□ 文/羅光真

小間距LED研發(fā)技術(shù)難點(diǎn)

□ 文/羅光真

隨著小間距LED顯示屏的誕生，小間距LED顯示屏憑借著真正的無(wú)縫拼接、高性價(jià)、出眾的色彩還原能力，近乎完美的顯示效果等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被越來(lái)越多的應(yīng)用在指揮中心大廳、控制室、會(huì)議中心等關(guān)鍵場(chǎng)合。隨著小間距LED顯示屏像素點(diǎn)間距不斷的縮小，使得人們的觀看距離進(jìn)一步被拉近，為了達(dá)到更加出色的顯示效果，不但要求小間距LED顯示屏本身在圖像處理和加工工藝上精益求精，對(duì)小間距LED顯示屏前端信號(hào)的圖像拼接處理器也提出了更高的要求。

LED與LCD DIP 比較

我們的LED小間距主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：零拼縫、高亮高灰高刷、視角大、輕薄易安裝易維護(hù)、色溫亮度可調(diào)、拆裝方便、16/9黃金比例、色彩純正一致性好。目前室內(nèi)中高端顯示市場(chǎng)是以DLP背投顯示為主，但是DLP技術(shù)有著天然的缺陷，首先是根本無(wú)法消除的顯示單元之間的大于1毫米拼縫，可以最少吞噬掉一個(gè)顯示像素。其次在色彩表現(xiàn)力方面也遜色于直接發(fā)光的LED顯示屏。尤為不足的是，由于DLP顯示單元之間的差異，造成了整個(gè)顯示屏的色彩和亮度的均勻性很難掌控，隨著產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)間的增加，單元之間差異也會(huì)越來(lái)越大，拼縫很難保持一致，并且會(huì)越來(lái)越明顯。而單元之間的色彩差異以及拼縫的調(diào)整，即使在后期進(jìn)行維護(hù)維修，都是一件比較困難的事情

室內(nèi)高密度小間距LED顯示屏最大的競(jìng)爭(zhēng)力在于顯示屏完全無(wú)縫以及顯示色彩的自然真實(shí)。同時(shí)，在后期維護(hù)方面，LED顯示屏目前已經(jīng)擁有了成熟的逐點(diǎn)校正技術(shù)，使用一兩年以上的顯示屏可使用儀器進(jìn)行整屏的一次性校正，操作過程簡(jiǎn)單，效果也很好。因此，從顯示質(zhì)量方面對(duì)二者進(jìn)行評(píng)價(jià)的話，一定是高密度小間距LED顯示屏勝過了DLP背投。

小間距LED技術(shù)難點(diǎn)

首先，LED小間距產(chǎn)品屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，相對(duì)于LED大間距常規(guī)產(chǎn)品而言，算是LED行業(yè)的一大跨越式發(fā)展，擁有較高的技術(shù)和資金門檻，現(xiàn)就LED小間距制造過程中的難點(diǎn)做詳細(xì)的講解：

LED選擇

P2以上密度的顯示屏一般采用1515、2020、3528的燈，LED管腳外形采用J或者L封裝方式。側(cè)向焊接管腳，焊接區(qū)會(huì)有反光，墨色效果差，勢(shì)必需要增加面罩以提高對(duì)比度。密度進(jìn)一步提高，L或者J的封裝不能滿足最小電性能間距需求，必須采用QFN封裝方式。國(guó)星的 1010和晶臺(tái)的0505均采用此種封裝。獨(dú)創(chuàng)QFN封裝焊接獨(dú)特工藝，這種工藝的特點(diǎn)是無(wú)側(cè)向焊接管腳，焊接區(qū)無(wú)反光，從而使得顯色效果非常好。另外采用全黑一體化設(shè)計(jì)模壓成型，畫面對(duì)比度提高了50%，顯示應(yīng)用畫質(zhì)效果對(duì)比以往顯示屏更加出色。

印刷電路板工藝選擇

伴隨高密度趨勢(shì)，4層、6層板被采用，印制電路板將采用微細(xì)過孔和埋孔設(shè)計(jì)，印制電路圖形導(dǎo)線細(xì)、微孔化窄間距化，加工中所采用的機(jī)械方式鉆孔工藝技術(shù)已不能滿足要求。迅速發(fā)展起來(lái)的激光鉆孔技術(shù)將滿足微細(xì)孔加工。

印刷技術(shù)

過多、過少的錫膏量及印刷的偏移量直接影響高密度顯示屏燈管的焊接質(zhì)量。正確的PCB焊盤設(shè)計(jì)需要與廠家溝通后落實(shí)到設(shè)計(jì)中，網(wǎng)板的開口大小和印刷參數(shù)正確與否直接關(guān)系到印刷的錫膏量。一般2020RGB器件采用0.1-0.12mm厚度的電拋光激光鋼網(wǎng)，1010RGB以下器件建議采用1.0-0.8厚度的鋼網(wǎng)。厚度、開口大小與錫量成比例遞增。高密度LED焊接質(zhì)量與錫膏印刷息息相關(guān)，帶厚度檢測(cè)、SPC分析等功能印刷機(jī)的使用將對(duì)可靠性起到重要的意義。

貼裝技術(shù)

