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【艾比森】百城千屏之LED顯示屏的環(huán)保

來源:艾比森        編輯:lsy631994092    2022-10-10 16:58:38     加入收藏

LED顯示屏和人們的生活環(huán)境息息相關(guān),如何確保超高清大屏的安全環(huán)保也就顯得極其重要,那么LED顯示屏如何做到環(huán)保呢?

  深圳市艾比森光電股份有限公司 陳枕鎮(zhèn)

  摘要:2022年1月6日,工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合印發(fā)了《“百城千屏”活動(dòng)實(shí)施指南》,于2021年10月至2023年6月開展“百城千屏”超高清視頻落地推廣活動(dòng)。2021年10月26日,國務(wù)院印發(fā)了《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,對推進(jìn)碳達(dá)峰工作作出總體部署。LED顯示屏和人們的生活環(huán)境息息相關(guān),如何確保超高清大屏的安全環(huán)保也就顯得極其重要,那么LED顯示屏如何做到環(huán)保呢?

  關(guān)鍵詞:LED顯示屏 百城千屏 節(jié)能 環(huán)保 健康

  2022年1月6日,工業(yè)和信息化部、中央宣傳部、交通運(yùn)輸部、文化和旅游部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺(tái)聯(lián)合部署,六部門聯(lián)合印發(fā)了《“百城千屏”活動(dòng)實(shí)施指南》,于2021年10月至2023年6月開展“百城千屏”超高清視頻落地推廣活動(dòng)。“百城千屏”推廣活動(dòng)鼓勵(lì)在城市重要地段建設(shè)超高清大屏,對超高清大屏的落地起到了積極的推動(dòng)作用。當(dāng)前,LED顯示屏的應(yīng)用已十分廣泛,和人們的生活環(huán)境息息相關(guān),如何確保超高清大屏的安全環(huán)保也就顯得尤為重要。

  2021年10月26日,國務(wù)院印發(fā)了《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,圍繞貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于碳達(dá)峰碳中和的重大戰(zhàn)略決策,按照《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》要求,聚焦2030年前碳達(dá)峰目標(biāo),對推進(jìn)碳達(dá)峰工作作出總體部署,提出了構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系、提升能源利用效率、提高非化石能源消費(fèi)比重、降低二氧化碳排放水平、提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力等五個(gè)方面主要目標(biāo)。

  “雙碳”目標(biāo)給企業(yè)帶來了諸多的機(jī)遇與挑戰(zhàn),對LED顯示屏企業(yè)來說,尤其在環(huán)保方面提出了更高的要求。那么LED顯示屏如何做到環(huán)保呢?主要可以從以下幾個(gè)方面著手。

  一、材料環(huán)保

  LED顯示屏制造廠商需要積極倡導(dǎo)綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)理念,恪守可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)宗旨,在產(chǎn)品原材料器件上選擇環(huán)保材料來制作LED顯示屏,才能確保過硬的安全、節(jié)能、環(huán)?;A(chǔ),并且經(jīng)過科學(xué)環(huán)保的生產(chǎn)工藝,以達(dá)到少耗材、更環(huán)保的目標(biāo)。同時(shí),生產(chǎn)的產(chǎn)品需達(dá)到滿足RoHS2.0(2011/65/EU)新指令的要求,且鉛含量小于0.1%。

  在廢棄物循環(huán)和回收方面,企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品還要符合WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment)報(bào)廢的電子電氣設(shè)備指令認(rèn)證,符合管理廢棄電氣和電氣設(shè)備的收集、再利用、再循環(huán)和回收的標(biāo)準(zhǔn)。例如LED顯示屏所采用的發(fā)光主體LED是由無毒的材料制作而成,不像熒光燈含有水銀會(huì)造成污染,而且還能回收再利用。

