W ciągu ostatnich trzech lat podaż i sprzedaż dużych ekranów LED o małej rozstawie pikseli utrzymywały roczną stopę wzrostu na poziomie ponad 80%.Ten poziom wzrostu plasuje się nie tylko wśród najlepszych technologii w dzisiejszym przemyśle wielkoekranowym, ale także przy wysokim tempie wzrostu przemysłu wielkoekranowego.Szybki wzrost rynku pokazuje ogromną żywotność technologii LED o małej rozstawie pikseli.
COB: Powstanie produktów „drugiej generacji”
ekrany LED o małych pikselach wykorzystujące technologię enkapsulacji COB nazywane są wyświetlaczami LED o małej gęstości pikseli „drugiej generacji”.Od zeszłego roku ten rodzaj produktu wykazał tendencję do szybkiego wzrostu rynku i stał się mapą drogową „najlepszego wyboru” dla niektórych marek, które koncentrują się na wysokiej klasy centrach dowodzenia i dyspozytorni.
SMD, COB do MicroLED, przyszłe trendy dla ekranów LED o dużej rozstawie
COB to skrót od angielskiego ChipsonBoard.Najwcześniejsza technologia powstała w latach 60. XX wieku.Jest to „projekt elektryczny”, który ma na celu uproszczenie struktury opakowania ultracienkich komponentów elektronicznych i poprawę stabilności produktu końcowego.Mówiąc najprościej, struktura pakietu COB polega na tym, że oryginalny, goły chip lub komponent elektroniczny jest bezpośrednio przylutowany do płytki drukowanej i pokryty specjalną żywicą.
W zastosowaniach LED pakiet COB jest używany głównie w systemach oświetleniowych o dużej mocy i wyświetlaczach LED o małej gęstości pikseli.Pierwsza z nich uwzględnia zalety chłodzenia, jakie przynosi technologia COB, podczas gdy druga nie tylko w pełni wykorzystuje zalety stabilności COB w chłodzeniu produktów, ale także osiąga wyjątkowość w serii „efektów wydajności”.
Korzyści z hermetyzacji COB na ekranach LED o małej gęstości pikseli obejmują: 1. Zapewnienie lepszej platformy chłodzenia.Ponieważ pakiet COB jest kryształem cząstek bezpośrednio stykającym się z płytką PCB, może w pełni wykorzystać „obszar podłoża”, aby uzyskać przewodzenie ciepła i rozpraszanie ciepła.Poziom rozpraszania ciepła jest kluczowym czynnikiem, który określa stabilność, wskaźnik defektów punktowych i żywotność ekranów LED o małej gęstości pikseli.Lepsza struktura rozpraszania ciepła oznacza oczywiście lepszą ogólną stabilność.
2. Pakiet COB jest naprawdę szczelną konstrukcją.W tym płytka drukowana, cząsteczki kryształu, nóżki lutownicze i przewody itp. są w pełni uszczelnione.Korzyści płynące ze szczelnej konstrukcji są oczywiste – na przykład wilgoć, uderzenia, uszkodzenia spowodowane zanieczyszczeniem i łatwiejsze czyszczenie powierzchni urządzenia.
3. Pakiet COB można zaprojektować z bardziej unikalnymi funkcjami „optyki wyświetlacza”.Na przykład, jego struktura opakowania, tworzenie obszaru amorficznego, może być pokryta czarnym materiałem pochłaniającym światło.To sprawia, że produkt w opakowaniu COB jest jeszcze lepszy w kontraście.Na przykład pakiet COB może wprowadzić nowe poprawki w konstrukcji optycznej nad kryształem, aby zrealizować naturalizację cząstek pikseli i poprawić wady ostrego rozmiaru cząstek i olśniewającej jasności konwencjonalnych ekranów LED o małej gęstości pikseli.
