За последние три года поставки и продажи больших светодиодных экранов с малым шагом пикселя поддерживали годовой совокупный темп роста более 80%.Этот уровень роста не только входит в число лучших технологий в современной индустрии больших экранов, но и обеспечивает высокие темпы роста индустрии больших экранов.Быстрый рост рынка свидетельствует о высокой жизнеспособности светодиодной технологии с малым шагом пикселя.
COB: появление продуктов «второго поколения»
Светодиодные экраны с малым шагом пикселя, использующие технологию инкапсуляции COB, называются светодиодными дисплеями с малым шагом пикселя «второго поколения».С прошлого года этот тип продукта демонстрирует тенденцию к быстрому росту рынка и стал «лучшим выбором» для некоторых брендов, которые сосредоточены на высококлассных центрах управления и диспетчеризации.
SMD, COB в MicroLED, будущие тенденции для светодиодных экранов с большим шагом
COB — это сокращение от английского ChipsonBoard.Самая ранняя технология возникла в 1960-х годах.Это «электрический дизайн», целью которого является упрощение структуры корпуса ультратонких электронных компонентов и повышение стабильности конечного продукта.Проще говоря, структура пакета COB заключается в том, что оригинальный чип или электронный компонент непосредственно припаян к печатной плате и покрыт специальной смолой.
В светодиодных приложениях пакет COB в основном используется в мощных системах освещения и светодиодных дисплеях с малым шагом пикселя.Первый учитывает преимущества охлаждения, обеспечиваемые технологией COB, а второй не только в полной мере использует преимущества стабильности COB при охлаждении продукта, но также достигает уникальности в ряде «эффектов производительности».
К преимуществам COB-инкапсуляции светодиодных экранов с малым шагом пикселя относятся: 1. Обеспечение лучшей охлаждающей платформы.Поскольку корпус COB представляет собой кристаллическую частицу, находящуюся в тесном контакте с печатной платой, он может в полной мере использовать «площадь подложки» для достижения теплопроводности и рассеивания тепла.Уровень рассеивания тепла является основным фактором, определяющим стабильность, процент точечных дефектов и срок службы светодиодных экранов с малым шагом пикселя.Лучшая структура рассеивания тепла, естественно, означает лучшую общую стабильность.
2. Упаковка COB представляет собой действительно герметичную конструкцию.Включая печатную плату, кристаллические частицы, паяные ножки и выводы и т. д. полностью герметизированы.Преимущества герметичной конструкции очевидны — например, защита от влаги, ударов, загрязнения и более легкая очистка поверхности устройства.
3. Пакет COB может быть разработан с более уникальными функциями «оптики дисплея».Например, его пакетная структура, образование аморфной области, может быть покрыта черным светопоглощающим материалом.Это делает продукт в упаковке COB еще лучше по сравнению с ним.В качестве другого примера, пакет COB может внести новые коррективы в оптическую конструкцию над кристаллом, чтобы реализовать натурализацию частиц пикселей и устранить недостатки, связанные с резким размером частиц и ослепительной яркостью обычных светодиодных экранов с малым шагом пикселей.
4. Пайка кристалла с инкапсуляцией COB не использует процесс поверхностного монтажа SMT пайки оплавлением.Вместо этого он может использовать «процесс низкотемпературной пайки», включая сварку термическим давлением, ультразвуковую сварку и соединение золотой проволокой.Это делает хрупкие полупроводниковые кристаллические частицы светодиодов неподверженными воздействию высоких температур, превышающих 240 градусов.Высокотемпературный процесс является ключевым моментом для светодиодных мертвых зон с малым зазором и мертвых ламп, особенно для пакетных мертвых ламп.Когда процесс присоединения кристалла показывает мертвые индикаторы и нуждается в ремонте, также происходит «вторичная высокотемпературная пайка оплавлением».Процесс COB полностью исключает это.Это также является ключом к тому, что количество дефектных мест в процессе COB составляет всего одну десятую от продуктов для поверхностного монтажа.
