓝膜标签处标记其色坐标范围；

步骤(2)、固晶操作时，将同档位的蓝膜上的发光芯片固晶在同一个阵列模组上，使得人眼看不出单个阵列模组内同色发光芯片的颜色差异；

步骤(3)：将步骤(2)制作的多个阵列模组组装成箱体，再由多个箱体组装成LED显示屏，使得LED显示屏上所有同色发光芯片都属于同一档位；或者在LED显示屏横向或纵向上，同色发光芯片的档位递增或递减。