4. Lutowanie kryształowe w obudowie COB nie wykorzystuje procesu lutowania rozpływowego SMT do montażu powierzchniowego.Zamiast tego może używać „procesu lutowania w niskiej temperaturze”, w tym zgrzewania termicznego, zgrzewania ultradźwiękowego i łączenia złotego drutu.Dzięki temu kruche kryształki półprzewodnikowych diod LED nie są narażone na działanie wysokich temperatur przekraczających 240 stopni.Proces wysokotemperaturowy jest kluczowym punktem martwych punktów LED o małej szczelinie i martwych świateł, zwłaszcza martwych świateł partii.Gdy proces mocowania matrycy pokazuje martwe światła i wymaga naprawy, wystąpi również „wtórne lutowanie rozpływowe w wysokiej temperaturze”.Proces COB całkowicie to eliminuje.Jest to również klucz do złego wskaźnika punktowego procesu COB, który stanowi zaledwie jedną dziesiątą produktów do montażu powierzchniowego.
Oczywiście proces COB ma również swoją „słabość”.Pierwsza to kwestia kosztów.Proces COB kosztuje więcej niż proces montażu powierzchniowego.Dzieje się tak, ponieważ proces COB jest w rzeczywistości etapem enkapsulacji, a montaż powierzchniowy to integracja terminala.Przed wdrożeniem procesu montażu powierzchniowego cząsteczki kryształu LED przeszły już proces enkapsulacji.Ta różnica spowodowała, że COB ma wyższe progi inwestycyjne, progi kosztowe i progi techniczne z punktu widzenia biznesu ekranów LED.Jeśli jednak porównamy „zestaw lamp i integrację zacisków” w procesie montażu powierzchniowego z procesem COB, zmiana kosztów jest wystarczająco akceptowalna i istnieje tendencja do zmniejszania się kosztów wraz ze stabilnością procesu i rozwojem skali zastosowania.
Po drugie, wizualna spójność produktów do kapsułkowania COB wymaga późnych dostosowań technicznych.Łącznie z szarą konsystencją samego kleju kapsułkującego i konsystencją poziomu jasności kryształu emitującego światło, testuje kontrolę jakości całego łańcucha przemysłowego i poziom późniejszej regulacji.Ta wada jest jednak bardziej kwestią „miękkiego doświadczenia”.Poprzez szereg postępów technologicznych większość firm w branży opanowała kluczowe technologie utrzymania wizualnej spójności produkcji na dużą skalę.
Po trzecie, enkapsulacja COB w produktach o dużych odstępach między pikselami znacznie zwiększa „złożoność produkcji” produktu.Innymi słowy, technologia COB nie jest lepsza, nie dotyczy produktów z odstępem P1.8.Ponieważ w większej odległości COB przyniesie większe wzrosty kosztów.– To tak, jak proces montażu powierzchniowego nie może całkowicie zastąpić wyświetlacza LED, ponieważ w produktach p5 lub większej liczbie złożoność procesu montażu powierzchniowego prowadzi do wzrostu kosztów.Przyszły proces COB będzie również stosowany głównie w produktach P1.2 i poniżej skoku.
Właśnie ze względu na powyższe zalety i wady wyświetlacza LED o małej gęstości pikseli w obudowie COB: 1. COB nie jest najwcześniejszym wyborem trasy dla wyświetlacza LED o małej gęstości pikseli.Ponieważ dioda LED o małym skoku pikseli stopniowo odchodzi od produktu o dużym skoku, nieuchronnie odziedziczy dojrzałą technologię i zdolność produkcyjną procesu montażu powierzchniowego.To również ukształtowało wzór, że dzisiejsze montowane powierzchniowo diody LED o małej rozstawie pikseli zajmują większość rynku ekranów LED o małej rozstawie pikseli.
