LEDディスプレイのサンプル評価：サプライヤーとの契約前にテストすべき事項

適切な評価サンプルパッケージに含めるべきもの

箱を開けて何かを接続する前に、届いたものを確認しましょう。プロのLEDディスプレイサプライヤーからきちんと梱包されたサンプルパッケージが送られてくること自体が、品質の高さを示すサインです。もしサプライヤーが説明書なしで3つのモジュールをプチプチで包んで送ってきたとしたら、その動作原理については既にある程度分かっているはずです。

梱包リストと航空輸送モジュールのみの比較

プロフェッショナルなサンプルパッケージには、印刷された梱包リストが同梱されています。そこには、各モジュールのシリアル番号、ピクセルピッチ、LEDチップのブランド、ドライバICのモデル、および組み立て日が記載されているはずです。書類が一切同梱されていないモジュールを受け取った場合、サプライヤーは文書化プロセスを確立していないか、あるいはあなたの評価に文書化は不要だと判断したかのどちらかです。どちらも良い兆候とは言えません。

梱包状態もご確認ください。輸出グレードの発泡材による仕切り、モジュールごとのスリーブ、そして頑丈な外箱は標準仕様です。モジュールが汎用カートンにバラバラに入って届いた場合、大量注文にも同様の梱包方法が適用されます。オフィスへの航空輸送に耐えられないモジュールは、プロジェクト現場への海上輸送にも耐えられません。

資料：テストレポート、認証書、部品表

信頼できるLEDディスプレイサプライヤーからのサンプル出荷には、必ず以下のものが含まれているべきです。

• 箱の中の特定モジュールに関する1ページのテストレポート - 梱包時の輝度測定、色温度測定、デッドピクセル数
• コンポーネントレベルの認証書のコピー ― 誰でも購入できるシステムレベルのCE認証書だけでなく、電源のULラベル、ドライバICのデータシート、LEDチップの選別レポートなど。
• 主要部品をブランドとモデルごとに一覧にした部品表（BOM）—BOMにNationstar LEDsと記載されていて、モジュールマスクにマークがない場合は、テストしてください。

供給業者がこれらの書類を一切提供していない場合は、メールで問い合わせてください。書類の入手が2日遅れるということは、彼らの社内プロセスに問題があることを示しています。書類の共有を拒否された場合は、さらに多くのことが分かります。

サンプルサイズ ― モジュール1つでは不十分な理由

モジュール1つで単体ユニットを確認できます。同じロットのモジュール2つで、モジュール間の色の一貫性を確認できます。モジュール3つ以上で、セクションを組み立てて、継ぎ目の許容誤差、広い表面における輝度の均一性、受信カード間の信号伝送を確認できます。10,000ドルを超える注文の場合は、最低3つのモジュールを注文してください。サプライヤーが完全なキャビネットを提供している場合は、それが理想的です。

「もしサプライヤーが単一のモジュールを送ってきて、それを評価キットと呼ぶなら、彼らはあなたの基準を試しているのです。そのテストに不合格にしてください。」

デッドピクセル、平面度、ビルドクオリティ ― 肉眼で確認できること

測定機器を使う前に、モジュールの電源をオン/オフにして15分間様子を見てください。何に注目すべきかを知っていれば、測定機器を使わなくても、驚くほど多くの製造品質が確認できます。

デッドピクセル数 ― 0.1%ルールの実態とは

赤、緑、青、白、黒の順に画面を表示します。モジュールから30cm離れて立ち、常時消灯（デッド）または常時点灯（点灯しっぱなし）しているピクセルを数えます。

プレミアムグレードのカスタムLEDディスプレイにおける業界標準の合格基準は0.01%以下、つまり約1万個あたり1個のデッドピクセルです。標準的なP2.5モジュール（128×64ピクセル、合計8,192ピクセル）では、デッドピクセルはゼロが理想です。1個のデッドピクセルはギリギリのラインです。1つのサンプルモジュールに2個以上のデッドピクセルがある場合は、そのモジュールを不合格とし、評価にその旨を記載してください。

