एलईडी डिस्प्ले का निर्माण कैसे होता है? एलईडी डिस्प्ले पैनल कैसे काम करता है?

एलईडी डिस्प्ले निर्माण: सबस्ट्रेट से लेकर तैयार पैनल तक

पीसीबी सबस्ट्रेट तैयारी और सर्किट एकीकरण

मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) के साथ ही चीजों के मूल में निर्माण शुरू होता है। पहले आधार पदार्थ की तैयारी आती है, जहाँ उन तांबे के आवरण वाले लैमिनेट्स को आवश्यक सभी चालक पथों को बनाने के लिए अत्यंत सटीकता से खोदा जाता है। फोटोलिथोग्राफी यहाँ मुख्य कार्य करती है, माइक्रॉन स्तर तक उन सूक्ष्म सर्किट पैटर्न को परिभाषित करती है, जो उन घने LED मॉड्यूल में सिग्नल को मजबूत रखने और ऊष्मा प्रबंधन के लिए बहुत महत्वपूर्ण होता है। अगला कदम तांबे के ट्रेस पर सोल्डर मास्क लगाना होता है ताकि वे ऑक्सीकृत न हों, साथ ही वह सिल्कस्क्रीन सामग्री भी होती है जो घटकों को ठीक से जोड़ते समय लोगों को यह जानने में मदद करती है कि घटक कहाँ लगाने हैं। इसके बाद सतह माउंट तकनीक (SMT) का उपयोग करके समेकित सर्किट (ICs) और कनेक्टर्स लगाए जाते हैं। रीफ्लो सोल्डरिंग पूरे सर्किट में मजबूत विद्युत कनेक्शन बनाती है। उद्योग के आंकड़े हमें एक बहुत महत्वपूर्ण बात भी बताते हैं - इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण रिपोर्ट 2023 के अनुसार, LED डिस्प्ले में लगभग 38% विफलताएँ उत्पाद के आरंभिक जीवन काल में PCB की समस्याओं के कारण होती हैं। यह संख्या यह वास्तव में उजागर करती है कि किसी भी सफल उत्पाद के लिए इस आधार परत को सही ढंग से बनाना कितना महत्वपूर्ण है।

SMD LED माउंटिंग, वायर बॉन्डिंग और सुरक्षात्मक संवरण

हाई-स्पीड पिक-एंड-प्लेस मशीनों का उपयोग करके तैयार पीसीबी पर SMD (सरफेस-माउंट डिवाइस) LED लगाए जाते हैं, जो 98.5% स्थापना सटीकता प्राप्त करते हैं। फिर सोने के तार बॉन्डिंग LED चिप्स और सर्किट पैड के बीच विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन स्थापित करती है, जिसमें बॉन्ड शक्ति 8g-फोर्स से अधिक होती है ताकि थर्मल साइक्लिंग का विरोध किया जा सके। सुरक्षा के लिए एक त्रि-स्तरीय संवरण रणनीति अपनाई जाती है:

• बोर्ड पर एडहेसिव (AOB) नमी के प्रवेश के खिलाफ घटकों को सील करता है
• कॉन्फॉर्मल कोटिंग आउटडोर-रेटेड डिस्प्ले के लिए रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करता है
• सिलिकॉन संवरण यांत्रिक पिक्सेल क्षति को रोकने के लिए LED गुहाओं को भरता है

इस एकीकृत सुरक्षा के कारण IP65-रेटेड डिस्प्ले -30°C से 60°C तापमान सीमा में विश्वसनीय ढंग से काम कर सकते हैं और 100,000 घंटे से अधिक के जीवनकाल का समर्थन करते हैं। स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (AOI) 99.2% दोष पहचान सटीकता के साथ बॉन्डिंग गुणवत्ता की पुष्टि करता है।

मॉड्यूल कैलिब्रेशन, कैबिनेट असेंबली और गुणवत्ता आश्वासन

प्रत्येक एलईडी मॉड्यूल को पूरे डिस्प्ले सिस्टम में दृश्य सामंजस्य सुनिश्चित करने के लिए मेट्रोलॉजी-ग्रेड उपकरणों का उपयोग करके सटीकता से कैलिब्रेट किया जाता है। मुख्य मापदंडों में रंग एकरूपता (∐E < 2.0), चमक एकरूपता (±5%) और गामा सुधार संरेखण शामिल हैं।

