三、白平衡設(shè)計(jì)我們根據(jù)客戶(hù)的需求，總結(jié)出一套自己的計(jì)算方式。客戶(hù)只要將你所需要的亮度和顯示屏的點(diǎn)間距告訴我們，我們就可以全方位地為客戶(hù)服務(wù)，為客戶(hù)的顯示屏作一個(gè)完美的配光方案。為方便下面的介紹，我先介紹幾個(gè)術(shù)語(yǔ)及定義。

    白平衡：將三種顏色調(diào)配到一種設(shè)想的白色的過(guò)程。調(diào)配可分兩個(gè)內(nèi)容：顏色和亮度。

    1：設(shè)定固定條件：溫度、電壓、選用電源線(xiàn)。
    2： 設(shè)定顏色目標(biāo)及范圍（公差），一般是指目標(biāo)顏色的X，Y值。
    3：進(jìn)行白色亮度調(diào)節(jié)。混合色的總亮度等于組成混合色的各種顏色的亮度總合稱(chēng)為亮度相加定律。顏色外觀相同的光，不管它們的光譜成份是否一樣，在顏色混合中具有相同的效果，就是說(shuō)，凡是在視覺(jué)上相同的顏色都是等效的，由此定律可導(dǎo)出顏色的代替律。顏色匹配方程若以（C）代表被匹配顏色的單位，（R）（G）（B）代表產(chǎn)生混合色的紅、綠、藍(lán)三原色的單位，R、G、B、C分別代表紅、綠、藍(lán)和被匹配顏色的數(shù)量，當(dāng)達(dá)到匹配時(shí)：

    C（C）≡R（R）≡G（G）≡B（B）

    ≡表示視覺(jué)上相等，R、G、B為代表量，可以為負(fù)值。

    請(qǐng)參看下圖：我們先介紹一個(gè)重心定律給大家，圖中B為顏色1，G為顏色2，R為顏色3，C為G+R的混合色，W為B+C的混合色，這其實(shí)就是一個(gè)白平衡的示意圖，我們可以把C作為綠色和紅色的混合色，從圖中可以看出，它大約位于黃色的區(qū)域，C再和藍(lán)色混合，它可以通過(guò)我們的白色區(qū)間，是可以混出白光的。 其中B=X1+Y1+Z1C=X2+Y2+Z2

    X1、Y1、Z1；X2、Y2、Z2為藍(lán)光和混合色C的三刺激值。重心定律就是： CM/BM=B/C=（X1+Y1+Z1）/（X2+Y2+Z2）

    也就是CM的距離與C成反比，即混合色中C所占的比重越大，CM的距離越短，這就和白燈制作時(shí)大家的經(jīng)驗(yàn)一樣，熒光粉的量越多，光色越偏黃（即CM越短）。下面給大家介紹我們的計(jì)算方法：1. 首先要將面光源轉(zhuǎn)為點(diǎn)光源，得出W點(diǎn)的亮度值，我們知道面光源的單位是Nit，即cd/m2，而我們LED的亮度是mcd，我們注意將單位轉(zhuǎn)mcd。用顯示屏的總亮度除以每平方米的點(diǎn)數(shù)即可。

    2. 尋找R、G兩種顏色配色后的座標(biāo)（已知R、G、B、W四點(diǎn)座標(biāo)計(jì)算BW直線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)可得出C點(diǎn)座標(biāo)）。

    3. 根據(jù)重心定律可計(jì)算出C點(diǎn)的IV值（已知W點(diǎn)的IV值）。

    4. 根據(jù)補(bǔ)色原理，可以得出B、G、R的IV值。

    5. 根據(jù)所需的IV值計(jì)算所需用的電流值（前提是已知20mA的IV值，且近似認(rèn)為IV與電流成正比）。說(shuō)明：1.該方法可計(jì)算R/G/B各需要的LED數(shù)。