  說明:RoHS是由歐盟立法制定的一項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn),使之更加有利于人體健康及環(huán)境保護(hù)。RoHS標(biāo)準(zhǔn)限值了10種有害物質(zhì)對人體的危害,其中RoHS規(guī)定鉛的含量不能超過0.1%。

  RoHS限值的十項(xiàng)有害物質(zhì)

  以下為艾比森某產(chǎn)品WEEE測試的結(jié)果,物料Reuse/Recycling回收可利用率比標(biāo)準(zhǔn)高出25%,Recovery恢復(fù)率比標(biāo)準(zhǔn)高出22%。

  產(chǎn)品材料測試結(jié)果 產(chǎn)品各材料分解分析

  艾比森產(chǎn)品WEEE測試報(bào)告

  二、節(jié)能環(huán)保

  LED發(fā)光二極管本身具有綠色節(jié)能的特點(diǎn),LED顯示屏由眾多LED排列組成,每平米的最大功耗達(dá)到500W左右,對小到幾平米、大到上千平米的LED顯示屏來說,如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保是一個(gè)重要的課題。目前主要通過以下幾項(xiàng)技術(shù),達(dá)到節(jié)能的效果。

  1. 共陰/低電壓供電技術(shù)

  全彩LED紅綠藍(lán)的正向電壓VF值中,紅色約為1.8-2.2V,綠色、藍(lán)色約為2.8-3.2V,傳統(tǒng)LED顯示屏因條件限制沒能從節(jié)能的角度出發(fā),對于紅綠藍(lán) LED統(tǒng)一采用5V電壓的供電方式,對紅色LED來說供電電壓過剩尤為明顯,導(dǎo)致能耗浪費(fèi)。

  共陰/低電壓供電技術(shù)采用專業(yè)的高端節(jié)能驅(qū)動(dòng)芯片結(jié)合共陰控制電路的特定設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)紅綠藍(lán)三基色LED的獨(dú)立供電,例如紅色LED采用2.8V供電,綠色、藍(lán)色LED采用3.8V供電。這樣可使LED供電電壓降低1-2V,能耗減少20%以上,熱量減少20%以上,整屏熱量降低既能減少對周邊環(huán)境溫度的影響,同時(shí)還可以延長產(chǎn)品中電子元器件的使用壽命。

  共陰/低電壓供電技術(shù)在保證產(chǎn)品滿足正常工作需要的同時(shí),節(jié)能效果顯著,此外,節(jié)能電路設(shè)計(jì)中還可以通過簡化線路板排布,避免使用高發(fā)熱、高阻抗等大功耗電子元器件,選用具有低驅(qū)動(dòng)電壓的電路和元器件替代的方式,以達(dá)到降低能耗、減少熱量、降低輻射的目的。

  常規(guī)方案 共陰方案

  共陰/低電壓供電要求LED采用共陰封裝或者紅綠藍(lán)獨(dú)立封裝,電源需要有雙電壓輸出進(jìn)行供電,同時(shí)電路要滿足雙電壓的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),目前在成本上遠(yuǎn)高于原來的共陽方案,隨著節(jié)能環(huán)保理念的普及和產(chǎn)品技術(shù)的不斷革新,相信共陰方案的應(yīng)用會(huì)越來越多。

  艾比森采用共陰技術(shù)的戶外P4產(chǎn)品

  2.選用高效率電源

  LED顯示屏需要開關(guān)電源把交流電轉(zhuǎn)換為直流電給模組供電,開關(guān)電源相當(dāng)于小型的“變壓器”,采用有功率因數(shù)校正(功率因數(shù)0.95以上)且高轉(zhuǎn)換效率的無風(fēng)扇電源(轉(zhuǎn)換效率85%以上),可以大大提高電能的有效利用率,進(jìn)一步提高開關(guān)電源的能量轉(zhuǎn)換效率,高效的電源應(yīng)用及合理的供電設(shè)計(jì)使產(chǎn)品總體產(chǎn)生的熱量大大降低,同時(shí)也降低了能耗。