表面の平坦度 ― クレジットカードのギャップテスト

複数のモジュールを受け取った場合は、それらを横に並べて組み立ててください。標準的なクレジットカード（厚さ0.76mm）を用意し、隣接するモジュール間の隙間に差し込んでみてください。簡単に差し込める場合は、モジュール間の隙間が0.8mmを超えており、通常の視聴距離から見ると、ディスプレイ上に暗い線として見えるはずです。

また、カードの端をモジュールの表面に当てて、下に隙間がないか確認してください。適切に製造されたモジュールは、表面の平面度公差が±0.5mm以内です。目に見える反りがある場合は、リフローはんだ付けの際にPCBの取り扱いが不適切であったか、モジュールフレームの品質が劣悪であることを意味します。

LED押圧テスト — LEDを叩き落としてPCBパッドを確認する

このテストは標準的な評価ガイドではほとんど触れられていませんが、サンプルモジュールに対して実行できる最も有益なチェックの1つです。その理由は次のとおりです。

プッシュフォースゲージ（基本モデルは約40ドル）を使って、サンプルモジュールのLEDに一定の力を加え、基板から剥がれるまで押し続けます。ここで確認するのは、LEDが剥がれた後も基板のパッドが損傷していないかどうかです。もしパッドがLEDと一緒に剥がれてしまう場合は、基板の品質が低いか、はんだペーストの品質が悪いか、リフロープロファイルが間違っていたかのいずれかです。そうなると、このディスプレイの今後の修理はすべてリスクを伴うことになります。

パッドが清潔で損傷がなければ、PCB材料と半田付け工程は正常です。つまり、現場での修理は簡単です。故障したLEDを取り外し、交換用のLEDを半田付けすれば完了です。パッドが剥がれてしまうと、故障したLEDを1つ交換するだけでモジュール全体を交換しなければなりません。

基板の品質、コネクタ、マスクの位置合わせ

モジュールの電源をオフにした状態で、明るい照明の下で基板表面を点検します。フラックスの残留物がないか確認してください。適切に洗浄された基板には残留物は付着していません。目に見える部品のはんだ接合部のサイズと形状が均一であることを確認します。モジュール間のコネクタ（ピンヘッダーまたは基板間コネクタ）がまっすぐに揃っていて、しっかりと接続されているかを確認します。サンプルにピンの曲がりやコネクタの緩みがある場合は、組み立て時の規律が不十分であることを意味します。

最後に、LEDマスクの位置合わせを確認してください。マスクは基板にぴったりと密着し、隙間が目立たないようにする必要があります。また、すべてのLEDはマスク開口部の中央に配置されている必要があります。LEDが中央からずれていると、光の分布が不均一になり、低輝度レベルではそれが顕著になります。

明るさ、色、リフレッシュレート ― すでに持っているツール

データシートの数値は、検証するまでは宣伝文句に過ぎません。朗報です。3,000ドルもする分光放射計は必要ありません。総額100ドル以下のツールでテストできる項目をご紹介します。

明るさ ― 30ドルの照度計とメーカー公称値の比較

仕様書には1,200nitの輝度を謳うのがお決まりですが、その数値はほぼ例外なく、新品の状態で、周囲温度25℃の実験室でモジュールをフル稼働させた状態で測定されたものです。実際の画面は、そのような条件下では動作しません。

基本的なデジタル照度計（Amazonで25～40ドル程度で購入可能）を使用します。画面全体を白く表示し、明るさを100%にします。照度計のセンサーをモジュールの表面に平らに当て、測定値を記録します。次に、センサーを1メートル離れた場所に移動させ、モジュールの中心に直接向けます。2つの測定値を比較します。1,000nitのモジュールであれば、1メートルの距離で約900～1,100ルクスの測定値が得られるはずです（周囲光の影響を考慮した場合）。測定値が仕様書の記載値より30%以上低い場合は、供給元が数値を誇張している可能性があります。

輝度を50%と25%に設定して、同様に測定してください。直線的な調光応答は、ドライバICの品質の高さを示します。低輝度レベルで非線形な変化やちらつきが見られる場合は、安価なスキャン設計であることを示しています。

色の均一性 - 赤、緑、青、白の画面テスト

純粋な赤（255,0,0）、純粋な緑（0,255,0）、純粋な青（0,0,255）、純粋な白（255,255,255）を順に表示します。各色について、モジュール表面を30cm離れたところからスキャンします。探しているもの：

