Zukunftstrend bei LED-Displays mit kleinem Pixelabstand
In den letzten drei Jahren haben Angebot und Verkauf von LED-Großbildschirmen mit kleinem Pixelabstand eine jährliche Wachstumsrate von über 80 % verzeichnet. Dieses Wachstum gehört nicht nur zu den Top-Technologien in der heutigen Großbildschirmindustrie, sondern liegt auch im hohen Wachstumsbereich der Großbildschirmindustrie. Das rasante Marktwachstum zeigt die große Vitalität der LED-Technologie mit kleinem Pixelabstand.
COB: Der Aufstieg der "zweiten Generation"-Produkte
LED-Bildschirme mit kleinem Pixelabstand, die die COB-Verkapselungstechnologie verwenden, werden als "LED-Displays der zweiten Generation" mit kleinem Pixelabstand bezeichnet. Seit letztem Jahr zeigt diese Art von Produkt einen Trend zu schnellem Marktwachstum und ist zur „besten Wahl“ für einige Marken geworden, die sich auf High-End-Befehls- und Dispatch-Zentralen konzentrieren.
SMD, COB zu MicroLED, Zukunftstrends für LED-Bildschirme mit großem Pixelabstand
COB ist eine Abkürzung für das englische ChipsonBoard. Die früheste Technologie entstand in den 1960er Jahren. Es ist ein "elektrisches Design", das darauf abzielt, die Paketstruktur von ultrafeinen elektronischen Komponenten zu vereinfachen und die Stabilität des Endprodukts zu verbessern. Vereinfacht ausgedrückt, besteht die Struktur des COB-Pakets darin, dass der ursprüngliche, blanke Chip oder die elektronische Komponente direkt auf die Leiterplatte gelötet und mit einem speziellen Harz bedeckt wird.
Bei LED-Anwendungen wird das COB-Paket hauptsächlich in Hochleistungsbeleuchtungssystemen und LED-Displays mit kleinem Pixelabstand eingesetzt. Ersteres berücksichtigt die Kühlvorteile, die die COB-Technologie bietet, während letzteres nicht nur die Stabilitätsvorteile von COB bei der Produktkühlung voll ausnutzt, sondern auch Einzigartigkeit in einer Reihe von „Leistungseffekten“ erzielt.
Die Vorteile der COB-Verkapselung bei LED-Bildschirmen mit kleinem Pixelabstand umfassen: 1. Bereitstellung einer besseren Kühlplattform. Da das COB-Paket ein Partikelkristall ist, der direkt in engem Kontakt mit der Leiterplatte steht, kann es die "Substratfläche" voll ausnutzen, um Wärme zu leiten und abzuleiten. Das Wärmeableitungsniveau ist der Kernfaktor, der die Stabilität, die Punktfehlerrate und die Lebensdauer von LED-Bildschirmen mit kleinem Pixelabstand bestimmt. Eine bessere Wärmeableitungsstruktur bedeutet natürlich eine bessere Gesamtstabilität.
2. Das COB-Paket ist eine wirklich abgedichtete Struktur. Einschließlich Leiterplatte, Kristallpartikel, Lötfüße und Leitungen usw. sind alle vollständig abgedichtet. Die Vorteile einer abgedichteten Struktur liegen auf der Hand - zum Beispiel Feuchtigkeit, Stöße, Kontaminationsschäden und eine einfachere Oberflächenreinigung des Geräts.
3. Das COB-Paket kann mit einzigartigeren "Display-Optik"-Funktionen ausgestattet werden. Beispielsweise kann seine Paketstruktur, die Bildung eines amorphen Bereichs, mit schwarzem, lichtabsorbierendem Material bedeckt werden. Dies macht das COB-Paketprodukt noch besser im Kontrast. Ein weiteres Beispiel: Das COB-Paket kann neue Anpassungen am optischen Design über dem Kristall vornehmen, um die Naturalisierung der Pixelpartikel zu realisieren und die Nachteile von scharfer Partikelgröße und blendender Helligkeit herkömmlicher LED-Bildschirme mit kleinem Pixelabstand zu verbessern.