कैलिब्रेटेड मॉड्यूल को 50 मील प्रति घंटे के पवन भार का सामना करने के लिए अभियांत्रित एविएशन-ग्रेड एल्यूमीनियम फ्रेम का उपयोग करके कैबिनेट में असेंबल किया जाता है। अंतिम गुणवत्ता आश्वासन में 72-घंटे का बर्न-इन परीक्षण, तापमान चक्रण (-40°C से 85°C) और पिक्सेल-स्तरीय दोष स्कैनिंग शामिल है। प्रमाणन से पहले सभी समर्थित इंटरफेस—HDMI, SDI और नेटवर्क प्रोटोकॉल सहित—के माध्यम से सिग्नल संचरण की पुष्टि की जाती है।

एलईडी डिस्प्ले कार्यक्षमता: पिक्सेल आर्किटेक्चर और RGB नियंत्रण

व्यक्तिगत पिक्सेल संरचना: RGB उप-पिक्सेल लेआउट और पिक्सेल पिच का प्रभाव

एलईडी डिस्प्ले पिक्सेल मूल रूप से तीन छोटे सबपिक्सेल्स से बना होता है — लाल, हरा और नीला (आरजीबी), जिन्हें निर्माता के डिज़ाइन विकल्पों के आधार पर पट्टियों, डेल्टा या मैट्रिसेज जैसे विभिन्न ज्यामितीय पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है। जब ये सबपिक्सेल एडिटिव रंग मिश्रण के माध्यम से एक साथ काम करते हैं, तो वे 1.6 करोड़ से अधिक विभिन्न रंग उत्पन्न कर सकते हैं। यदि तीनों को अधिकतम चमक पर चालू किया जाए, तो वे शुद्ध सफेद प्रकाश उत्पन्न करते हैं। पिक्सेल पिच का अर्थ है पड़ोसी पिक्सेल्स के केंद्रों के बीच की दूरी। यह माप सीधे तौर पर रिज़ॉल्यूशन घनत्व और दर्शक की डिस्प्ले को स्पष्ट रूप से देखने के लिए आवश्यक न्यूनतम दूरी दोनों को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, 1.5 मिमी पिच वाला डिस्प्ले एक वर्ग मीटर में लगभग 4.4 लाख पिक्सेल्स को समाहित करता है, जिसके कारण छवियाँ नज़दीक से देखने पर भी बहुत तीक्ष्ण दिखाई देती हैं, जैसा कि पिछले साल पोनेमन इंस्टीट्यूट द्वारा प्रकाशित एक अध्ययन में बताया गया था। 4 मिमी से अधिक की बड़ी पिच वाले डिस्प्ले रिज़ॉल्यूशन में कुछ कमी करते हैं, लेकिन कम लागत और बेहतर चमक प्रदर्शन जैसे लाभ प्राप्त करते हैं, जिसके कारण वे उन बड़े स्थानों में लोकप्रिय हैं जहाँ लोग आमतौर पर दूर से देखते हैं। सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, निर्माता सबपिक्सेल्स की व्यवस्था को समायोजित करने और उनके फिल फैक्टर को अनुकूलित करने में बहुत समय व्यतीत करते हैं। इससे कंट्रास्ट स्तर बढ़ता है, पिक्सेल्स के बीच उन तकलीफदेह गहरे धब्बों को कम किया जा सकता है और पूरे स्क्रीन क्षेत्र में रंगों की स्थिरता बनी रहती है।

