LEDディスプレイファクトリー内:建物の画面が説明されています

Inside the LED Display Factory: Building Screens Explained


多くの場所でLEDディスプレイが表示されますが、工場がこれらの画面を作る方法を知っていますか?このプロセスは、窒化ガリウムなどの特別な素材からLEDチップを作成することから始まります。労働者はこれらのチップを回路基板に置きます。彼らはピクセルピッチを設定して、画像が明確に見えるようにします。その後、モジュールを結合してパネルを作成します。技術者は、色と明るさを調整するために特別なツールを使用します。すべての画面の品質がテストされています。最高の画面のみが詰め込まれ、あなたに送られます。

各ステップでは、高度なツールと慎重なチェックを使用します。これにより、LEDディスプレイがどこでもうまく機能するようになります。

キーテイクアウト

LEDディスプレイ ガリウムやサファイアなどの特別な素材から始めます。これらは、明るく輝いて長続きする小さなLEDチップを作ります。工場は、慎重に回路基板を構築します。それらは、部品をうまく機能させるために熱と水分を制御します。これは、問題や欠陥を止めるのに役立ちます。機械は、小さな部品を速く正確に配置します。人々はまた、新しいデザインと間違いを修正するのを手伝います。 LEDとドライバーチップを備えたモジュールはフレームになります。その後、彼らは接続され、明確で明るい写真を表示するためにセットアップします。高品質のチェックと保護コーティングは、スクリーンがうまく機能するのに役立ちます。彼らは何年も続き、内外で安全を保ちます。

原材料

LEDチップと基板

LEDディスプレイを構築するには、適切な材料が必要です。最も重要なものは、特別な半導体化合物です。これらは、アルセニドガリウム、リン化ガリウム、およびリン化ガリウムです。ガリウムやインジウムなどの金属も必要です。これらの金属はまれであり、手に入れるのが難しいので、工場は慎重に扱います。チップを作るために、ワーカーはチャンバー内でガリウム、ヒ素、蛍光体を混合します。これにより、クリスタルインゴットが生成されます。労働者はこれらのインゴットを薄いウェーハに切りました。

ドーピングプロセスを行う必要があります。このステップでは、小さな亜鉛、窒素、シリコン、ゲルマニウム、またはテルリウムを追加します。ドーピングは、チップが電気を動かす方法を変えます。これは、チップを明るくするために必要です。通常サファイアから作られた基板は、チップを保持します。サファイアは、暑くて壊れないときは強いままであるため、良いです。

注:ガリウムは、LEDチップにとって最も重要な材料です。インジウムおよびインジウム酸化インジウム酸化インジウムは、ディスプレイを明るく透明にするのに役立ちます。

検査と準備

これらの材料を使用する前に、それらの品質を確認する必要があります。サファイア基質 少なくとも99.99%の純粋なアルミナである必要があります。この高い純度は、基板を強くし、長持ちするのに役立ちます。工場では、アルミナパウダーをきれいにし、それを単結晶サファイアインゴットに育ててから、カットして磨きます。

また、基板の結晶構造がチップと一致するかどうかを確認します。これは、亀裂や欠陥を止めるのに役立ちます。基板とチップは、加熱すると同じように拡張する必要があります。そうでない場合、チップは壊れる可能性があります。基質は化学物質と熱に抵抗する必要があります。サファイアは、仕事をするのが難しいにもかかわらず、これをすべて行うため、トップピックです。

LEDチップをチェックするとき、あなたは良い色、弱火、安定した明るさを探します。最高のチップと基質のみが、LEDディスプレイを作成する次のステップに進みます。

回路基板プロセス

Circuit Board Process


PCB製造

回路基板に適切なベース材料を選択することから始めます。高出力スクリーンの場合、アルミニウムベースのPCBは、コンポーネントから熱をすばやく遠ざけるため、よく使用します。柔軟なボードが必要な場合は、ポリイミドまたはFR4を選択できます。一部のボードでは、さらに良い熱伝達のために銅を使用していますが、これらはより多くの費用がかかります。