4. Beim COB-Verkapselung-Kristalllöten wird kein oberflächenmontierter SMT-Reflow-Lötprozess verwendet. Stattdessen kann ein "Niedertemperatur-Lötprozess" einschließlich Thermodruckschweißen, Ultraschallschweißen und Golddrahtbonden verwendet werden. Dadurch werden die zerbrechlichen Halbleiter-LED-Kristallpartikel keinen hohen Temperaturen von über 240 Grad ausgesetzt. Der Hochtemperaturprozess ist der Knackpunkt für LED-Tote Punkte und tote Lichter mit kleinem Abstand, insbesondere für Chargen-Tote Lichter. Wenn der Die-Attach-Prozess tote Lichter zeigt und repariert werden muss, tritt auch "sekundäres Hochtemperatur-Reflow-Löten" auf. Der COB-Prozess eliminiert dies vollständig. Dies ist auch der Schlüssel dazu, dass die Fehlerquote des COB-Prozesses nur ein Zehntel der oberflächenmontierten Produkte beträgt.
Natürlich hat der COB-Prozess auch seine "Schwächen". Die erste ist die Kostenfrage. Der COB-Prozess kostet mehr als der oberflächenmontierte Prozess. Dies liegt daran, dass der COB-Prozess tatsächlich eine Verkapselungsstufe ist und die Oberflächenmontage die Terminalintegration ist. Bevor der oberflächenmontierte Prozess implementiert wird, haben die LED-Kristallpartikel bereits den Verkapselungsprozess durchlaufen. Dieser Unterschied hat dazu geführt, dass COB aus Sicht des LED-Bildschirmgeschäfts höhere Investitionsschwellen, Kostenschwellen und technische Schwellen aufweist. Wenn jedoch der "Lampenverpackung und Terminalintegration" des oberflächenmontierten Prozesses mit dem COB-Prozess verglichen wird, ist die Kostenänderung akzeptabel genug, und es besteht die Tendenz, dass die Kosten mit der Prozessstabilität und der Entwicklung des Anwendungsmaßstabs sinken.
Zweitens erfordert die visuelle Konsistenz von COB-Verkapselungsprodukten späte technische Anpassungen. Einschließlich der Graukonsistenz des Verkapselungsklebers selbst und der Konsistenz des Helligkeitsniveaus des lichtemittierenden Kristalls, testet es die Qualitätskontrolle der gesamten Industriekette und das Niveau der nachfolgenden Anpassung. Dieser Nachteil ist jedoch eher eine Frage der „weichen Erfahrung“. Durch eine Reihe von technologischen Fortschritten haben die meisten Unternehmen der Branche die Schlüsseltechnologien zur Aufrechterhaltung der visuellen Konsistenz der Großserienproduktion gemeistert.
Drittens erhöht die COB-Verkapselung bei Produkten mit großem Pixelabstand die "Produktionskomplexität" des Produkts erheblich. Mit anderen Worten, die COB-Technologie ist nicht besser, sie gilt nicht für Produkte mit einem Abstand von P1,8. Denn in größerer Entfernung führt COB zu deutlich höheren Kostensteigerungen. - Dies ist genau wie der oberflächenmontierte Prozess, der das LED-Display nicht vollständig ersetzen kann, da bei den Produkten p5 oder mehr die Komplexität des oberflächenmontierten Prozesses zu erhöhten Kosten führt. Der zukünftige COB-Prozess wird auch hauptsächlich in P1.2- und darunter-Pitch-Produkten eingesetzt.
Gerade wegen der oben genannten Vor- und Nachteile der COB-Verkapselung von LED-Displays mit kleinem Pixelabstand gilt: 1. COB ist nicht die früheste Routenauswahl für LED-Displays mit kleinem Pixelabstand. Da sich die LED mit kleinem Pixelabstand allmählich vom Produkt mit großem Pixelabstand weiterentwickelt, wird sie zwangsläufig die ausgereifte Technologie und Produktionskapazität des oberflächenmontierten Prozesses erben. Dies bildete auch das Muster, dass die heutigen oberflächenmontierten LEDs mit kleinem Pixelabstand den Großteil des Marktes für LED-Bildschirme mit kleinem Pixelabstand einnehmen.
