Tendència futura de la pantalla LED de Pixel Pitch Small

En els darrers tres anys, el subministrament i les vendes de pantalles grans LED de píxels petits han mantingut una taxa de creixement compost anual superior al 80%. Aquest nivell de creixement no només es situa entre les principals tecnologies de la indústria de la pantalla gran actual, sinó també a l’alt ritme de creixement de la indústria de la pantalla gran. El ràpid creixement del mercat mostra la gran vitalitat de la tecnologia LED de píxels petits.

led-technology-dip-smd-cob

COB: l'auge dels productes de "segona generació"

les pantalles LED de pas de píxels petits que utilitzen tecnologia d’encapsulació COB s’anomenen pantalla LED de pas de píxels de “segona generació”. Des de l'any passat, aquest tipus de producte ha mostrat una tendència de creixement del mercat a gran velocitat i s'ha convertit en el full de ruta de "la millor opció" per a algunes marques que se centren en centres de comandament i expedició de gamma alta.

SMD, COB a MicroLED, tendències futures per a pantalles LED de gran pas

COB és una abreviatura de l'anglès ChipsonBoard. La primera tecnologia es va originar als anys seixanta. Es tracta d'un "disseny elèctric" que té com a objectiu simplificar l'estructura de paquets de components electrònics ultrafins i millorar l'estabilitat del producte final. En termes senzills, l'estructura del paquet COB és que el xip original o el component electrònic original es solda directament a la placa de circuit i es cobreix amb una resina especial.

En aplicacions LED, el paquet COB s’utilitza principalment en sistemes d’il·luminació d’alta potència i en pantalles LED de pas de píxels reduïdes. El primer considera els avantatges de refrigeració aportats per la tecnologia COB, mentre que el segon no només fa un ple ús dels avantatges d’estabilitat del COB en el refredament del producte, sinó que també aconsegueix la singularitat en una sèrie d ’“ efectes de rendiment ”.

Els avantatges de l’encapsulació COB en pantalles LED de pas de píxels petits inclouen: 1. Proporcionar una millor plataforma de refrigeració. Com que el paquet COB és un cristall de partícules directament en contacte estret amb la placa PCB, pot fer un ús complet de la "zona del substrat" ​​per aconseguir la conducció de calor i la seva dissipació. El nivell de dissipació de calor és el factor bàsic que determina l’estabilitat, la taxa de defectes puntuals i la vida útil de les pantalles LED de píxels petits. Una millor estructura de dissipació de calor significa naturalment una millor estabilitat general.

2. El paquet COB és una estructura realment segellada. Inclouen la placa de circuits PCB, les partícules de cristall, els peus de soldadura i els cables, etc. estan completament segellats. Els beneficis d’una estructura segellada són òbvies, per exemple, humitat, cops, danys per contaminació i una més fàcil neteja de la superfície del dispositiu.

3. El paquet COB es pot dissenyar amb funcions de "visualització òptica" més exclusives. Per exemple, la seva estructura de paquets, la formació d’àrea amorfa, es pot cobrir amb material absorbent de llum negre. Això fa que el producte del paquet COB sigui encara millor en contrast. Per un altre exemple, el paquet COB pot fer nous ajustaments al disseny òptic sobre el cristall per aconseguir la naturalització de les partícules de píxels i millorar els desavantatges de la mida de les partícules nítides i la brillantor enlluernadora de les pantalles LED convencionals de píxels petits.

4. La soldadura de cristalls d’encapsulació COB no utilitza el procés de soldadura de reflux SMT de muntatge superficial. En el seu lloc, pot utilitzar un "procés de soldadura a baixa temperatura", inclosa la soldadura a pressió tèrmica, la soldadura per ultrasons i la unió de fil d'or. Això fa que les fràgils partícules de cristall LED de semiconductor no estiguin sotmeses a altes temperatures que superin els 240 graus. El procés d’alta temperatura és el punt clau de punts morts i llums morts de LEDs de petit espai, especialment els llums morts per lots. Quan el procés de fixació de matrius mostra llums morts i cal reparar-lo, també es produirà "soldadura secundària de reflux a alta temperatura". El procés COB elimina completament això. Aquesta és també la clau perquè la taxa spot spot del procés COB sigui només una dècima part dels productes de muntatge superficial.