Конечно, у процесса COB есть и свои «слабости».Во-первых, это вопрос стоимости.Процесс COB стоит дороже, чем процесс поверхностного монтажа.Это связано с тем, что процесс COB на самом деле является этапом инкапсуляции, а поверхностный монтаж — интеграцией терминала.Перед тем, как будет реализован процесс поверхностного монтажа, кристаллические частицы светодиодов уже прошли процесс инкапсуляции.Эта разница привела к тому, что COB имеет более высокие пороги инвестиций, пороги затрат и технические пороги с точки зрения бизнеса светодиодных экранов.Однако, если «интеграцию лампового блока и клемм» процесса поверхностного монтажа сравнить с процессом COB, изменение стоимости является достаточно приемлемым, и существует тенденция к снижению стоимости по мере стабильности процесса и расширения масштаба применения.
Во-вторых, визуальная согласованность продуктов для инкапсуляции COB требует поздней технической корректировки.Включая серую консистенцию самого герметизирующего клея и постоянство уровня яркости светоизлучающего кристалла, он проверяет контроль качества всей производственной цепочки и уровень последующей корректировки.Однако этот недостаток больше связан с «мягким опытом».Благодаря ряду технологических достижений большинство компаний в отрасли освоили ключевые технологии для поддержания визуальной согласованности крупномасштабного производства.
В-третьих, COB-инкапсуляция продуктов с большим расстоянием между пикселями значительно увеличивает «сложность производства» продукта.Другими словами, COB-технология ничем не лучше, она не распространяется на изделия с шагом P1,8.Потому что на большем расстоянии COB приведет к более значительному увеличению затрат.— Это точно так же, как процесс поверхностного монтажа не может полностью заменить светодиодный дисплей, потому что в продуктах p5 или более сложность процесса поверхностного монтажа приводит к увеличению затрат.Будущий процесс COB также будет в основном использоваться в продуктах P1.2 и ниже.
Именно из-за вышеуказанных преимуществ и недостатков инкапсуляции COB светодиодного дисплея с малым шагом пикселя: 1. COB не является самым ранним выбором маршрута для светодиодного дисплея с малым шагом пикселя.Поскольку светодиод с малым шагом пикселя постепенно эволюционирует от продукта с большим шагом, он неизбежно унаследует зрелую технологию и производственные мощности процесса поверхностного монтажа.Это также сформировало модель, согласно которой современные светодиоды с малым шагом пикселя для поверхностного монтажа занимают большую часть рынка светодиодных экранов с малым шагом пикселя.
2. COB является «неизбежной тенденцией» для светодиодных дисплеев с малым шагом пикселя к дальнейшему переходу к более мелким шагам и более высокопроизводительным внутренним приложениям.Потому что при более высокой плотности пикселей уровень мертвого света процесса поверхностного монтажа становится «проблемой дефекта готового продукта».Технология COB может значительно улучшить явление мертвой лампы светодиодного дисплея с малым шагом пикселя.В то же время на рынке командно-диспетчерских центров более высокого класса в основе эффекта отображения доминирует не «яркость», а «удобство и надежность».Именно в этом заключается преимущество технологии COB.
Таким образом, с 2016 года ускоренное развитие светодиодных дисплеев с малым шагом пикселей с инкапсуляцией COB можно рассматривать как сочетание «меньшего шага» и «рынка более высокого уровня».Рыночная эффективность этого закона заключается в том, что компании со светодиодными экранами, которые не работают на рынке командно-диспетчерских центров, мало заинтересованы в технологии COB;Компании-производители светодиодных экранов, которые в основном ориентированы на рынок командно-диспетчерских центров, особенно заинтересованы в развитии технологии COB.
Технологии безграничны, MicroLED с большим экраном тоже в пути
Техническое изменение продуктов светодиодных дисплеев прошло три этапа: встроенный, поверхностный монтаж, COB и две революции.От встроенного, поверхностного монтажа до COB означает меньший шаг и более высокое разрешение.Этот эволюционный процесс является прогрессом светодиодных дисплеев, и он также развивает все больше и больше рынков приложений высокого класса.Будет ли такая технологическая эволюция продолжаться в будущем?Ответ положительный.