レイヤーごとにボードレイヤーを構築します。まず、銅回路をベースにエッチングします。これにより、電気のパスが作成されます。次に、光を反射して銅を保護するために、通常は白いはんだマスクを追加します。ステンシルを使用してデザインを印刷し、ピックアンドプレイスマシンを使用して、ボード上にドライバーICや抵抗器などの小さな部品を設定します。その後、リフローオーブンを通してボードを走らせます。熱ははんだペーストを溶かし、その所定の位置に部品をロックします。

ヒント:優れた熱管理は、ボードを涼しく保ち、長持ちするのに役立ちます。ヒートシンク、サーマルバイアス、または厚い銅層を使用して、敏感な部分から熱を遠ざけることができます。

除湿およびはんだペースト

湿気はあなたを台無しにすることができます回路基板。はんだペーストを追加する前に、ボードとすべての部品を乾燥させる必要があります。除湿機とヒーターを使用して、空気を乾燥させます。空気が濡れすぎると、はんだ貼り付けが水を吸収します。これにより、はんだボール、ひび割れ、さらには壊れた部分などの問題が発生します。空気が乾燥しすぎると、ペーストが乾燥し、うまく貼り付けられません。

湿度があなたのプロセスにどのように影響するかを簡単に見てみましょう。

湿度状態

はんだペーストと回路基板の品質への影響

高湿度

はんだ貼り付けは水分を吸収し、欠陥と損傷を引き起こします。

低湿度

貼り付けは乾燥し、はんだジョイントが不十分になります。

最適な湿度

滑らかに貼り付けられ、酸化を防ぎます。

部屋を約25°Cと55〜75%の湿度に保つ必要があります。はんだペーストを印刷したら、30分以内にボードをオーブンに移動します。このステップにより、ペーストが水分を拾うのを止め、ボードを強く保ちます。

注:温度と湿度を慎重に制御するには、費用のかかる間違いを回避し、回路基板が完全に機能することを保証します。

SMTおよびLEDディスプレイアセンブリ

コンポーネント配置

回路基板に小さな部品を置くことから始めます。これを行うには、手でまたは機械を使用するには2つの方法があります。それぞれの方法には良い点と悪い点があります。下の表は、それらがどのように比較されるかを示しています。

要素

手動コンポーネントの配置

自動コンポーネント配置

費用

開始が安くなりますが、労働者にとってはもっと費用がかかります

最初はマシンとセットアップのコストがかかります

スピード

遅くて時間がかかります

非常に速く、人なしで走ることができます

柔軟性/切り替え

新しいプログラミングなしでデザインを簡単に変更できます

デザインの変更に新しいプログラミングが必要です

労働要件

慎重な手作業のために熟練した労働者が必要です

必要な労働者が少なくなりました。熟練した人々はマシンを走らせます

品質

人々がエラーを犯しているため、間違いが発生する可能性があります

マシンは非常に正確で、間違いが少なくなります

ボリュームの適合性

小さなバッチや新しいアイデアのテストに最適です

一度にたくさんの画面を作るのに最適です

プロセス制御

人々はよく見ることで小さな問題を見つけることができます

マシンはカメラとプログラムを使用して問題をチェックします

障害回復

手で単一の部品を簡単に修正できます

修正が難しい。手作業で再プログラムまたは修正する必要がある場合があります

工場は機械を使用して多くを作りますLEDディスプレイ 素早く。これらのマシンは、LEDチップやその他の部品をピックアップします。彼らはそれらを適切な場所に速く慎重に置きました。小さな仕事や新しいデザインのために、人々は手でパーツを置くかもしれません。労働者はピンセットを使用し、これを行うために拡大鏡を通して見ます。ハンドワークでは、ミスを簡単に修正できますが、時間がかかります。

ヒント:マシンを使用すると、多くのことを作るのに役立ちます画面 速くて間違いが少ない。ハンドワークは、新しいアイデアを試したり、すぐに問題を修正するのに適しています。