COB-Led-display

Per descomptat, el procés COB també té la seva "debilitat". La primera és la qüestió dels costos. El procés COB costa més que el procés de muntatge superficial. Això es deu al fet que el procés COB és en realitat una etapa d’encapsulació i que el muntatge superficial és la integració del terminal. Abans d’implementar el procés de muntatge superficial, les partícules de cristall LED ja han estat sotmeses al procés d’encapsulació. Aquesta diferència ha provocat que el COB tingui llindars d’inversió, costos i llindars tècnics més alts des de la perspectiva empresarial de la pantalla LED. No obstant això, si es compara el "paquet de làmpades i la integració de terminals" del procés de muntatge superficial amb el procés COB, el canvi de cost és prou acceptable i hi ha una tendència a que el cost disminueixi amb l'estabilitat del procés i el desenvolupament de l'escala d'aplicació.

En segon lloc, la consistència visual dels productes d’encapsulació COB requereix ajustos tècnics tardans. Incloent la consistència gris de la pròpia cola encapsulant i la consistència del nivell de brillantor del cristall emissor de llum, prova el control de qualitat de tota la cadena industrial i el nivell d’ajust posterior. No obstant això, aquest desavantatge és més una qüestió d '"experiència suau". Mitjançant una sèrie d’avenços tecnològics, la majoria d’empreses de la indústria han dominat les tecnologies clau per mantenir la consistència visual de la producció a gran escala.

En tercer lloc, l’encapsulació de COB en productes amb gran espaiat de píxels augmenta considerablement la “complexitat de producció” del producte. Dit d’una altra manera, la tecnologia COB no és millor, no s’aplica a productes amb espaiat P1.8. Com que a una distància més gran, el COB comportarà augments de costos més significatius. - És igual que el procés de muntatge en superfície no pot substituir completament la pantalla LED, ja que en els productes p5 o més, la complexitat del procés de muntatge en superfície comporta un augment dels costos. El futur procés COB també s’utilitzarà principalment en productes P1.2 i inferiors a la de pitch.

Precisament a causa dels avantatges i desavantatges anteriors de la pantalla LED d’encapsulació de píxels petits de l’encapsulació COB, el que: 1. COB no és la primera selecció de rutes per a la pantalla LED de pas de píxels petits. Com que el LED de pas de píxels petit progressa gradualment del producte de pas gran, inevitablement heretarà la tecnologia madura i la capacitat de producció del procés de muntatge superficial. Això també va formar el patró que els LEDs de pas de píxels petits muntats a la superfície actual ocupen la majoria del mercat de les pantalles LED de pas de píxels petits.

2. COB és una "tendència inevitable" per a la pantalla LED de tonalitat de píxels petits per a una transició posterior a tonalitats més petites i a aplicacions interiors de gamma alta. Com que, a densitats de píxels més altes, la velocitat de llum morta del procés de muntatge superficial es converteix en un "problema de defecte del producte acabat". La tecnologia COB pot millorar significativament el fenomen de la llum morta de la pantalla LED de píxels petits. Al mateix temps, al mercat de centres de comandament i despatx de gamma alta, el nucli de l'efecte de la pantalla no és la "brillantor", sinó la "comoditat i fiabilitat" que dominen. Aquest és precisament l’avantatge de la tecnologia COB.

Per tant, des del 2016, el desenvolupament accelerat de la pantalla LED d’encapsulació COB d’encapsulació de píxels petits es pot considerar com una combinació de “pitch més petit” i “mercat de gamma alta”. El rendiment d'aquesta llei al mercat és que les empreses de pantalles LED que no participen en el mercat de centres de comandament i expedició tenen poc interès en la tecnologia COB; Les empreses de pantalles LED que se centren principalment en el mercat dels centres de comandament i despatx estan especialment interessades en el desenvolupament de la tecnologia COB.

La tecnologia és infinita, MicroLED de pantalla gran també està a la carretera

El canvi tècnic dels productes de pantalla LED ha experimentat tres fases: en línia, muntatge superficial, COB i dues revolucions. Des de muntatge en superfície en línia fins a COB significa un to menor i una resolució més alta. Aquest procés evolutiu és el progrés de la pantalla LED, i també ha desenvolupat mercats d'aplicacions cada vegada més de gamma alta. Aleshores, continuarà aquest tipus d’evolució tecnològica en el futur? La resposta és sí.