Светодиодный экран от встроенного до поверхности изменений, в основном интегрированный процесс и изменения спецификаций упаковки шариков лампы.Преимущества этого изменения в основном заключаются в более высоких возможностях интеграции с поверхностью.Светодиодный экран на этапе малого шага пикселя, от процесса поверхностного монтажа до изменения процесса COB, в дополнение к процессу интеграции и изменениям спецификаций упаковки, интеграция COB и процесс интеграции инкапсуляции - это процесс повторной сегментации всей отраслевой цепочки.В то же время процесс COB не только обеспечивает меньшие возможности управления шагом, но также обеспечивает лучший визуальный комфорт и надежность.
В настоящее время технология MicroLED стала еще одним направлением перспективных исследований в области светодиодов с большим экраном.По сравнению с COB-процессом предыдущего поколения светодиодов с малым шагом пикселя, концепция MicroLED не является изменением в технологии интеграции или инкапсуляции, а подчеркивает «миниатюризацию» кристаллов шариков лампы.
В светодиодных экранах со сверхвысокой плотностью пикселей и малым шагом пикселей есть два уникальных технических требования: во-первых, высокая плотность пикселей сама по себе требует меньшего размера лампы.Технология COB непосредственно инкапсулирует кристаллические частицы.По сравнению с технологией поверхностного монтажа, изделия из бусинок лампы, которые уже были инкапсулированы, припаиваются.Естественно, они имеют преимущество геометрических размеров.Это одна из причин, по которой COB больше подходит для светодиодных экранов с меньшим шагом.Во-вторых, более высокая плотность пикселей также означает, что требуемый уровень яркости каждого пикселя снижается.Светодиодные экраны со сверхмалым шагом пикселя, в основном используемые для внутреннего и ближнего просмотра, имеют свои собственные требования к яркости, которые снизились с тысяч люменов в наружных экранах до менее тысячи или даже сотен люменов.Кроме того, с увеличением количества пикселей на единицу площади погоня за световой яркостью монокристалла будет падать.
Использование микрокристаллической структуры MicroLED, которая должна соответствовать меньшей геометрии (в типичных приложениях размер кристалла MicroLED может составлять от одной до одной десятитысячной текущего основного диапазона светодиодных ламп с малым шагом пикселя), также соответствует характеристикам более низкого кристаллические частицы яркости с более высокими требованиями к плотности пикселей.В то же время стоимость светодиодного дисплея во многом складывается из двух частей: процесса и подложки.Меньший микрокристаллический светодиодный дисплей означает меньшее потребление материала подложки.Или, когда структура пикселя светодиодного экрана с малым шагом пикселя может быть одновременно удовлетворена светодиодными кристаллами большого и малого размера, использование последнего означает более низкую стоимость.
Таким образом, прямые преимущества MicroLED для больших светодиодных экранов с малым шагом пикселя включают более низкую стоимость материала, лучшую низкую яркость, высокую производительность в оттенках серого и меньшую геометрию.
В то же время, MicroLED имеют некоторые дополнительные преимущества для светодиодных экранов с малым шагом пикселя: 1. Меньшие кристаллические зерна означают, что отражающая площадь кристаллических материалов резко уменьшилась.В таком светодиодном экране с малым шагом пикселя можно использовать светопоглощающие материалы и технологии на большей площади поверхности, чтобы усилить эффекты черного и темного оттенков серого на светодиодном экране.2. Меньшие кристаллические частицы оставляют больше места для корпуса светодиодного экрана.Эти конструктивные пространства могут быть расположены вместе с другими компонентами датчика, оптическими структурами, структурами рассеивания тепла и т.п.3. Светодиодный дисплей с малым шагом пикселя по технологии MicroLED наследует процесс инкапсуляции COB в целом и обладает всеми преимуществами продуктов с технологией COB.
Конечно, идеальных технологий не бывает.MicroLED не исключение.По сравнению с обычным светодиодным дисплеем с малым шагом пикселя и обычным светодиодным дисплеем с COB-инкапсуляцией, основным недостатком MicroLED является «более сложный процесс инкапсуляции».Промышленность называет это «огромным количеством технологий передачи».То есть миллионы светодиодных кристаллов на пластине и операция монокристалла после расщепления не могут быть выполнены простым механическим способом, а требуют специального оборудования и процессов.
