浅析小间距LED研发技术难点

□文/罗光真

随着小间距LED显示屏的诞生，小间距LED显示屏凭借着真正的无缝拼接、高性价、出众的色彩还原能力，近乎完美的显示效果等优点，已经被越来越多的应用在指挥中心大厅、控制室、会议中心等关键场合。随着小间距LED显示屏像素点间距不断的缩小，使得人们的观看距离进一步被拉近，为了达到更加出色的显示效果，不但要求小间距LED显示屏本身在图像处理和加工工艺上精益求精，对小间距LED显示屏前端信号的图像拼接处理器也提出了更高的要求。

LED与LCD DIP 比较

我们的LED小间距主要技术优势包括：零拼缝、高亮高灰高刷、视角大、轻薄易安装易维护、色温亮度可调、拆装方便、16/9黄金比例、色彩纯正一致性好。目前室内中高端显示市场是以DLP背投显示为主，但是DLP技术有着天然的缺陷，首先是根本无法消除的显示单元之间的大于1毫米拼缝，可以最少吞噬掉一个显示像素。其次在色彩表现力方面也逊色于直接发光的LED显示屏。尤为不足的是，由于DLP显示单元之间的差异，造成了整个显示屏的色彩和亮度的均匀性很难掌控，随着产品运行时间的增加，单元之间差异也会越来越大，拼缝很难保持一致，并且会越来越明显。而单元之间的色彩差异以及拼缝的调整，即使在后期进行维护维修，都是一件比较困难的事情

室内高密度小间距LED显示屏最大的竞争力在于显示屏完全无缝以及显示色彩的自然真实。同时，在后期维护方面，LED显示屏目前已经拥有了成熟的逐点校正技术，使用一两年以上的显示屏可使用仪器进行整屏的一次性校正，操作过程简单，效果也很好。因此，从显示质量方面对二者进行评价的话，一定是高密度小间距LED显示屏胜过了DLP背投。

小间距LED技术难点

首先，LED小间距产品属于高新技术产品，相对于LED大间距常规产品而言，算是LED行业的一大跨越式发展，拥有较高的技术和资金门槛，现就LED小间距制造过程中的难点做详细的讲解：

LED选择

P2以上密度的显示屏一般采用1515、2020、3528的灯，LED管脚外形采用J或者L封装方式。侧向焊接管脚，焊接区会有反光，墨色效果差，势必需要增加面罩以提高对比度。密度进一步提高，L或者J的封装不能满足最小电性能间距需求，必须采用QFN封装方式。国星的 1010和晶台的0505均采用此种封装。独创QFN封装焊接独特工艺，这种工艺的特点是无侧向焊接管脚，焊接区无反光，从而使得显色效果非常好。另外采用全黑一体化设计模压成型，画面对比度提高了50%，显示应用画质效果对比以往显示屏更加出色。

印刷电路板工艺选择

伴随高密度趋势，4层、6层板被采用，印制电路板将采用微细过孔和埋孔设计，印制电路图形导线细、微孔化窄间距化，加工中所采用的机械方式钻孔工艺技术已不能满足要求。迅速发展起来的激光钻孔技术将满足微细孔加工。

印刷技术

过多、过少的锡膏量及印刷的偏移量直接影响高密度显示屏灯管的焊接质量。正确的PCB焊盘设计需要与厂家沟通后落实到设计中，网板的开口大小和印刷参数正确与否直接关系到印刷的锡膏量。一般2020RGB器件采用0.1-0.12mm厚度的电抛光激光钢网，1010RGB以下器件建议采用1.0-0.8厚度的钢网。厚度、开口大小与锡量成比例递增。高密度LED焊接质量与锡膏印刷息息相关，带厚度检测、SPC分析等功能印刷机的使用将对可靠性起到重要的意义。

贴装技术

高密度显示屏各RGB器件位置的细微偏移将会导致屏体显示不均匀，势必要求贴装设备具有更高精度，松下NPM设备贴装精度(QFN±0.03mm)将满足P1.0以上贴装要求。

焊接工艺

回流焊接温升过快将会导致润湿不均衡，势必造成器件在润湿失衡过程中导致偏移。过大的风力循环也会造成器件的位移。尽量选择12 温区以上回流焊接机，链速、温升、循环风力等作为严格管控项目，即要满足焊接可靠性需求，又要减少或者避免器件的移位，尽量控制到需求范围内。一般以像素间距的2%范围作为管控值。

箱体装配

箱体是有不同模组拼接而成，箱体的平整度和模组间的缝隙直接关系箱体装配后的整体效果。铝板加工箱、铸铝箱是当下应用广泛的箱体类型，平整度可以达到10丝内.模组间拼接缝隙以两个模组最近像素的间距进行评估，两像素太近点亮后是亮线，两像素太远会导致暗线。拼装前需要进行测量计算出模组拼缝，然后选用相对厚度的金属片作为治具事先插入进行拼装。

屏体拼装

装配完成的箱体需要组装成屏体后才可以显示精细化的画面、视频。但箱体本身尺寸公差及组装累积公差对高密度显示屏拼装效果都不容忽视。箱体与箱体之间最近器件的像素间距过大、过小会导致显示暗线、亮线。暗线、亮线问题是现在高密度显示屏不容忽视的、需要急待攻克的难题。部分公司通过贴3m胶带、箱体细微调整螺母进行调整，以达到最佳效果。

系统卡选择

高密度显示屏明暗线及均匀性、色差是LED器件差异、IC电流差异、电路设计布局差异、装配差异等的积累诟病，一些系统卡公司通过软件的矫正可以减少明暗线及亮度、色度不均。诺瓦推出亮度、色度矫正系统已经应用到各高密度显示屏，并取得了较好的显示效果。

LED小间距产品市场表现

其一，市场需求引导着企业的发展方向，越来越多的显示屏企业加入小间距竞争当中来，从某种意义上来说，谁引领了产品的革新，谁就赢取了市场的主动权。因此，大家都在向着“间距小一点，再小一点”、“画质清晰一点，再清晰一点”以及“视野宽广一点，再宽广一点”而不断努力。

第二，LED小间距产品价格逐渐亲民化，刺激市场需求。作为明星产品，小间距LED显示屏市场热度持续发酵，越来越多的厂家进驻，市场竞争也日益激烈。在激烈的市场竞争之下，价格往往是最能体现竞争程度的一个因素，在技术进步、市场扩容的背景下，成本会不断下降，产品价格也随之下降，这是一个必然的趋势，也是所有新兴事物必经的一个阶段。

第三，小间距不只是小间距，未来有无限可能。按照目前的发展趋势，小间距未来的发展趋势不仅限于LED显示屏，它可能会搭载互联网的快车，成为互联网的载体。小间距产品具备无缝拼接的优势，产品的大小不再受到限制，那么人与屏实现互动的可能性就越大，一旦达成这种互动，并且当互动变得越来越频繁的时候，人与人的距离也就越近，新的沟通方式就可能因此而诞生。

当小间距应用在大型荧幕上时，及时性的互动将促进小间距突破一个简单的显示屏的框架，从而赋予其更丰富的意义。

结束语

不管小间距的未来如何，我们都不应当设限，如果当初设限，就可能没有如今的小间距，整个LED显示屏行业或许还在原有的基础上固步自封，行业没有进步，企业也就无从发展，唯有许小间距一个美好的明天和无限的可能，方能有所期待。