リフローはんだ

すべての部品を配置した後、それらをしっかりと取り付ける必要があります。これは、リフローのはんだ付けで行われます。ボードは特別なオーブンに入ります。オーブンははんだペーストを溶かします。これにより、部品がボードに固執します。

温度を非常によく見る必要があります。オーブンは階段でボードを加熱します。まず、ボードを約150°Cから170°Cに温めます。このステップは酸化物を取り除き、フラックスを開始します。次に、オーブンは最大240°Cから250°Cまで熱くなります。これは、はんだが溶けてすべてを接続するときです。

温度が間違っている場合は、LEDチップまたはボードを傷つける可能性があります。熱が多すぎると、ボードを曲げたり、弱い関節を作ることができます。熱が十分ではないということは、はんだが溶けないことを意味するため、部品はうまくいきません。適切な温度を維持すると、墓石やスプラッタなどの問題が止まります。また、LEDディスプレイが長持ちするのにも役立ち、うまく機能します。

注:常にオーブンの設定を確認し、熱を視聴してください。このステップは、強力で優れたスクリーンを作成するために非常に重要です。

モジュールと構造アセンブリ

構造コンポーネント

LEDディスプレイ内を見ると、一緒に機能するいくつかの重要な部分が見つかります。各部分には、画面がうまく機能し、長く続くことを確認するための特別な仕事があります。

LEDモジュール:これらはメインビルディングブロックです。各モジュールには、多くの小さなLEDライト、輝度と色を制御するドライバーICS、およびすべてを接続するPCBボードを保持しています。

制御システム:このハードウェアは、画面がどの程度明るいか、画像の見た目を管理します。カードの送信と受信を使用して、ビデオ信号を移動し、モジュールを制御します。

電源:この部分は、LEDモジュールのために壁から電気を適切な種類に変更します。画面を明るく保ち、ちらつきを止めます。

キャビネットまたはフレーム:多くの場合、スチールまたはアルミニウムで作られた金属フレームは、モジュールを所定の位置に保持します。多くのキャビネットを一緒に接続することで、大きな画面を構築できます。

ケーブルと接続:データと電源ケーブルはすべての部品をリンクします。良いケーブルは信号を強く保ち、パワーを安定させます。

フロントガラスまたはアクリル:一部のディスプレイでは、明確なカバーを使用して、LEDをほこりや損傷から保護します。

ブラックマトリックス:ピクセル間のこの暗い領域は、色がより鮮明でより明確に見えるのに役立ちます。

ヒント:強力で信頼性の高いコンポーネントを選択すると、LEDディスプレイが長持ちし、パフォーマンスが向上します。

モジュール統合

多くのモジュールをまとめることにより、大きなLEDディスプレイを構築します。これがあなたが工場でそれをする方法です:

1. ドライバーチップやその他の部品を備えたPCBにLEDの配列を取り付けることから始めます。

2. 各モジュールを軽量の金属製で作られたフレームまたはキャビネットに入れます。

3. モジュールを注意深く整列させて、間隔を均等に保ち、画像をクリアします。

4. ネジ、クリップ、またはロックを使用してモジュールを固定します。

5. モジュールをフレーム内のデータと電源ケーブルで接続します。

6. ディスプレイを調整して、色、明るさ、解像度を調整します。

7. 画面全体をテストして、うまく機能し、品質基準を満たしていることを確認します。

8. 最終インストールのためにディスプレイを準備し、制御システムに接続します。

あなたも見つけることができます特別なコネクタを備えたモジュール それは一緒にスナップします。このデザインを使用すると、多くの形状とサイズの画面を構築できます。一部のモジュールには、暑さや天候から保護するための防水コーティングと金属カバーがあります。

