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    關于對新型LED顯示技術的思考

    來源:胡志軍        編輯:lsy631994092    2022-03-08 10:18:44     加入收藏

    新型LED顯示技術相對于傳統LED顯示技術而言是近年來出現的能夠解決在生產制造和使用過程中出現的各種棘手問題,并能有效改善顯示效果和質量的新技術集合體。...

      新型LED顯示技術相對于傳統LED顯示技術而言是近年來出現的能夠解決在生產制造和使用過程中出現的各種棘手問題,并能有效改善顯示效果和質量的新技術集合體。“新”字的特征應體現在使用了新技術、新材料、新工藝、新雙碳環保節能技術解決方案,新資源節約技術解決方案、新技術應用解決方案,并在客戶端出現了新的應用形態。 LED顯示系統主要包括顯示像素器件、驅動IC器件、供電部件和信號控制4大部分,每一部分的技術努力突破都在為新技術集合體的壯大做出著貢獻。

      從硬件的角度思考,LED顯示面板是LED顯示系統最核心的組成部件,因為它集合了顯示像素器件和驅動IC器件這兩大部分,涉及到LED芯片、LED芯片封裝、驅動IC芯片與封裝、PCB制板這四大基礎性底層支撐技術。 所以我們認為新型LED顯示技術的出現、發展與應用是建立在上述LED顯示面板的底層支撐技術突破的基礎上的,底層支撐技術的不斷突破帶動著行業新技術的向前發展?;A性、底層性的技術突破往往會為行業產業帶來顛覆性的變化。

      在上述LED顯示面板的4項底層支撐技術中, LED芯片技術和LED芯片封裝技術屬于LED顯示行業,其它2項不屬于我們這個行業。但伴隨的集成化技術的深入思考,跨行業之間的技術產生了交互與融合現象,一體化集成設計、制造解決方案將成為發展新趨勢。

      隨著集成化設計、制造解決方案的出現與實踐,LED顯示面板的底層支撐技術出現了兩大體系化分類。

      第一類是支架引腳型單器件封裝燈驅分離體系技術。

      第二類是去支架引腳化集成封裝燈驅合一體系技術。

      目前第二類體系技術已獲得LED芯片、LED芯片封裝和驅動IC芯片與封裝,這3項底層支撐技術的集成化突破,推動了行業LED顯示面板的技術進步,推動了行業產業技術的集成化、同時也推動了跨行業產業技術的集成化,使LED顯示面板及產品出現了質的跨越,代表著高集成化的發展方向,并將繼續帶動行業向高階水平方向發展,符合新型LED顯示技術的特征,屬新型LED顯示技術范疇。

      “高階”與“高配”

      LED顯示面板的底層支撐技術決定著LED顯示單元的技術與制造水平,可以用“階”來衡量,它最終決定著屏體質量的高與低,是基因性評價指標。它是LED顯示系統最基礎和最核心的東西,決定著未來行業發展的大方向。 隨著在這一方面的技術進步,逐步演化出高階、中階、低階技術與制造的水平格局。

      而除LED顯示面板底層支撐技術以外的上屏技術都屬配套技術,用“配”來表示。像電源技術、光學效果處理技術、圖像效果處理技術、視頻信號傳輸接入與控制技術、箱體拼接調整與防護技術、節能技術、抗電磁干擾技術等。它們是依附于底層支撐技術之上的東西,是可以進一步提升和改善顯示效果和質量的優化技術。同樣技術的不斷進步也會演化出高配與低配的技術水平格局。

      根據集成化的研究與實踐,我們可以預測:“底層支撐技術涉及到的范圍會越來越大,也許今天還處于配套技術位置的某些技術,要不了多久就會被集成到底層支撐技術中”。盡管新型LED顯示技術從時間的角度看具有相對性,但對它的評價應永恒體現出“高階”與“高配”的結合。