  3.選用高光效的LED

  全彩LED顯示屏的像素點(diǎn)由紅綠藍(lán)三基色的LED組成,在達(dá)到整屏亮度要求的情況下,選用發(fā)光效率高、發(fā)光強(qiáng)度值大的LED器件,可以有效降低每一顆LED的工作電流,從而大大降低顯示屏工作的能耗,達(dá)到節(jié)能的效果。同時(shí),LED低電流工作也可以很好地減小顯示屏的光衰,延長使用壽命。

  4.全方位的散熱設(shè)計(jì)

  在產(chǎn)品設(shè)計(jì)散熱時(shí),需要對各電子元器件的排列、導(dǎo)熱材料的選擇、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組成進(jìn)行優(yōu)良的散熱設(shè)計(jì),在PCB上放置發(fā)熱元器件時(shí)充分考慮熱量的均勻分布,避免將發(fā)熱大的元器件聚集在PCB的某個(gè)局部??茖W(xué)地設(shè)計(jì)整體電路方案,減少內(nèi)部線路耗電量。另外,產(chǎn)品整體采用自然散熱,無風(fēng)扇設(shè)計(jì),進(jìn)而減少了散熱風(fēng)扇帶來的能耗。這樣,產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)最大程度節(jié)能的同時(shí),也保證了穩(wěn)定、優(yōu)異的顯示效果。

  為積極響應(yīng)碳達(dá)峰碳中和的號召,踐行綠色環(huán)保理念,促進(jìn)新一代節(jié)能顯示產(chǎn)品的發(fā)展,艾比森作為LED顯示屏行業(yè)的主導(dǎo)者之一,憑借先進(jìn)的節(jié)能技術(shù),不斷推出新型的LED顯示屏節(jié)能產(chǎn)品,部分產(chǎn)品功耗比市面上同類產(chǎn)品節(jié)能50%以上,引領(lǐng)行業(yè)開創(chuàng)節(jié)能新篇章。

  艾比森產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證證書

  三、安全環(huán)保

  數(shù)百甚至上千平米的大規(guī)模使用是LED顯示屏的常態(tài),其綜合功率動(dòng)輒數(shù)十甚至上百千瓦,如此大面積、大功率的設(shè)備,其在使用中涉及的安全要求尤其重要。LED顯示屏需要具有可靠的安全保障,滿足GB4943.1-2011信息技術(shù)設(shè)備安全的要求,符合CCC、CE、UL、FCC、ETL等國內(nèi)國際相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。

  以下是部分安規(guī)要求:

  防火:主要的關(guān)鍵原材料防火等級達(dá)到美國UL94-V0。

  交流耐壓:斷開電流≤100mA。

  泄漏電流:漏電流≤3.5mA。

  接地電阻:電阻≤0.1Ω。

  絕緣電阻:電阻>10MΩ。

  接地電阻測試 漏電流測試

  艾比森產(chǎn)品安規(guī)測試報(bào)告

  四、健康環(huán)保

  LED顯示屏產(chǎn)品不但質(zhì)量要符合標(biāo)準(zhǔn),而且在生產(chǎn)、使用、消費(fèi)及處理過程中也要符合環(huán)保要求,對生態(tài)環(huán)境和人類健康均無損害。

  當(dāng)今社會(huì),人們對自身健康越來越重視,各國對環(huán)境也提出了更高要求。從自身工作的環(huán)境來講,LED顯示屏應(yīng)用在戶內(nèi)外的各種場景,是一款對各類人群及環(huán)境影響較大的產(chǎn)品。因此,LED顯示屏除了要保證使用的安全性,還需要做到防藍(lán)光和防輻射危害。