キャリブレーションとテスト

チューニングと調整

すべての画面がチューニングする必要があるため、見た目が良くなります。較正 色と明るさをチェックすることから始めます。技術者は、比色計とスペクトルラジオメーターと呼ばれるツールを使用します。これらのツールは、さまざまな場所での光と明るさを測定します。ソフトウェアは、RGBレベル、ガンマ、コントラストの変更に役立ちます。一部の工場では、センサーが組み込まれたマシンを使用しています。これらのマシンは、ディスプレイが時間の経過とともに同じままでいるのに役立ちます。

キャリブレーションの通常の手順は次のとおりです。

黒人を深く見せるように黒レベルを設定します。

白人がニュートラルに見えるように白い点を調整します。

白いレベルを設定して、画面を明るくしますが、明るすぎないようにします。

可能であれば、ブラックポイントを微調整してください。

すべての設定を確認し、必要に応じてもう一度調整します。

最後のステップには、特別なソフトウェアとハードウェアを使用します。

時々、画面がキャリブレーションのためにゾーンに分割されることがあります。各ゾーンは色と明るさのために固定されます。一部の新しいシステムは、AIを使用して、実行中に画面を確認および修正します。キャリブレーションを行うと、画面が古くなると色が正しくなります。

ヒント:優れたキャリブレーションツールを使用して、数か月ごとにこれを行います。これにより、画面は見栄えがよくなります。

品質検査

すべての画面は、工場を出る前にチェックされます。品質チェック IEC 60598、UL、CE、Energy Starなどのルールに従ってください。検査官は、画面がどのように見えるか、そのサイズ、そして安全であるかどうかを見ます。色、明るさ、電力使用をテストします。また、信号の問題をチェックし、画面が暑い場所または寒い場所で動作するかどうかを確認します。

一般的な問題は次のとおりです。

信号またはクロックラッチの障害

ラインまたは列が失敗する原因となる悪いはんだ付け

暗い場所を作る電源の問題

失われた色または死んだLED

悪いコントロールカードまたはケーブルからの通信エラー

検査官は、これらの問題を見つけるために特別なカメラを使用します。彼らは、画面がどれほど明るいかさえ測定します。問題が見つかった場合、出荷前に部品を修正または変更します。慎重なチェックは、うまく機能する画面を取得することを意味します。

最終的なLEDディスプレイアセンブリ

Final LED Display Assembly


パネル統合

多くのモジュールを完全な画面に変えるステージに到達します。このステップは、パネル統合と呼ばれます。ディスプレイをインストールする場所をチェックすることから始めます。壁や構造を見て、領域を測定し、重量を保持できることを確認します。電源ケーブルと信号ケーブルを実行する場所を計画します。

画面を構築する2つの主な方法があります。すでに中にモジュールを持っているキャビネットを使用できます。これらのキャビネットは、仕事をより速くし、強い平らな表面を与えます。費用がかかりますが、部品をより良く保護します。また、各モジュールをサイトのフレームに配置して、画面を構築することもできます。このようにしてお金を節約しますが、より多くのスキルと時間が必要です。時々、画面がそれほど平らではないかもしれません。

パネルを統合するための主な手順は次のとおりです。

サイトを調査し、エリアの平坦性、サイズ、強度を確認してください。

電源と信号のためにケーブルを計画してレイアウトします。

スチールフレームまたは取り付け構造を構築します。安定しており、完全に並んでいることを確認してください。

キャビネットまたはモジュールをフレームに取り付けます。画面が滑らかに見えるようにしっかりと固定します。

すべての電源と信号ケーブルを接続します。すべての接続が安全でタイトであることを確認してください。

ディスプレイを調整します。画像が素晴らしく見えるように、明るさ、色、コントラストを調整します。

最終チェックを行います。すべての部品が安全で、将来の修理のために簡単に到達できることを確認してください。

ヒント:慎重なアラインメントと強力な接続は、画面がシームレスで長持ちするように見えるのに役立ちます。

終了する前に、パネルに保護コーティングを追加します。これらのコーティングは、水、ほこり、紫外線を排除します。たとえば、Nanoslic NS 605のようなセラミックコーティングを使用する場合があります。このコーティングにより、表面の水と油耐性が耐性になります。また、傷を止め、LEDを厳しい天候から安全に保ちます。コーティングをスプレー、ディップ、または拭くことができます。それはすぐに乾燥し、画面の見た目を変えません。