2. COB ist ein "unausweichlicher Trend" für LED-Displays mit kleinem Pixelabstand, um weiter zu kleineren Abständen und zu hochwertigeren Innenanwendungen überzugehen. Denn bei höheren Pixeldichten wird die Ausfallrate des oberflächenmontierten Prozesses zu einem "Fehlerproblem des fertigen Produkts". Die COB-Technologie kann das Totlichtphänomen von LED-Displays mit kleinem Pixelabstand erheblich verbessern. Gleichzeitig ist im High-End-Markt für Befehls- und Dispatch-Zentralen der Kern des Anzeigeeffekts nicht die "Helligkeit", sondern die "Komfortabilität und Zuverlässigkeit", die dominiert. Dies ist genau der Vorteil der COB-Technologie.
Daher kann die beschleunigte Entwicklung von COB-Verkapselungs-LED-Displays mit kleinem Pixelabstand seit 2016 als Kombination aus „kleinerem Abstand“ und „High-End-Markt“ betrachtet werden. Die Marktleistung dieses Gesetzes ist, dass LED-Bildschirmunternehmen, die sich nicht auf dem Markt für Befehls- und Dispatch-Zentralen engagieren, wenig Interesse an der COB-Technologie haben; LED-Bildschirmunternehmen, die sich hauptsächlich auf den Markt für Befehls- und Dispatch-Zentralen konzentrieren, sind besonders an der Entwicklung der COB-Technologie interessiert.
Technologie ist endlos, MicroLED für Großbildschirme ist ebenfalls auf dem Weg
Der technische Wandel von LED-Displayprodukten hat drei Phasen durchlaufen: Inline, Oberflächenmontage, COB und zwei Revolutionen. Von Inline, Oberflächenmontage bis COB bedeutet kleinerer Abstand und höhere Auflösung. Dieser Evolutionsprozess ist der Fortschritt des LED-Displays und hat auch immer mehr High-End-Anwendungsmärkte entwickelt. Wird sich diese Art der technologischen Entwicklung also auch in Zukunft fortsetzen? Die Antwort ist ja.
LED-Bildschirm von der Inline- zur Oberfläche der Änderungen, hauptsächlich integrierte Prozess- und Lampenperlen-Paketspezifikationen ändern sich. Die Vorteile dieser Änderung sind hauptsächlich höhere Oberflächenintegrationsfähigkeiten. LED-Bildschirm in der Phase mit kleinem Pixelabstand, von der Oberflächenmontage bis zu den COB-Prozessänderungen, zusätzlich zu den Änderungen der Integrationsprozess- und Paket-Spezifikationen ist der COB-Integrations- und Verkapselungsintegrationsprozess der Prozess der gesamten Re-Segmentierung der Industriekette. Gleichzeitig bringt der COB-Prozess nicht nur eine kleinere Abstandskontrollfähigkeit, sondern auch ein besseres visuelles Komfort- und Zuverlässigkeitserlebnis.
Gegenwärtig ist die MicroLED-Technologie zu einem weiteren Schwerpunkt der zukunftsweisenden LED-Großbildschirmforschung geworden. Im Vergleich zu ihrer Vorgängergeneration COB-Prozess-LEDs mit kleinem Pixelabstand ist das MicroLED-Konzept keine Änderung der Integrations- oder Verkapselungstechnologie, sondern betont die "Miniaturisierung" von Lampenperlenkristallen.
Bei LED-Bildschirmprodukten mit ultrahoher Pixeldichte und kleinem Pixelabstand gibt es zwei einzigartige technische Anforderungen: Erstens erfordert eine hohe Pixeldichte selbst eine kleinere Lampengröße. Die COB-Technologie verkapselt Kristallpartikel direkt. Im Vergleich zur Oberflächenmontagetechnologie werden die Lampenperlenprodukte, die bereits verkapselt wurden, gelötet. Natürlich haben sie den Vorteil geometrischer Abmessungen. Dies ist einer der Gründe, warum COB besser für LED-Bildschirmprodukte mit kleinerem Pixelabstand geeignet ist. Zweitens bedeutet die höhere Pixeldichte auch, dass das erforderliche Helligkeitsniveau jedes Pixels reduziert wird. Ultra-LED-Bildschirme mit kleinem Pixelabstand, die meist für Innen- und Nahbetrachtungsentfernungen verwendet werden, haben ihre eigenen Anforderungen an die Helligkeit, die von Tausenden von Lumen in Außenbildschirmen auf weniger als tausend oder sogar Hunderte von Lumen gesunken sind. Darüber hinaus sinkt mit der Erhöhung der Anzahl der Pixel pro Flächeneinheit das Streben nach Leuchthelligkeit eines einzelnen Kristalls.