2. COB to „nieunikniony trend” dla wyświetlaczy LED o małej rozstawie pikseli w celu dalszego przejścia do mniejszych wysokości i do zastosowań wewnętrznych wyższej klasy.Ponieważ przy wyższych gęstościach pikseli szybkość martwego światła w procesie montażu powierzchniowego staje się „problemem z defektami produktu gotowego”.Technologia COB może znacznie poprawić zjawisko martwej lampy na wyświetlaczu LED o małej gęstości pikseli.Jednocześnie na rynku centrów dowodzenia i dyspozytorni z wyższej półki sednem efektu wyświetlania nie jest „jasność”, ale „wygoda i niezawodność”, która dominuje.Na tym właśnie polega zaleta technologii COB.
Dlatego od 2016 r. przyspieszony rozwój enkapsulacji COB wyświetlacza LED o małej rozstawie pikseli można uznać za połączenie „mniejszego skoku” i „wyższego rynku”.Rynkowa skuteczność tego prawa polega na tym, że firmy zajmujące się ekranami LED, które nie angażują się na rynku centrów dowodzenia i dyspozytorni, są mało zainteresowane technologią COB;Szczególnie zainteresowane rozwojem technologii COB są firmy produkujące ekrany LED, które skupiają się głównie na rynku centrów dowodzenia i dyspozytorni.
Technologia jest nieskończona, duży ekran MicroLED jest również w drodze
Zmiana techniczna produktów wyświetlaczy LED przeszła trzy fazy: in-line, montaż powierzchniowy, COB i dwie rewolucje.Od wbudowanych, do montażu powierzchniowego, do COB oznacza mniejszy skok i wyższą rozdzielczość.Ten ewolucyjny proces jest postępem wyświetlaczy LED, a także rozwinął coraz więcej rynków aplikacji wysokiej klasy.Czy zatem tego rodzaju ewolucja technologiczna będzie kontynuowana w przyszłości?Odpowiedź brzmi tak.
Ekran LED od linii do powierzchni zmian, głównie zintegrowany proces i zmiany specyfikacji pakietu koralików do lamp.Korzyści z tej zmiany to głównie większe możliwości integracji powierzchni.Ekran LED w fazie małych pikseli, od procesu montażu powierzchniowego do zmian procesu COB, oprócz procesu integracji i zmian specyfikacji pakietu, integracja COB i proces integracji enkapsulacji to proces ponownej segmentacji całego łańcucha przemysłowego.Jednocześnie proces COB nie tylko zapewnia mniejszą kontrolę wysokości dźwięku, ale także zapewnia lepszy komfort wizualny i niezawodność.
Obecnie technologia MicroLED stała się kolejnym przedmiotem przyszłościowych badań nad dużymi ekranami LED.W porównaniu z poprzednią generacją diod LED przetwarzających COB o małej gęstości pikseli, koncepcja MicroLED nie jest zmianą w technologii integracji lub enkapsulacji, ale kładzie nacisk na „miniaturyzację” kryształów kulek lampy.
W przypadku ekranów LED o ultrawysokiej gęstości pikseli o małej gęstości pikseli istnieją dwa wyjątkowe wymagania techniczne: po pierwsze, wysoka gęstość pikseli sama w sobie wymaga mniejszego rozmiaru lampy.Technologia COB bezpośrednio otacza cząsteczki kryształów.W porównaniu z technologią montażu powierzchniowego, produkty kulkowe, które zostały już zahermetyzowane, są lutowane.Oczywiście mają przewagę wymiarów geometrycznych.Jest to jeden z powodów, dla których COB jest bardziej odpowiedni dla produktów z ekranami LED o mniejszym rozstawie.Po drugie, wyższa gęstość pikseli oznacza również, że wymagany poziom jasności każdego piksela jest zmniejszony.Ultra-małe ekrany LED o rozstawie pikseli, używane głównie do oglądania w pomieszczeniach i na bliską odległość, mają własne wymagania dotyczące jasności, które spadły z tysięcy lumenów w ekranach zewnętrznych do mniej niż tysiąca, a nawet setek lumenów.Ponadto wraz ze wzrostem liczby pikseli na jednostkę powierzchni spadnie dążenie do jasności światła pojedynczego kryształu.