एलईडी डिस्प्ले सिस्टम में सिग्नल प्रोसेसिंग और इमेज रेंडरिंग

एंड-टू-एंड डेटा प्रवाह: वीडियो इनपुट से ड्राइवर आईसी सिग्नल रूपांतरण

जब मीडिया प्लेयर या वीडियो प्रोसेसिंग यूनिट के माध्यम से वीडियो सिस्टम में प्रवेश करता है, तो ये घटक सिग्नल को समायोजित करते हैं और उसे डिस्प्ले पैनल द्वारा स्वाभाविक रूप से संभाले जा सकने योग्य बनाते हैं। फिर नियंत्रण प्रणाली उन सभी मॉड्यूल को एक ही समयरेखा पर सामंजस्य से काम करने में सक्षम बनाती है, इससे पहले कि उच्च गति वाली केबल के माध्यम से ड्राइवर एकीकृत सर्किट्स को जानकारी भेजी जाए। इसके बाद जो कुछ होता है वास्तव में काफी आश्चर्यजनक है — ये छोटे चिप्स डिजिटल कमांड्स को सटीक रूप से समयबद्ध विद्युत पल्स में बदल देते हैं जो स्क्रीन पर प्रत्येक छोटे सबपिक्सेल के अनुरूप होते हैं। अधिकांश डिस्प्ले 60Hz रिफ्रेश दर से शुरू होते हैं, लेकिन कुछ उच्च-स्तरीय मॉडल 3840Hz तक जा सकते हैं। ऐसी व्यवस्था से गतिमान छवियाँ स्पष्ट और सुचारु दिखाई देती हैं, परेशान करने वाली स्क्रीन टियरिंग की समस्या खत्म हो जाती है, और तत्काल रेंडरिंग प्रतिक्रियाएँ संभव हो जाती हैं जिनके पीछे लगाव की अनुभूति अधिकांश लोगों को भी नहीं होती।

पीडब्ल्यूएम चमक नियंत्रण, रीफ्रेश दर समन्वय, और झिलमिलाहट कम करना

एलईडी ड्राइवर आईसी पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन या संक्षेप में पीडब्ल्यूएम के माध्यम से चमक के स्तर को नियंत्रित करते हैं। मूल रूप से, वे धारा को बहुत तेज़ी से चालू और बंद करते हैं, जिससे रंगों को प्रभावित किए बिना चीजों की चमक समायोजित होती है। यहाँ आवृत्ति लगभग 3840Hz के आसपास काफी अधिक होती है, इसलिए तेज़ कैमरों के साथ फिल्माने या उन स्थानों पर जहाँ प्रकाश की स्थिति बिल्कुल सही होनी चाहिए, झिलमिलाहट जैसी कोई परेशानी नहीं होती। सभी मॉड्यूल साथ में सिंक में काम करते हैं ताकि छवियाँ सुचारु और निरंतर दिखाई दें। इसमें परिवेश के प्रकाश की स्थिति के आधार पर स्वचालित रूप से समायोजित करने वाले स्मार्ट एल्गोरिदम भी निर्मित हैं। इसका क्या अर्थ है? खैर, सिस्टम कुल मिलाकर लगभग 23% कम बिजली की खपत करते हैं और अधिक समय तक चलते हैं क्योंकि एलईडी और उनके सहायक इलेक्ट्रॉनिक्स समय के साथ इतने गर्म नहीं होते।

सामान्य प्रश्न

एलईडी डिस्प्ले में जल्दी विफलता के क्या कारण हैं?

उद्योग के आंकड़ों के अनुसार, लगभग 38% जल्दी एलईडी डिस्प्ले विफलताएँ पीसीबी परत की समस्याओं के कारण होती हैं।

एलईडी डिस्प्ले को पर्यावरणीय कारकों से कैसे बचाया जाता है?

इसमें बोर्ड पर चिपकने वाला पदार्थ, रासायनिक प्रतिरोध के लिए कॉन्फॉर्मल कोटिंग और यांत्रिक क्षति को रोकने के लिए सिलिकॉन संवरण शामिल है, जिससे आईपी65-रेटेड डिस्प्ले चरम परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं।

पिक्सेल पिच क्या है और इसका महत्व क्यों है?

पिक्सेल पिच आसन्न पिक्सेल के केंद्रों के बीच की दूरी को संदर्भित करता है, जो रिज़ॉल्यूशन घनत्व और इष्टतम देखने की दूरी को प्रभावित करता है।

एलईडी डिस्प्ले सुचारु छवियों को कैसे प्रदर्शित करते हैं?

वे चिकनी छवियों को बिना झिलमिलाहट या फटने की समस्या के प्रदर्शित करने के लिए ड्राइवर आईसी, उच्च रीफ्रेश दर और पीडब्ल्यूएम चमक नियंत्रण का उपयोग करते हैं।