• 単一モジュール内で色の変化が見られる場合（赤い画面では隅の部分がわずかにピンク色に見えたり、白い画面では緑がかった色に見えたりするなど）、これはLEDの選別不良、または基板全体の電圧降下を示しています。
• モジュール間の違いを確認するには、複数のサンプルを並べて配置してください。同じ入力信号で目に見える色の違いがあれば、量産時にもより広い面積で同様の問題が発生することを意味します。
• モジュールの境界線が白地に表示されている場合――白い画面上で、あるモジュールの終わりと次のモジュールの始まりがはっきりと見える場合は、モジュール間の明るさまたは色の調整がずれています。このようなモジュールで構成された大きなディスプレイウォールは、市松模様のように見えます。

実際のリフレッシュレート ― デジタル一眼レフカメラのシャッターは嘘をつかない

営業担当者は「3,840Hzのリフレッシュレート」をまるで標準のチェックボックスであるかのように口にするが、それは間違いだ。実際はそうではなく、LEDディスプレイ業界で最もよく偽造される仕様の一つである。

デジタル一眼レフカメラまたはミラーレスカメラをフルマニュアルモードに設定します。シャッタースピードを1/1000秒に設定します。動画や高速スクロールするテキストを表示しているLEDモジュールにカメラを向け、写真を撮影します。画面に暗い横縞や走査線が表示される場合は、データシートの記載内容に関わらず、実際のリフレッシュレートは1,920Hz未満です。画像にスキャンアーティファクトが見られず、鮮明な画像が得られる場合は、リフレッシュレートは1,920Hz以上です。

放送用途やカメラ向け用途では、1/2000秒で再度撮影してください。3,840Hzの真のリフレッシュレートであれば、このシャッタースピードでも鮮明な画像が得られるはずです。1/2000秒でバンディングが発生する場合は、サプライヤーが主張するリフレッシュレートは仕様上のものに過ぎないことを意味します。

グレースケールとモーション — DOITのカスタムテストビデオを実行

グレースケールのグラデーションは、安価なドライバICや低ビット処理では限界があります。黒から白への滑らかな移行ではなく、目に見える縞模様、つまりディスプレイが中間色を表現できない急激な変化が現れます。これは、適切なカスタムLEDディスプレイと汎用パネルを区別する最も重要な視覚品質の問題です。

グレースケールのグラデーションとモーションの滑らかさの両方を1つのファイルで網羅したテストビデオをご用意しました。無料で入手できますので、ご希望の場合はお問い合わせください。評価するすべてのサンプルモジュールで実行してください。以下の点をご確認ください。

• グレースケールのグラデーションに目に見える縞模様が現れます。各縞は、ビット深度の欠落ステップを表しています。14ビット以上のドライバICを使用すれば、滑らかな遷移が得られます。それ以下のものを使用すると、目に見える段差が生じます。
• 高速で動く物体にゴースト現象やモーションブラーが発生するのは、ドライバICの応答時間と、動的なコンテンツにおけるモジュールのPWMリフレッシュ動作が明らかになるためです。
• 低輝度時のちらつき ― 安価なモジュールは、輝度10～20%程度で、最大輝度時には目立たないちらつきが発生することがよくあります。これは、画面がほとんどの時間低輝度で動作する屋内設置環境では問題となります。

なぜ72時間100％ホワイトで過ごすと全てが予測できるのか

これは、自社製品に責任を持つサプライヤーと、顧客がチェックしないことを願うサプライヤーを見分けるためのテストです。決定を下す前に、すべてのサンプルでこのテストを実施してください。

老化プロトコル ― 温度、期間、記録すべき事項

サンプルモジュールを室温環境（20～25℃）に設置します。安定した電源と、画面全体を100%の明るさで連続的に表示できる制御システムに接続します。タイマーを開始し、72時間操作しないでください。

開始時、24時間後、48時間後、72時間後に記録すべき内容：

なぜ24時間ではなく72時間なのか？24時間のバーンインテストでは、バスタブ曲線上の初期不良、つまり最初から欠陥のある部品を検出できます。しかし、熱ストレスによる故障は検出できません。モジュールは、はんだ接合部の不具合が明らかになるまで、十分な加熱・冷却サイクル（LEDが加熱され、PCBが膨張し、短いテスト停止中にすべてが冷却される）を経る必要があります。そのためには、フルロードで48～72時間かかります。