Zastosowanie struktury mikrokrystalicznej MicroLED, która ma na celu spełnienie mniejszej geometrii (w typowych zastosowaniach, rozmiar kryształu MicroLED może wynosić od jednej do jednej dziesięciotysięcznej obecnego zakresu lamp LED o małym rozstawie pikseli), również spełniają cechy niższego cząstki kryształów jasności o wyższych wymaganiach dotyczących gęstości pikseli.Jednocześnie koszt wyświetlacza LED składa się w dużej mierze z dwóch części: procesu i podłoża.Mniejszy mikrokrystaliczny wyświetlacz LED oznacza mniejsze zużycie materiału podłoża.Lub, gdy struktura pikselowa ekranu ledowego o małym skoku pikseli może być jednocześnie zaspokojona przez duże i małe kryształy LED, przyjęcie tego drugiego oznacza niższy koszt.
Podsumowując, bezpośrednie zalety MicroLED dla dużych ekranów LED o małej gęstości pikseli obejmują niższy koszt materiału, lepszą niską jasność, wysoką wydajność w skali szarości i mniejszą geometrię.
Jednocześnie diody MicroLED mają kilka dodatkowych zalet w przypadku ekranów LED o małej gęstości pikseli: 1. Mniejsze ziarna kryształu oznaczają, że powierzchnia odbijająca światło materiałów krystalicznych drastycznie spadła.Taki ekran LED o małej gęstości pikseli może wykorzystywać materiały i techniki pochłaniające światło na większej powierzchni, aby wzmocnić efekty czerni i ciemnej skali szarości ekranu LED.2. Mniejsze cząsteczki kryształów pozostawiają więcej miejsca na korpus ekranu LED.Te przestrzenie strukturalne mogą być rozmieszczone z innymi elementami czujnika, strukturami optycznymi, strukturami rozpraszania ciepła i tym podobnymi.3. Wyświetlacz LED o małej gęstości pikseli w technologii MicroLED dziedziczy proces enkapsulacji COB jako całość i ma wszystkie zalety produktów technologii COB.
Oczywiście nie ma idealnej technologii.MicroLED nie jest wyjątkiem.W porównaniu z konwencjonalnym wyświetlaczem LED o małej gęstości pikseli i zwykłym wyświetlaczem LED z enkapsulacją COB, główną wadą MicroLED jest „bardziej skomplikowany proces enkapsulacji”.Branża nazywa to „ogromną ilością technologii transferu”.Oznacza to, że miliony kryształów LED na wafelku i operacja monokryształu po rozszczepieniu nie mogą być wykonane w prosty sposób mechaniczny, ale wymagają specjalistycznego sprzętu i procesów.
Ta ostatnia jest również „wąskim gardłem” w obecnej branży MicroLED.Jednak w przeciwieństwie do ultracienkich wyświetlaczy MicroLED o ultra wysokiej gęstości stosowanych w ekranach VR lub telefonach komórkowych, MicroLEDs są najpierw używane w wyświetlaczach LED o dużej rozdzielczości bez limitu „gęstości pikseli”.Na przykład przestrzeń pikseli na poziomie P1.2 lub P0.5 jest produktem docelowym, który jest łatwiejszy do „osiągnięcia” dla technologii „gigantycznego transferu”.
W odpowiedzi na problem ogromnej ilości technologii transferowej, tajwańska grupa korporacyjna stworzyła kompromisowe rozwiązanie, a mianowicie 2,5 generacji ekranów LED o małym rozstawie pikseli: MiniLED.Cząsteczki kryształów MiniLED większe niż tradycyjne MicroLED, ale wciąż tylko jedna dziesiąta konwencjonalnych kryształów ekranu LED o małej gęstości pikseli lub kilkadziesiąt.Dzięki temu produktowi MiNILED o ograniczonej technologii, Innotec wierzy, że będzie w stanie osiągnąć „dojrzałość procesową” i masową produkcję w ciągu 1-2 lat.