高密度顯示屏各RGB器件位置的細(xì)微偏移將會(huì)導(dǎo)致屏體顯示不均勻，勢(shì)必要求貼裝設(shè)備具有更高精度，松下NPM設(shè)備貼裝精度(QFN±0.03mm)將滿足P1.0以上貼裝要求。

焊接工藝

回流焊接溫升過快將會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)濕不均衡，勢(shì)必造成器件在潤(rùn)濕失衡過程中導(dǎo)致偏移。過大的風(fēng)力循環(huán)也會(huì)造成器件的位移。盡量選擇12 溫區(qū)以上回流焊接機(jī)，鏈速、溫升、循環(huán)風(fēng)力等作為嚴(yán)格管控項(xiàng)目，即要滿足焊接可靠性需求，又要減少或者避免器件的移位，盡量控制到需求范圍內(nèi)。一般以像素間距的2%范圍作為管控值。

箱體裝配

箱體是有不同模組拼接而成，箱體的平整度和模組間的縫隙直接關(guān)系箱體裝配后的整體效果。鋁板加工箱、鑄鋁箱是當(dāng)下應(yīng)用廣泛的箱體類型，平整度可以達(dá)到10絲內(nèi).模組間拼接縫隙以兩個(gè)模組最近像素的間距進(jìn)行評(píng)估，兩像素太近點(diǎn)亮后是亮線，兩像素太遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致暗線。拼裝前需要進(jìn)行測(cè)量計(jì)算出模組拼縫，然后選用相對(duì)厚度的金屬片作為治具事先插入進(jìn)行拼裝。

屏體拼裝

裝配完成的箱體需要組裝成屏體后才可以顯示精細(xì)化的畫面、視頻。但箱體本身尺寸公差及組裝累積公差對(duì)高密度顯示屏拼裝效果都不容忽視。箱體與箱體之間最近器件的像素間距過大、過小會(huì)導(dǎo)致顯示暗線、亮線。暗線、亮線問題是現(xiàn)在高密度顯示屏不容忽視的、需要急待攻克的難題。部分公司通過貼3m膠帶、箱體細(xì)微調(diào)整螺母進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳效果。

系統(tǒng)卡選擇

高密度顯示屏明暗線及均勻性、色差是LED器件差異、IC電流差異、電路設(shè)計(jì)布局差異、裝配差異等的積累詬病，一些系統(tǒng)卡公司通過軟件的矯正可以減少明暗線及亮度、色度不均。諾瓦推出亮度、色度矯正系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到各高密度顯示屏，并取得了較好的顯示效果。

LED小間距產(chǎn)品市場(chǎng)表現(xiàn)

其一，市場(chǎng)需求引導(dǎo)著企業(yè)的發(fā)展方向，越來(lái)越多的顯示屏企業(yè)加入小間距競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中來(lái)，從某種意義上來(lái)說(shuō)，誰(shuí)引領(lǐng)了產(chǎn)品的革新，誰(shuí)就贏取了市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。因此，大家都在向著“間距小一點(diǎn)，再小一點(diǎn)”、“畫質(zhì)清晰一點(diǎn)，再清晰一點(diǎn)”以及“視野寬廣一點(diǎn)，再寬廣一點(diǎn)”而不斷努力。

第二，LED小間距產(chǎn)品價(jià)格逐漸親民化，刺激市場(chǎng)需求。作為明星產(chǎn)品，小間距LED顯示屏市場(chǎng)熱度持續(xù)發(fā)酵，越來(lái)越多的廠家進(jìn)駐，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之下，價(jià)格往往是最能體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)程度的一個(gè)因素，在技術(shù)進(jìn)步、市場(chǎng)擴(kuò)容的背景下，成本會(huì)不斷下降，產(chǎn)品價(jià)格也隨之下降，這是一個(gè)必然的趨勢(shì)，也是所有新興事物必經(jīng)的一個(gè)階段。

第三，小間距不只是小間距，未來(lái)有無(wú)限可能。按照目前的發(fā)展趨勢(shì)，小間距未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)不僅限于LED顯示屏，它可能會(huì)搭載互聯(lián)網(wǎng)的快車，成為互聯(lián)網(wǎng)的載體。小間距產(chǎn)品具備無(wú)縫拼接的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品的大小不再受到限制，那么人與屏實(shí)現(xiàn)互動(dòng)的可能性就越大，一旦達(dá)成這種互動(dòng)，并且當(dāng)互動(dòng)變得越來(lái)越頻繁的時(shí)候，人與人的距離也就越近，新的溝通方式就可能因此而誕生。

當(dāng)小間距應(yīng)用在大型熒幕上時(shí)，及時(shí)性的互動(dòng)將促進(jìn)小間距突破一個(gè)簡(jiǎn)單的顯示屏的框架，從而賦予其更豐富的意義。

結(jié)束語(yǔ)

不管小間距的未來(lái)如何，我們都不應(yīng)當(dāng)設(shè)限，如果當(dāng)初設(shè)限，就可能沒有如今的小間距，整個(gè)LED顯示屏行業(yè)或許還在原有的基礎(chǔ)上固步自封，行業(yè)沒有進(jìn)步，企業(yè)也就無(wú)從發(fā)展，唯有許小間距一個(gè)美好的明天和無(wú)限的可能，方能有所期待。

作者單位：深圳市創(chuàng)維群欣安防科技股份有限公司