  1.防藍(lán)光危害

  人眼能感知的電磁光譜可見光為380-780nm的波段,該波段的主要顏色有紫色、靛藍(lán)色、藍(lán)色、綠色、黃色、橙色和紅色。藍(lán)光又稱高能量可見(HEV)光,是波長最短、產(chǎn)生能量最多的可見光(380-500nm)。 所謂藍(lán)光危害,是指當(dāng)藍(lán)光輻亮度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí),會(huì)在較短的時(shí)間或瞬間對人眼造成的傷害。不同波長的藍(lán)光對于人眼的危害效應(yīng)是不同的,435nm-440nm之間的藍(lán)光對眼睛的危害效應(yīng)最大,該效應(yīng)隨著波長的增加而逐漸減小。

  LED顯示產(chǎn)品要滿足光生物安全性(IEC62471/ICETR62778、GB/T 20145-2006),才能有效保護(hù)觀看者的眼睛。

  艾比森產(chǎn)品光生物安全性測試報(bào)告

  2.防輻射危害

  電磁兼容性EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受電磁騷擾的能力;它包含兩個(gè)方面要求,一方面要求產(chǎn)品在正常運(yùn)行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾不能超過一定限值(電磁輻射EMI),另一方面要求產(chǎn)品對所在環(huán)境中存在電磁干擾具有一定程度抗擾度(電磁抗擾度EMS),電磁兼容性是衡量產(chǎn)品質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。

  EMC測試目的是檢測電器產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁輻射對人體、公共場所電網(wǎng)以及其他正常工作之電器產(chǎn)品的影響。產(chǎn)品需滿足GB/9254-2008、GB/T17618-2012、EN55032/35、 FCC(Part15 Subpart B)等國內(nèi)國際電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)級達(dá)到Class A標(biāo)準(zhǔn),民用級達(dá)到Class B標(biāo)準(zhǔn)。通過EMC測試符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,可以防止對人體的輻射危害,保證人體健康。

  艾比森產(chǎn)品EMC ClassB證書

  在綠色健康認(rèn)證方面,中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院出臺(tái)了《LED顯示屏綠色健康分級認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》,獲得綠色健康分級認(rèn)證的LED顯示屏,不但能很好地體現(xiàn)產(chǎn)品自身的性能,而且還兼顧了觀看人群健康及環(huán)境影響的因素,有效保證觀看人群及環(huán)境的安全,對促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展具有積極意義。

  艾比森產(chǎn)品綠色健康分級認(rèn)證證書

  五、無噪聲環(huán)保

  環(huán)境噪聲污染是指所產(chǎn)生的噪聲超過規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),并干擾他人正常生活、工作和學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。在現(xiàn)行的法規(guī)中,對生活環(huán)境噪聲排放源邊界噪聲排放有限值劃分,規(guī)定按二類標(biāo)準(zhǔn)即居住的城區(qū),晝間噪聲小于60分貝,夜間噪聲小于50分貝。

  為了減少噪聲,產(chǎn)品需要采用節(jié)能設(shè)計(jì),使熱量減少,減輕散熱負(fù)擔(dān),并采用無風(fēng)扇靜音設(shè)計(jì),這樣產(chǎn)品的工作噪聲聲壓可以控制在10dDB以下,不會(huì)給周邊環(huán)境帶來噪聲影響。

  艾比森產(chǎn)品工作噪聲聲壓測試報(bào)告

  六、無光污染環(huán)保

  光污染是指燥光對環(huán)境所產(chǎn)生的污染,包括一些可能對人的視覺環(huán)境和身體健康產(chǎn)生不良影響的事物。LED顯示屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類城市空間,屏體的光線如果處理不好對居民生活也會(huì)造成一定的影響。

  針對光污染問題,北京、上海、南京等城市陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)法律法規(guī),如北京市在《戶外電子顯示屏設(shè)置規(guī)范》中規(guī)定:在商業(yè)區(qū)及其周邊設(shè)置的戶外電子顯示屏,夜間亮度值應(yīng)小于等于1000cd/m 2;在其他地區(qū)設(shè)置的戶外電子顯示屏,夜間亮度值應(yīng)小于等于400cd/m2;戶外電子顯示屏應(yīng)具備按照日照強(qiáng)度變化調(diào)節(jié)顯示亮度的功能。