SolarBlocやSolarThruなど、他のコーティングを使用することもできます。これらのコーティングは、紫外線をブロックし、湿気を止め、画面が黄色になるのを防ぎます。一部のコーティングには、ディスプレイの外観に合わせて色が付いています。これらのトリートメントは、LEDディスプレイが屋外でも厳しい場所でも長持ちするのに役立ちます。

コーティング名

重要な機能

提供された保護

ナノスリックNS 605

セラミック、疎水性、耐摩耗性

防水、油防止、スクラッチ耐性

SolarBloc SC7050-UVB

UVブロッキング、湿気耐性

UVダメージを停止し、画面を透明に保ちます

SolarThru SC7050

透明な水分障壁

水をブロックし、電子機器を安全に保ちます

色付きバリアント

UVおよび耐熱性、カラーオプション

海洋または沿岸の環境で保護します

注:保護コーティングと塗装防止治療は、外部または多くのほこりや太陽のある場所で使用されるディスプレイの鍵です。

パッケージングと配送

アセンブリを終了したら、配送用にディスプレイを梱包する必要があります。優れたパッケージは、輸送中のバンプ、ドロップ、天候から画面を安全に保ちます。段ボール、フォームインサート、バブルラップなどの強力であるが軽い素材を使用します。これらの素材は、画面が箱の中に移動するのを止め、ショックから保護します。

ディスプレイごとに適切なサイズボックスを選択します。ボックスが大きすぎると、画面がスライドして破損する可能性があります。ボックスが小さすぎる場合、画面を押して亀裂を引き起こす可能性があります。壊れやすい部分の場合、追加のフォームまたは特別なインサートを追加します。これにはさらに費用がかかりますが、ダメージを止めることでお金を節約します。

COB(ボード上のチップ)やMIP(パッケージのマイクロLED)などの高度なパッケージング方法を使用する場合があります。これらの方法は、LEDチップをエポキシ樹脂または特別な材料でカバーしています。これにより、スクリーンが防水、ほこり防止、および反スタティックになります。また、ディスプレイをより軽くて処理しやすくします。

パッケージングと配送のベストプラクティスは次のとおりです。

フォームインサートとバブルラップを使用して、ディスプレイをクッションします。

箱をしっかりと密閉して、ほこりや湿気を排除します。

各スクリーンを正しい方法で梱包するように労働者を訓練します。

脆弱な電子機器の扱い方を知っている海運会社を選択してください。

各出荷を追跡し、顧客と連絡を取り合ってください。

コールアウト:慎重なパッケージングとスマート配送の選択は、ディスプレイが安全に到着し、セットアップすると完璧に機能するのに役立ちます。

適切な包装と配送はあなたの投資を保護します。彼らはあなたを確実にしますLEDディスプレイ 輝く準備ができて、トップの形で新しい家に到達します。

LEDディスプレイ製造の革新

マイクロリングと透明なディスプレイ

新しいディスプレイテクノロジーは、画面の外観と機能を変えています。マイクロリングと透明なディスプレイは、2つの大きな新しいアイデアです。マイクロリングは、各ピクセルに非常に小さなLEDを使用します。これらのLEDは独自の光を作るので、バックライトは必要ありません。これにより、画面が薄くなり、明るくなります。写真は鋭く見え、黒人はより深く見えます。マイクロリングスクリーンは、P0.4のような非常に小さなピクセルピッチを持つことができます。これは、あなたが近くにいるときでさえ、あなたがより詳細を見ることを意味します。一部の画面に表示することもできます8kまたは12kの画像 より良いHDRで。