Die Verwendung der Mikro-Kristallstruktur von MicroLED, das heißt, die kleinere Geometrie zu erfüllen (in typischen Anwendungen kann die MicroLED-Kristallgröße ein bis zehntausendstel des aktuellen Mainstream-LED-Lampenbereichs mit kleinem Pixelabstand betragen), erfüllt auch die Eigenschaften von Kristallpartikeln mit geringerer Helligkeit und höheren Pixeldichteanforderungen. Gleichzeitig setzen sich die Kosten für LED-Displays zu einem großen Teil aus zwei Teilen zusammen: dem Prozess und dem Substrat. Kleinere mikrokristalline LED-Displays bedeuten einen geringeren Verbrauch an Substratmaterial. Oder, wenn die Pixelstruktur eines LED-Bildschirms mit kleinem Pixelabstand gleichzeitig durch LED-Kristalle mit großer und kleiner Größe erfüllt werden kann, bedeutet die Annahme letzterer geringere Kosten.
Zusammenfassend lassen sich die direkten Vorteile von MicroLEDs für LED-Großbildschirme mit kleinem Pixelabstand wie folgt zusammenfassen: geringere Materialkosten, bessere Leistung bei geringer Helligkeit und hohem Graustufenbereich sowie kleinere Geometrie.
Gleichzeitig haben MicroLEDs einige zusätzliche Vorteile für LED-Bildschirme mit kleinem Pixelabstand: 1. Kleinere Kristallkörner bedeuten, dass die reflektierende Fläche von kristallinen Materialien dramatisch gesunken ist. Ein solcher LED-Bildschirm mit kleinem Pixelabstand kann lichtabsorbierende Materialien und Techniken auf einer größeren Oberfläche verwenden, um die Schwarz- und Dunkelgraustufeneffekte des LED-Bildschirms zu verbessern. 2. Kleinere Kristallpartikel lassen mehr Platz für den LED-Bildschirmkörper. Diese Strukturräume können mit anderen Sensorkomponenten, optischen Strukturen, Wärmeableitungsstrukturen und dergleichen angeordnet werden. 3. Das LED-Display mit kleinem Pixelabstand der MicroLED-Technologie erbt den COB-Verkapselungsprozess als Ganzes und hat alle Vorteile von COB-Technologieprodukten.
Natürlich gibt es keine perfekte Technologie. MicroLED ist keine Ausnahme. Im Vergleich zu herkömmlichen LED-Displays mit kleinem Pixelabstand und gängigen COB-Verkapselungs-LED-Displays ist der Hauptnachteil von MicroLED "ein aufwändigerer Verkapselungsprozess". Die Industrie nennt dies "eine riesige Menge an Transfertechnologie". Das heißt, die Millionen von LED-Kristallen auf einem Wafer und der Einzelkristallbetrieb nach dem Spalten können nicht auf einfache mechanische Weise abgeschlossen werden, sondern erfordern spezielle Geräte und Prozesse.
Letzteres ist auch der "keine Engstelle" in der aktuellen MicroLED-Industrie. Im Gegensatz zu den ultrafeinen, hochdichten MicroLED-Displays, die in VR- oder Mobiltelefonbildschirmen verwendet werden, werden MicroLEDs jedoch zuerst für LED-Displays mit großem Pixelabstand ohne die "Pixeldichte"-Grenze verwendet. Beispielsweise ist der Pixelabstand der P1.2- oder P0.5-Ebene ein Zielprodukt, das für die "Riesenübertragungs"-Technologie leichter zu "erreichen" ist.
Als Reaktion auf das Problem der riesigen Mengen an Transfertechnologie schuf Taiwans Unternehmensgruppe eine Kompromisslösung, nämlich LED-Bildschirme der 2,5. Generation mit kleinem Pixelabstand: MiniLED. MiniLED-Kristallpartikel sind größer als die herkömmlichen MicroLEDs, aber immer noch nur ein Zehntel der herkömmlichen LED-Kristalle mit kleinem Pixelabstand oder ein paar Dutzend. Mit diesem technologie reduzierten MiNILED-Produkt geht Innotec davon aus, dass es in 1-2 Jahren "Prozessreife" und Massenproduktion erreichen kann.
