淺析小間距LED研發技術難點

□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縫拼接、高性價、出眾的色彩還原能力，近乎完美的顯示效果等優點，已經被越來越多的應用在指揮中心大廳、控制室、會議中心等關鍵場合。隨著小間距LED顯示屏像素點間距不斷的縮小，使得人們的觀看距離進一步被拉近，為了達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，對小間距LED顯示屏前端信號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小間距主要技術優勢包括：零拼縫、高亮高灰高刷、視角大、輕薄易安裝易維護、色溫亮度可調、拆裝方便、16/9黃金比例、色彩純正一致性好。目前室內中高端顯示市場是以DLP背投顯示為主，但是DLP技術有著天然的缺陷，首先是根本無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顯示像素。其次在色彩表現力方面也遜色于直接發光的LED顯示屏。尤為不足的是，由于DLP顯示單元之間的差異，造成了整個顯示屏的色彩和亮度的均勻性很難掌控，隨著產品運行時間的增加，單元之間差異也會越來越大，拼縫很難保持一致，并且會越來越明顯。而單元之間的色彩差異以及拼縫的調整，即使在后期進行維護維修，都是一件比較困難的事情

室內高密度小間距LED顯示屏最大的競爭力在于顯示屏完全無縫以及顯示色彩的自然真實。同時，在后期維護方面，LED顯示屏目前已經擁有了成熟的逐點校正技術，使用一兩年以上的顯示屏可使用儀器進行整屏的一次性校正，操作過程簡單，效果也很好。因此，從顯示質量方面對二者進行評價的話，一定是高密度小間距LED顯示屏勝過了DLP背投。

小間距LED技術難點

首先，LED小間距產品屬于高新技術產品，相對于LED大間距常規產品而言，算是LED行業的一大跨越式發展，擁有較高的技術和資金門檻，現就LED小間距制造過程中的難點做詳細的講解：

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。側向焊接管腳，焊接區會有反光，墨色效果差，勢必需要增加面罩以提高對比度。密度進一步提高，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。國星的 1010和晶臺的0505均采用此種封裝。獨創QFN封裝焊接獨特工藝，這種工藝的特點是無側向焊接管腳，焊接區無反光，從而使得顯色效果非常好。另外采用全黑一體化設計模壓成型，畫面對比度提高了50%，顯示應用畫質效果對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，4層、6層板被采用，印制電路板將采用微細過孔和埋孔設計，印制電路圖形導線細、微孔化窄間距化，加工中所采用的機械方式鉆孔工藝技術已不能滿足要求。迅速發展起來的激光鉆孔技術將滿足微細孔加工。

印刷技術

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量。正確的PCB焊盤設計需要與廠家溝通后落實到設計中，網板的開口大小和印刷參數正確與否直接關系到印刷的錫膏量。一般2020RGB器件采用0.1-0.12mm厚度的電拋光激光鋼網，1010RGB以下器件建議采用1.0-0.8厚度的鋼網。厚度、開口大小與錫量成比例遞增。高密度LED焊接質量與錫膏印刷息息相關，帶厚度檢測、SPC分析等功能印刷機的使用將對可靠性起到重要的意義。

貼裝技術

高密度顯示屏各RGB器件位置的細微偏移將會導致屏體顯示不均勻，勢必要求貼裝設備具有更高精度，松下NPM設備貼裝精度(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導致潤濕不均衡，勢必造成器件在潤濕失衡過程中導致偏移。過大的風力循環也會造成器件的位移。盡量選擇12 溫區以上回流焊接機，鏈速、溫升、循環風力等作為嚴格管控項目，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。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系箱體裝配后的整體效果。鋁板加工箱、鑄鋁箱是當下應用廣泛的箱體類型，平整度可以達到10絲內.模組間拼接縫隙以兩個模組最近像素的間距進行評估，兩像素太近點亮后是亮線，兩像素太遠會導致暗線。拼裝前需要進行測量計算出模組拼縫，然后選用相對厚度的金屬片作為治具事先插入進行拼裝。

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化的畫面、視頻。但箱體本身尺寸公差及組裝累積公差對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、過小會導致顯示暗線、亮線。暗線、亮線問題是現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、箱體細微調整螺母進行調整，以達到最佳效果。

系統卡選擇

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、電路設計布局差異、裝配差異等的積累詬病，一些系統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、色度矯正系統已經應用到各高密度顯示屏，并取得了較好的顯示效果。

LED小間距產品市場表現

其一，市場需求引導著企業的發展方向，越來越多的顯示屏企業加入小間距競爭當中來，從某種意義上來說，誰引領了產品的革新，誰就贏取了市場的主動權。因此，大家都在向著“間距小一點，再小一點”、“畫質清晰一點，再清晰一點”以及“視野寬廣一點，再寬廣一點”而不斷努力。

第二，LED小間距產品價格逐漸親民化，刺激市場需求。作為明星產品，小間距LED顯示屏市場熱度持續發酵，越來越多的廠家進駐，市場競爭也日益激烈。在激烈的市場競爭之下，價格往往是最能體現競爭程度的一個因素，在技術進步、市場擴容的背景下，成本會不斷下降，產品價格也隨之下降，這是一個必然的趨勢，也是所有新興事物必經的一個階段。

第三，小間距不只是小間距，未來有無限可能。按照目前的發展趨勢，小間距未來的發展趨勢不僅限于LED顯示屏，它可能會搭載互聯網的快車，成為互聯網的載體。小間距產品具備無縫拼接的優勢，產品的大小不再受到限制，那么人與屏實現互動的可能性就越大，一旦達成這種互動，并且當互動變得越來越頻繁的時候，人與人的距離也就越近，新的溝通方式就可能因此而誕生。

當小間距應用在大型熒幕上時，及時性的互動將促進小間距突破一個簡單的顯示屏的框架，從而賦予其更豐富的意義。

結束語

不管小間距的未來如何，我們都不應當設限，如果當初設限，就可能沒有如今的小間距，整個LED顯示屏行業或許還在原有的基礎上固步自封，行業沒有進步，企業也就無從發展，唯有許小間距一個美好的明天和無限的可能，方能有所期待。