経年劣化後の輝度低下 — 5%未満＝合格、8%超＝不合格

LEDは半導体です。熱や電流によって劣化します。NationstarやKinglightなどの高品質なLEDチップを定格電流で適切に駆動した場合、72時間連続で100%白色を点灯しても、輝度低下は5%未満に抑えられるはずです。5～8%の低下は危険信号です。LEDの品質が低いか、過負荷になっている可能性があります。8%を超える場合は不良品です。机の上で72時間も輝度を維持できないモジュールは、壁に取り付けて3年間も維持できるはずがありません。

熱源のホットスポット ― 赤外線温度計を向ける場所

72時間連続運転後、赤外線温度計（基本モデルは15～25ドル）でモジュール表面をスキャンします。4隅と中央の5箇所で温度を測定し、それぞれの測定値を記録します。ドライバIC領域（通常はモジュールの片側の端に沿っています）は別途チェックします。モジュール上の最も低い点と最も高い点の温度差は15℃を超えてはなりません。この差が大きい場合は、電流分布が不均一であるか、PCBの熱設計に問題があることを意味します。

特別バッチをテストしているかどうかを見分ける方法

「ゴールデンサンプル」とは、厳選されたモジュール、特別に調整されたモジュール、あるいは大量注文品とは別の生産ラインで製造されたモジュールのことです。これはLEDディスプレイ業界におけるおとり商法のようなもので、多くの購入者が想像するよりもずっと頻繁に行われています。

サンプルが生産ラインからのものではないことを示す3つの警告サイン

代わりに要求すべきこと ― バッチロックされたサンプル

サンプルを依頼する際は、具体的に「P2.5屋内用として現在生産中のバッチから、ランダムに3つのモジュールを抽出してください。これは、弊社が発注を進めた場合に出荷されるものと同じバッチです。梱包リストにバッチ番号を記載してください。梱包前にモジュールの写真を送ってください。」のように指示してください。

この要求には3つの利点があります。まず、あなたが業界の仕組みを理解していることを示すこと、次に、サプライヤーが都合の良い製品だけを選び出すことを難しくすること、そして、大量注文品がサンプルと異なる場合に備えてトレーサビリティを確保することです。ためらうことなく同意するサプライヤーは、透明性のある取引を行っていると言えます。一方、抵抗を示すサプライヤーは、何らかの意図を持っていると考えられます。

「サンプルは約束だ。バッチロックされたサンプルは、証拠付きの約束だ。それ以外はすべて賭けだ。」

3社のサプライヤーを並べて比較しましょう ― 直感は不要です

あなたは3社のサプライヤーからサンプルを試用しました。それぞれに長所と短所があります。今度は、価格だけ、あるいは最も気に入った営業担当者だけで判断するのではなく、総合的に判断して決定を下す必要があります。

加重スコアリングマトリックスはこちらです。すべてのサプライヤーについて記入してください。右側の列は嘘をつきません。

用途に応じて重みを調整してください。放送スタジオの場合は、リフレッシュレートの重みを2倍にし、輝度の重みを減らします。屋外広告の場合は、その逆になります。レンタル会社の場合は、筐体の耐久性とコネクタのサイクル定格の重みを追加する必要があります。評価フレームワークは自由に調整できます。重要なのは、推測ではなく、評価を行うことです。

すぐに立ち去るべき時

評価結果の中には交渉可能なものもあります。わずかな輝度不足は、特定の用途においては許容範囲内かもしれません。コネクタの緩みも、締め直せば問題ありません。しかし、中には議論の余地のないものもあります。それらは構造上の問題であり、価格割引ではどうにもならないからです。

もしこれらのいずれかに遭遇したら、交渉はしないでください。値引きを要求してはいけません。その場を離れ、候補リストにある次のLEDディスプレイサプライヤーに移りましょう。購入失敗の代償は、購入価格だけではありません。交換費用、プロジェクトの遅延、そして顧客関係の悪化といった損失も伴います。