透明なディスプレイは、スペースまたは中空のストリップを備えた特別なデザインを使用します。画面を通して見て、まだ写真を見ることができます。これらは、店の窓、スマートビル、アートスペースで使用されています。透明な画面を作成する方が簡単で、マイクロリング画面の作成よりもコストがかかります。しかし、マイクロリングされた透明スクリーンには非常に慎重なツールと制御が必要です。これにより、大量に作るのがより困難になります。

ここにいくつかの重要な新しいアイデアがあります:

Mini/Micro LED Small-Pitchでは、詳細を確認できます

フリップチップLEDは、より良い黒人を作るのに役立ち、パワーを節約します

COBとGOBパッケージは、画面を強くし、長持ちします

透明なデザインは、エネルギーを節約し、創造的に見えるのに役立ちます

ヒント:マイクロリングと透明なディスプレイには特別な工場には必要ですが、より良い写真と画面を使用する新しい方法が提供されます。

品質保証の進歩

画面が長続きし、見栄えがよくなりたいです。工場は現在、すべてのステップでより良いチェックを使用しています。熟練した労働者とスマートマシンは、プロセス全体を監視しています。彼らは最初から最後までチェックします。自動化されたSMTラインは、部品を適切な場所に置きます。セントラルラボは製品をテストし、設計をチェックします。彼らは、すべての画面が厳格なルールに従うことを確認します。

工場は特別な部屋で老化テストを実行します。これらのテストは、硬い状態で何時間も画面を実行します。これにより、弱いスポットが見つかり、画面が長持ちするのに役立ちます。品質チェックピクセル、明るさ、色を見てください。プログラミングおよびキャリブレーションツールは、各画面に適切な明るさと色を設定します。

多くの工場では、CE、UL、FCCなどのトップ認定を取得しています。これらはあなたの画面が安全であり、世界の基準を満たしていることを示しています。あなたはそれを取得する前に、各画面がハードテストに合格したことを信頼することができます。

品質保証ステップ

それがチェックするもの

自動SMT配置

部品が適切な場所にあるかどうかを確認します

老化テスト

画面が長く続くかどうかを確認します

ピクセルと輝度チェック

色と明るさが偶数かどうかを確認します

認証

安全性と世界のルールをチェックします

注:良い品質チェック 画面が安全で、うまく機能し、あらゆる仕事に備えていることを意味します。

あなたは今、工場のすべてのステップが重要であることを知っています。適切な素材を選ぶと、画面が強くなります。慎重なアセンブリは、ディスプレイが何年もうまく機能するのに役立ちます。品質チェック画面が最大10年続くことを確認してください。テストとスマートデザインが開始する前に問題を止めます。強い部分は、絵を明るく明るく保ちます。ディスプレイを購入するときは、良質とサポートのあるディスプレイを選択してください。このようにして、画面はより良く機能し、長持ちします。

よくある質問

LEDディスプレイを作成するのにどれくらい時間がかかりますか?

ほとんどの工場が標準を構築することを期待できますLEDディスプレイ 2〜4週間で。カスタム画面または大規模な注文には時間がかかる場合があります。このプロセスには、材料チェック、アセンブリ、テスト、パッケージが含まれます。

LEDディスプレイが長持ちするのはなぜですか?

高品質の材料を選択し、保護コーティングを使用することにより、ディスプレイから寿命が長くなります。定期的なクリーニングと適切な設置も役立ちます。ほとんどのディスプレイは、5〜10年にわたって細心の注意を払って表示します。

壊れたLEDモジュールを修復できますか?

はい、壊れたモジュールを交換または修復できます。ほとんどの画面では、モジュラー設計を使用しています。損傷した部品を削除し、新しい部品をインストールします。これにより、画面全体を交換せずにディスプレイを動作させます。

LEDディスプレイは屋外で安全に使用できますか?

あなたは多くを使うことができますLEDディスプレイ 屋外。工場は防水コーティングと強力なフレームを追加します。これらの機能は、雨、ほこり、日光から画面を保護します。外部をインストールする前に、常に製品評価を確認してください。

 

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