  目前,行業(yè)內(nèi)主要通過以下幾種方法來解決光污染問題。

  亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)

  針對戶外顯示屏的應(yīng)用特點(diǎn),可以通過亮度采集系統(tǒng),即時(shí)采集外界環(huán)境亮度,并且通過接收到的環(huán)境亮度數(shù)據(jù),自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示屏的畫面亮度,使之與環(huán)境的亮度匹配,以防因屏幕過亮影響周邊生活環(huán)境。

  亮度手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)

  高灰度矯正技術(shù)

  常規(guī)LED顯示屏采用12bit的色彩灰度處理,這樣在一些低灰度和色彩過度處,顏色顯示就會(huì)很生硬,影響觀看體驗(yàn)。而采用16bit的色彩高灰度處理技術(shù),可以極大地改善顯示色彩在過度上的跳變和硬度,使人們在觀看時(shí)感覺色彩柔和,畫面過度平滑,避免產(chǎn)生不舒適感。

  低灰階畫面過渡不平滑 高灰階畫面過渡平滑細(xì)膩

  發(fā)光面霧面處理技術(shù)

  LED是單向點(diǎn)發(fā)光,如果沒有做相應(yīng)的處理可能會(huì)出現(xiàn)眩光。采用霧面處理技術(shù),可以將LED的發(fā)光由點(diǎn)擴(kuò)大至面,再結(jié)合面罩的紋路設(shè)計(jì)增強(qiáng)光線漫反射,使人們不再感覺光線是由一個(gè)點(diǎn)射出,而是感覺整個(gè)LED都是一個(gè)發(fā)光體,光線均勻柔和,從而有效解決LED眩光、剌眼等光污染問題。

  點(diǎn)發(fā)光LED示意圖 面發(fā)光LED示意圖

  七、企業(yè)社會(huì)責(zé)任

  企業(yè)在經(jīng)營創(chuàng)造價(jià)值的同時(shí),還要承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任,并且獲得相關(guān)的體系認(rèn)證,如ISO9001質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、ISO 45001:2018職業(yè)健康安全管理體系、IECQ QC080000有害物質(zhì)過程管理體系。

  艾比森IECQ有害物質(zhì)過程管理體系認(rèn)證證書

  此外,企業(yè)還需重視社會(huì)責(zé)任建設(shè),注重勞工權(quán)益的保護(hù),樹立以人為本的科學(xué)發(fā)展觀,促進(jìn)企業(yè)和社會(huì)的和諧發(fā)展。在產(chǎn)品及生產(chǎn)過程都要符合社會(huì)和環(huán)境的要求,并按照社會(huì)責(zé)任標(biāo)準(zhǔn),通過現(xiàn)場檢查、文件審閱、管理層訪談、員工訪談和網(wǎng)絡(luò)檢索等進(jìn)行社會(huì)責(zé)任(CSR)自檢。其中包括 “管理體系”、“商業(yè)道德”、“環(huán)境保護(hù)”、“化學(xué)品安全”、“工時(shí)工資”等。

  2018年,艾比森對外發(fā)布了《企業(yè)社會(huì)責(zé)任白皮書》,全面地展示了艾比森在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境方面履行的職責(zé)及產(chǎn)生的影響,展現(xiàn)出行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的使命和擔(dān)當(dāng)。

  艾比森《企業(yè)社會(huì)責(zé)任白皮書》

  綠色環(huán)保是當(dāng)今的時(shí)代主題,LED顯示屏企業(yè)在響應(yīng)國家綠色環(huán)保號召的同時(shí),需要積極踐行企業(yè)社會(huì)責(zé)任,為可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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