Pantalla LED des de la línia fins a la superfície dels canvis, principalment canvis integrats en les especificacions del paquet i els processos integrats. Els avantatges d’aquest canvi són principalment capacitats d’integració de superfícies més altes. La pantalla LED en la fase de pas de píxels petits, des del procés de muntatge superficial fins al canvi de procés COB, a més del procés d’integració i canvis d’especificacions del paquet, la integració del COB i el procés d’integració d’encapsulació és el procés de tota la segmentació de la cadena de la indústria. Al mateix temps, el procés COB no només proporciona una menor capacitat de control del to, sinó que també proporciona una millor comoditat visual i experiència de fiabilitat.

En l'actualitat, la tecnologia MicroLED s'ha convertit en un altre dels focus d'investigació de pantalla gran LED de futur. En comparació amb els processos COB de la seva generació anterior de LED de pas de píxels petits, el concepte MicroLED no és un canvi en la tecnologia d'integració o encapsulació, però emfatitza la "miniaturització" dels cristalls de comptes de làmpades.

Als productes de pantalla LED de densitat de píxels de densitat de píxels ultra alta, hi ha dos requisits tècnics únics: primer, una densitat de píxels alta, que requereix una mida de llum més petita. La tecnologia COB encapsula directament partícules de cristall. En comparació amb la tecnologia de muntatge superficial, es solden els productes de perles de llum que ja han estat encapsulats. Naturalment, tenen l’avantatge de les dimensions geomètriques. Aquest és un dels motius pels quals COB és més adequat per a productes de pantalla LED de pas més petit. En segon lloc, la densitat de píxels més alta també significa que es redueix el nivell de brillantor requerit de cada píxel. Les pantalles LED de píxels ultra petits, que s’utilitzen principalment per a distàncies de visió interiors i properes, tenen els seus propis requisits de brillantor, que han disminuït de milers de lúmens a les pantalles exteriors a menys de mil o fins i tot centenars de lúmens. A més, disminuirà l'augment del nombre de píxels per unitat d'àrea, la recerca de la brillantor lluminosa d'un sol cristall.

L’ús de l’estructura de microcristall de MicroLED, és a dir, per satisfer la geometria més petita (en aplicacions típiques, la mida del cristall MicroLED pot ser d’una a una dècima mil·lèsima de la gamma actual de làmpades LED de llum de píxels petits), també compleix les característiques de partícules de cristall de brillantor amb requisits de densitat de píxels més elevats. Al mateix temps, el cost de la pantalla LED es compon en gran mesura de dues parts: el procés i el substrat. Una pantalla LED microcristal·lina més petita significa un consum de material de substrat inferior. O bé, quan l'estructura de píxels d'una pantalla LED de tonalitat de píxels petita es pot satisfer simultàniament mitjançant cristalls LED de mida gran i petita, l'adopció d'aquest últim significa un cost més baix.

En resum, els avantatges directes dels MicroLED per a pantalles grans LED de pas de píxel petit inclouen un menor cost del material, una millor brillantor, un alt rendiment en escala de grisos i una geometria més petita.

Al mateix temps, els MicroLED tenen alguns avantatges addicionals per a pantalles LED de pas de píxels petits: 1. Els grans de cristall més petits signifiquen que l’àrea reflectant dels materials cristal·lins ha caigut dràsticament. Una pantalla LED tan petita de píxels pot utilitzar materials i tècniques que absorbeixen la llum en una superfície més gran per millorar els efectes en escala de grisos negre i fosc de la pantalla LED. 2. Les partícules de cristall més petites deixen més espai al cos de la pantalla LED. Aquests espais estructurals es poden disposar amb altres components del sensor, estructures òptiques, estructures de dissipació de calor i similars. 3. La petita pantalla LED de pixel pixel de la tecnologia MicroLED hereta el procés d’encapsulació COB en el seu conjunt i té tots els avantatges dels productes de tecnologia COB.

Per descomptat, no hi ha una tecnologia perfecta. MicroLED no és una excepció. En comparació amb la pantalla LED convencional de petit píxel i la pantalla LED comuna d’encapsulació COB, el principal desavantatge de MicroLED és “un procés d’encapsulació més elaborat”. La indústria anomena això "una gran quantitat de tecnologia de transferència". És a dir, els milions de cristalls LED d’una hòstia i l’operació de monocristall després de la divisió no es poden completar d’una manera mecànica simple, sinó que requereixen equips i processos especialitzats.