    2.可近似的計(jì)算在使用過(guò)程中R/G/B所需要的電流值，這里的電流只能是近似值，有以下原因：

    ① IV與電流不一定完全成正比關(guān)系。

    ② 所知道的LED的IV、WD為一平均值。故在調(diào)白平衡時(shí)，還要根據(jù)實(shí)際情況，略作調(diào)整，不能完全照此數(shù)值來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。也許你認(rèn)為上述方法過(guò)于專(zhuān)業(yè)和繁瑣，那我們還有一種比較簡(jiǎn)便的方法供你參考，為解說(shuō)方便，我們以舉例的方式來(lái)介紹。我們知道，混合一種白光的R/G/B大致比例為3：6：1，我們根據(jù)這個(gè)知識(shí)就很方便地計(jì)算出每種顏色LED所需的亮度值。比如有一客戶(hù)需要一塊Pitch為16mm，亮度為5000Nit的戶(hù)外全彩屏，那么我們應(yīng)該怎樣來(lái)計(jì)算我們的LED每種顏色到底需要多高亮度。1.先計(jì)算每一平方米的Pixel數(shù)量=1 m2/（16mm X16mm X10-6）=3906 pcs/m2

    2.每一Pixel的亮度=5000Nit/3906 pcs/m2=1.28cd/m2

    3.如果像素組成方式為1：1：1時(shí)，則可按以下方法計(jì)算

    Red=1.28 X 30% X 1000=384mcd

    Green=1.28 X 60% X 1000=768mcd

    Blue=1.28 X 10% X 1000=128mcd這樣我們很快就知道了答案，很方便是嗎？但以上計(jì)算方法只能很粗略地計(jì)算，而且有一點(diǎn)要特別注意，由于LED裝上屏后，要封上一層黑膠，這會(huì)降低LED的亮度，再加上各種不同的LED在老化后都有不同程度的衰減，根據(jù)我們多年的經(jīng)驗(yàn)，為使顯示屏達(dá)到在陽(yáng)光下圖像清晰所必需的5000Nit，最好將設(shè)計(jì)值提高30%，即為6500Nit比較安全。四、Lens的光學(xué)設(shè)計(jì)LED是一個(gè)十分精密的光學(xué)系統(tǒng)，碗杯、晶片和Lens的搭配要十分得當(dāng)才是一個(gè)好的光學(xué)設(shè)計(jì)。一般地說(shuō)，我們?cè)瓉?lái)大部份封裝廠(chǎng)都沒(méi)有很重視這一點(diǎn)，這也是我們的顯示屏技術(shù)趕不上歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的一個(gè)很重要的原因。我們經(jīng)過(guò)大量的分析，發(fā)現(xiàn)紅色晶片和雙墊極的綠、藍(lán)色晶片，在晶片的材質(zhì)、各結(jié)構(gòu)層的厚薄、折射率以及它們裸晶光斑都有很大的差異，且它們的物理尺寸也相差太大，要想使R/G/B三種顏色的LED亮度變化在左右各90度的范圍內(nèi)保持高度一致，須使用不同的光學(xué)Lens。雷曼光電公司投入力量研制出了兩幅光學(xué)Lens（模條），一幅為紅色晶片專(zhuān)用，另一幅為綠、藍(lán)色專(zhuān)用。這樣我們就成功地解決了這個(gè)多年的難題。下面我們將雷曼光電LED的R/G/B三色配光圖與市面常見(jiàn)LED的R/G/B三色配光圖作一比較，以便大家更明確。上兩幅圖是使用雷曼光電自行研制光學(xué)透鏡的LED產(chǎn)品的配光效果，分別為水平和垂直方向的亮度、角度變化曲線(xiàn)。下兩幅圖是目前市面常見(jiàn)LED產(chǎn)品的配光效果。從圖中可以看出，市面LED產(chǎn)品在50度角度左右可能會(huì)偏紅，要調(diào)整到比較理想的效果比較困難。雷曼光電自行研制的產(chǎn)品考慮到了客戶(hù)的這種需求，在左右90度范圍內(nèi)的紅綠藍(lán)三種顏色的配光曲線(xiàn)平滑，一致性好，達(dá)到理想水平，這就為顯示屏的白平衡調(diào)節(jié)提供了強(qiáng)有力的支持。
以上是雷曼光電在LED封裝及配光、配色方面的一些經(jīng)驗(yàn)，借此機(jī)會(huì)與大家分享。愿我們與各LED顯示屏企業(yè)共同齊心協(xié)力，為提高我國(guó)LED顯示屏的整體技術(shù)水平而共同努力。