Ogólnie rzecz biorąc, technologia MicroLED jest wykorzystywana na rynku diod LED o małej gęstości pikseli i dużych ekranów, co może stworzyć „doskonałe arcydzieło” wydajności wyświetlania, kontrastu, metryki kolorów i poziomów oszczędności energii, które znacznie przewyższają istniejące produkty.Jednak od montażu powierzchniowego, przez COB do MicroLED, branża LED o małym rozstawie pikseli będzie aktualizowana z pokolenia na generację, a także będzie wymagać ciągłych innowacji w technologii procesowej.
Craftsmanship Reserve testuje „ostateczną próbę” producentów diod LED o małej rozstawie pikseli
Produkty ekranowe LED z linii, powierzchnia do COB, ciągłe podnoszenie poziomu integracji, przyszłość produktów wielkoekranowych MicroLED, technologia „gigantycznego transferu” jest jeszcze trudniejsza.
Jeśli proces in-line jest oryginalną technologią, którą można wykonać ręcznie, wówczas proces montażu powierzchniowego jest procesem, który musi być wytwarzany mechanicznie, a technologia COB musi być zakończona w czystym środowisku, w pełni zautomatyzowanym i system sterowany numerycznie.Przyszły proces MicroLED ma nie tylko wszystkie cechy COB, ale także projektuje dużą liczbę „minimalnych” operacji przesyłania urządzeń elektronicznych.Trudność jest dalej podnoszona, obejmując bardziej skomplikowane doświadczenie w produkcji przemysłu półprzewodnikowego.
Obecnie ogromna ilość technologii transferu, jaką reprezentuje MicroLED, reprezentuje uwagę oraz badania i rozwój międzynarodowych gigantów, takich jak Apple, Sony, AUO i Samsung.Apple ma przykładowy wyświetlacz urządzeń do noszenia, a Sony ma masową produkcję dużych ekranów LED z podziałem P1.2.Celem tajwańskiej firmy jest promowanie dojrzewania ogromnych ilości technologii transferu i stanie się konkurentem produktów wyświetlaczy OLED.
W tym generacyjnym postępie ekranów LED, tendencja do stopniowego zwiększania trudności procesu ma swoje zalety: na przykład zwiększanie progu branżowego, zapobieganie występowaniu większej liczby bezsensownych konkurentów cenowych, zwiększanie koncentracji branży i „konkurencyjność” głównych firm w branży.Zalety „znacząco wzmacniają i tworzą lepsze produkty.Jednak ten rodzaj uszlachetniania przemysłowego ma również swoje wady.Oznacza to, że próg dla nowych generacji technologii modernizacyjnych, próg finansowania, próg możliwości badawczo-rozwojowych są wyższe, cykl kształtowania potrzeb popularyzatorskich jest dłuższy, a także znacznie wzrasta ryzyko inwestycyjne.Te ostatnie zmiany będą bardziej sprzyjały monopolowi międzynarodowych gigantów niż rozwojowi lokalnych innowacyjnych firm.
Niezależnie od tego, jak może wyglądać finalny produkt LED o małej rozstawie pikseli, zawsze warto czekać na nowe osiągnięcia technologiczne.Istnieje wiele technologii, które można wykorzystać w technologicznych skarbach branży LED: nie tylko technologia COB, ale także technologia flip-chip;MicroLED mogą nie tylko być kryształami QLED lub innymi materiałami.
Krótko mówiąc, branża zajmująca się dużymi ekranami LED o małej gęstości pikseli to branża, która wciąż wprowadza innowacje i rozwija technologię.
Czas publikacji: 08-06-2021