Insgesamt kann die MicroLED-Technologie auf dem Markt für LED mit kleinem Pixelabstand und Großbildschirmen ein „perfektes Meisterwerk“ an Displayleistung, Kontrast, Farbwerten und Energiesparniveaus schaffen, das die bestehenden Produkte weit übertrifft. Von der Oberflächenmontage über COB bis hin zu MicroLED wird die LED-Industrie mit kleinem Pixelabstand jedoch von Generation zu Generation aufgerüstet, und es sind auch kontinuierliche Innovationen in der Prozesstechnologie erforderlich.
Handwerkskunst-Reserve testet den "ultimativen Test" der Hersteller von LED-Industrien mit kleinem Pixelabstand
LED-Bildschirmprodukte von der Linie, der Oberfläche bis zum COB, ihre kontinuierliche Verbesserung des Integrationsniveaus, die Zukunft der MicroLED-Großbildschirmprodukte, die "Riesenübertragungs"-Technologie ist noch schwieriger.
Wenn der Inline-Prozess eine Originaltechnologie ist, die von Hand abgeschlossen werden kann, dann ist der oberflächenmontierte Prozess ein Prozess, der mechanisch hergestellt werden muss, und die COB-Technologie muss in einer sauberen Umgebung, einem vollautomatischen und numerisch gesteuerten System abgeschlossen werden. Der zukünftige MicroLED-Prozess hat nicht nur alle Merkmale des COB, sondern entwirft auch eine große Anzahl von "minimalen" elektronischen Geräteübertragungsvorgängen. Der Schwierigkeitsgrad wird weiter erhöht und umfasst mehr komplizierte Erfahrungen in der Halbleiterindustrie.
Gegenwärtig repräsentiert die riesige Menge an Transfertechnologie, die MicroLED repräsentiert, die Aufmerksamkeit und Forschung und Entwicklung internationaler Giganten wie Apple, Sony, AUO und Samsung. Apple hat ein Musterdisplay für tragbare Displayprodukte, und Sony hat die Massenproduktion von P1.2-Pitch-Spleiß-LED-Großbildschirmen erreicht. Das Ziel des taiwanesischen Unternehmens ist es, die Reifung riesiger Mengen an Transfertechnologie zu fördern und ein Wettbewerber von OLED-Displayprodukten zu werden.
In diesem Generationsfortschritt von LED-Bildschirmen hat der Trend der schrittweisen Erhöhung des Schwierigkeitsgrades seine Vorteile: z. B. Erhöhung der Branchenschwelle, Verhinderung von mehr sinnlosen Preiswettbewerbern, Erhöhung der Branchenkonzentration und Herstellung von Branchenkernunternehmen „wettbewerbsfähig“. Vorteile "deutlich stärken und bessere Produkte schaffen. Diese Art der industriellen Aufrüstung hat jedoch auch ihre Nachteile. Das heißt, die Schwelle für neue Generationen von Aufrüstungstechnologie, die Schwelle für die Finanzierung, die Schwelle für Forschungs- und Entwicklungskapazitäten sind höher, der Zyklus für die Bildung der Popularisierung ist länger, und das Investitionsrisiko ist ebenfalls stark erhöht. Letztere Änderungen werden eher dem Monopol der internationalen Giganten als der Entwicklung lokaler innovativer Unternehmen zugute kommen.
Wie auch immer das endgültige LED-Produkt mit kleinem Pixelabstand aussehen mag, neue technologische Fortschritte sind immer das Warten wert. Es gibt viele Technologien, die in den Technologieschätzen der LED-Industrie genutzt werden können: nicht nur COB, sondern auch Flip-Chip-Technologie; nicht nur MicroLEDs können QLED-Kristalle oder andere Materialien sein.
Kurz gesagt, die LED-Großbildschirmindustrie mit kleinem Pixelabstand ist eine Branche, die sich ständig weiterentwickelt und die Technologie vorantreibt.