Aquest últim és també el "coll d'ampolla" de la indústria actual de MicroLED. Tanmateix, a diferència de les pantalles MicroLED ultrafines i d’alta densitat que s’utilitzen en pantalles de VR o de telèfons mòbils, els MicroLED s’utilitzen per primera vegada per a pantalles LED de pas gran sense el límit de “densitat de píxels”. Per exemple, l'espai de píxels del nivell P1.2 o P0.5 és un producte objectiu que és més fàcil "aconseguir" per a la tecnologia de "transferència gegant".

Com a resposta al problema de la gran quantitat de tecnologia de transferència, el grup empresarial de Taiwan va crear una solució de compromís, és a dir, 2,5 generacions de pantalles LED de píxels petits: MiniLED. Partícules de cristall MiniLED més grans que les tradicionals MicroLED, però només tan sols una desena part dels cristalls convencionals de pantalla LED de píxels petits, o unes poques desenes de. Amb aquest producte MiNILED de tecnologia reduïda, Innotec creu que serà capaç d’assolir la “maduresa del procés” i la producció en massa en 1-2 anys.

En general, la tecnologia MicroLED s’utilitza en el mercat de pantalles grans de LED de tonalitat de píxels petits, que pot crear una “obra mestra perfecta” de rendiment de la pantalla, contrast, mètriques de color i nivells d’estalvi d’energia que superen amb escreix els productes existents. Tanmateix, des del muntatge en superfície fins al COB fins al MicroLED, la petita indústria del LED de pas de píxels s'actualitzarà de generació en generació, i també requerirà una innovació contínua en tecnologia de processos.

Craftsmanship Reserve prova la "prova definitiva" dels fabricants de la indústria LED de petits píxels

Productes de pantalla LED de la línia, la superfície al COB, la seva millora contínua en el nivell d’integració, el futur dels productes de pantalla gran MicroLED, la tecnologia de “transferència gegant” és encara més difícil.

Si el procés en línia és una tecnologia original que es pot completar a mà, el procés de muntatge superficial és un procés que s’ha de produir mecànicament i la tecnologia COB s’ha de completar en un entorn net, totalment automatitzat i sistema controlat numèricament. El futur procés MicroLED no només té totes les funcions del COB, sinó que també dissenya un gran nombre d’operacions de transferència de dispositius electrònics “mínimes”. La dificultat es millora encara més, implicant una experiència de fabricació de la indústria de semiconductors més complicada.

Actualment, l’enorme quantitat de tecnologia de transferència que representa MicroLED representa l’atenció i la investigació i el desenvolupament de gegants internacionals com Apple, Sony, AUO i Samsung. Apple té una mostra de productes de visualització portàtils i Sony ha aconseguit la producció massiva de pantalles grans LED de splicing de to P1.2. L'objectiu de l'empresa taiwanesa és promoure la maduració de grans quantitats de tecnologia de transferència i convertir-se en un competidor de productes de pantalla OLED.

En aquest avanç generacional de les pantalles LED, la tendència a augmentar progressivament la dificultat del procés té els seus avantatges: per exemple, augmentar el llindar de la indústria, evitar competidors de preus sense sentit, augmentar la concentració de la indústria i fer que les empreses bàsiques de la indústria siguin “competitives”. Els avantatges “reforcen significativament i creen millors productes. No obstant això, aquest tipus d’actualització industrial també té els seus desavantatges. És a dir, el llindar per a les noves generacions de tecnologia d’actualització, el llindar de finançament, el llindar de capacitats de recerca i desenvolupament són més alts, el cicle per formar necessitats de divulgació és més llarg i el risc d’inversió també augmenta considerablement. Aquests darrers canvis seran més propicis per al monopoli dels gegants internacionals que per al desenvolupament d’empreses innovadores locals.

Sigui quin sigui el producte LED de petit píxel final, els nous avenços tecnològics sempre mereixen la pena esperar. Hi ha moltes tecnologies que es poden aprofitar en els tresors tecnològics de la indústria del LED: no només la tecnologia COB, sinó també la tecnologia flip-chip; els MicroLED no només poden ser cristalls QLED ni altres materials.

En resum, la indústria de les pantalles grans LED de petit pixel pitch és una indústria que continua innovant i avançant en tecnologia.

SMD COB


Hora de publicació: 08-06-2021