Последнее также является «узким местом» в современной индустрии MicroLED.Однако, в отличие от ультратонких дисплеев MicroLED со сверхвысокой плотностью, используемых в VR или экранах мобильных телефонов, MicroLED впервые используются для светодиодных дисплеев с большим шагом без ограничения «плотности пикселей».Например, пространство пикселей уровня P1.2 или P0.5 является целевым продуктом, которого легче «достичь» для технологии «гигантского переноса».
В ответ на проблему огромного количества передаваемых технологий группа предприятий Тайваня разработала компромиссное решение, а именно 2,5 поколения светодиодных экранов с малым шагом пикселя: MiniLED.Кристаллические частицы MiniLED больше, чем традиционные MicroLED, но все же лишь одна десятая от обычных кристаллов светодиодного экрана с малым шагом пикселя, или несколько десятков.Компания Innotec полагает, что с помощью этого продукта MiNILED с упрощенной технологией он сможет достичь «технологической зрелости» и массового производства через 1-2 года.
В целом технология MicroLED используется на рынке светодиодов с малым шагом пикселя и на рынке больших экранов, что позволяет создать «идеальный шедевр» с производительностью дисплея, контрастностью, цветовыми показателями и уровнями энергосбережения, которые намного превосходят существующие продукты.Тем не менее, от поверхностного монтажа до COB и MicroLED, индустрия светодиодов с малым шагом пикселя будет модернизироваться от поколения к поколению, и это также потребует постоянных инноваций в технологических процессах.
Craftsmanship Reserve проверяет «Окончательное испытание» производителей светодиодной индустрии с малым шагом пикселя
Светодиодные экраны от линии, от поверхности до COB, постоянное совершенствование уровня интеграции, будущее продуктов с большим экраном MicroLED, технология «гигантского переноса» еще сложнее.
Если поточный процесс является оригинальной технологией, которую можно выполнить вручную, то процесс поверхностного монтажа — это процесс, который должен производиться механическим способом, а технология COB должна выполняться в чистой среде, полностью автоматизированной и система с числовым программным управлением.Будущий процесс MicroLED не только обладает всеми функциями COB, но и предусматривает большое количество «минимальных» операций передачи электронных устройств.Сложность еще больше повышается, включая более сложный опыт производства полупроводниковой промышленности.
В настоящее время огромное количество технологий передачи, которые представляет MicroLED, представляет собой внимание и исследования и разработки международных гигантов, таких как Apple, Sony, AUO и Samsung.У Apple есть образцы носимых дисплеев, а Sony добилась массового производства светодиодных больших экранов с шагом P1.2.Цель тайваньской компании — способствовать развитию огромного количества технологий передачи и стать конкурентом OLED-дисплеев.
В этом поколении светодиодных экранов тенденция постепенного увеличения сложности процесса имеет свои преимущества: например, повышение отраслевого порога, предотвращение более бессмысленных ценовых конкурентов, увеличение концентрации отрасли и превращение основных компаний отрасли в «конкурентоспособных».Преимущества «значительно усиливают и создают более качественные продукты.Однако у такого рода промышленной модернизации есть и свои недостатки.То есть выше порог для новых поколений модернизирующих технологий, порог для финансирования, порог для научно-исследовательских и опытно-конструкторских возможностей, дольше цикл формирования потребности в популяризации, а также сильно увеличивается инвестиционный риск.Последние изменения будут больше способствовать монополизации международных гигантов, чем развитию местных инновационных компаний.
Каким бы ни был окончательный светодиодный продукт с малым шагом пикселя, новые технологические достижения всегда стоят ожидания.Существует много технологий, которые можно использовать в технологических сокровищах светодиодной индустрии: не только COB, но и технология флип-чипов;MicroLED могут быть не только кристаллами QLED или другими материалами.
Короче говоря, индустрия светодиодных экранов с малым шагом пикселя — это отрасль, которая продолжает внедрять инновации и продвигать технологии.
Время публикации: 08 июня 2021 г.