      Mini LED和Micro LED 是新型LED顯示技術嗎

      大家關注到目前行業最熱門的概念非Mini LED和Micro LED莫屬,但為何現在將其稱之為概念而非技術呢?這里原因較為復雜,需要具體情況具體說明。

      Mini LED和Micro LED英文單詞的原義指的都是LED物理空間尺寸的微小化,從邏輯上推理,Mini LED產品應該比我們行業之前的小間距顯示技術產品有更小的LED芯片尺寸和更小的像素間距尺寸。 Mini LED的第一個標準是SLDA的T/SLDA 01-2020團標,之中明確定義Mini LED的兩個核心特征要素就是:LED的芯片尺寸在50-200um范圍內,同時還要滿足顯示單元的像素間距尺寸在0.3-1.5mm范圍內。目前行業還沒有Micro LED的產品評價標準,但順著這一邏輯推理,Micro LED概念產品涉及到的兩個核心特征要素應是:LED芯片尺寸小于50um,同時顯示單元的像素間距尺寸小于0.3mm。

      Micro LED

      針對Micro LED來回答這個問題,情況比較簡單。Micro LED無疑應屬于新型LED顯示技術范疇,應是行業中高階與高配技術的集合體。但至少目前它還不是,還處于摸索階段。我們知道要實現Micro LED,技術門檻非常非常之高,其背后在設計規劃、工藝路線探索和制造過程管理、材料特性研究、設備精度提升、產業協調與配套、產品及應用上都有著巨量和反復的工作要做,所依靠和反映到的就是上述的LED顯示面板4項底層支撐技術的突破,新體系技術是其發展的底層基礎邏輯,還有眾多依附其上的配套技術要突破,過程漫長,并非一蹴而就。舊體系技術完全沒有這個能力來實現Micro LED產品。

      現實的情況是:目前LED顯示行業還沒有實現真正意義上的Micro LED產品,產業化尚未成熟,路還很長,大家都在努力尋求突破中。這里的邏輯推理判斷也很簡單,行業Mini LED像素間距在0.5-0.3mm的技術產品都還沒有取得實質性的突破,還有一些技術瓶頸問題需要解決,怎么可能會有技術門檻更高的Micro LED產品呢?所以Micro LED目前還處于概念炒作階段。

      所以目前市面上針對Micro LED產品失真部分的題材炒作實屬滑稽可笑,尤其將COB與Micro LED聯系在一起的做法都是注定要失敗的,原因是COB技術沒有能力實現Micro LED產品。COB集成封裝在新體系技術中僅屬于中階制造級別,連COB集成封裝都沒有能力去實現的東西,難道比COB集成封裝階數更低的技術還可以造出Micro LED產品嗎?如果有,那一定是加引號的“Micro LED” 產品。 用COB集成封裝來做Mini LED級別像素間距尺寸的產品和用Micro LED級的LED芯片做Mini LED級別像素間距尺寸的產品,同樣也不是真正意義上的Micro LED產品。理由是用上述SLDA的T/SLDA 01-2020團標中的兩個核心特征要素來評估,就可以得出這種邏輯推理結論。

      Mini LED

      Mini LED的情況比較復雜,SLDA的T/SLDA 01-2020團標對所有LED顯示面板底層支撐技術一視同仁,采用了寬進嚴出的非歧視性原則,制定了嚴格的通用技術規范。在核心技術指標的評價上,門檻不是一般的高。對LED顯示面板的低階制造技術來說,或許已是無法逾越的高山。

      目前LED顯示面板的高階制造技術還沒有被應用到Mini LED產品上,COB集成+全倒裝芯片這樣的中階制造技術在Mini LED產品上相對來說就處于高階水平。

      Mini LED產品只有使用了高階與高配相結合的技術方案才能代表著新型LED顯示技術的方向。也就是說我們要看Mini LED產品,就一定要知道它后面使用的是什么底層支撐技術和配套技術,因為Mini LED產品也有使用了低階+低配技術的情況。

      所以Mini LED和Micro LED到底是概念還是技術,需要辨別。概念可以炒作,但要客觀、真實、理性,有度。行業也要保持清醒。即不要去忽悠別人,也不要被別人所忽悠,警惕別有用心的負能量。再次提醒大家注意,警惕COB的Micro LED化題材炒作,警惕Mini LED產品的Micro LED化炒作,警惕偽Micro LED產品炒作。行業大廠與其熱衷炒作,不如沉下心來深入研發,為Mini LED和Micro LED技術早日獲得實質性突破貢獻智慧與力量。共同維護你們參與制定的行業團標的權威性,共同維護行業平臺和協會的形象,共同維護終端用戶的合法權益。

      關注LED顯示面板底層支撐技術的突破,才能獲得Mini LED產業的持續、健康、穩定、繁榮的發展。

      新型LED顯示技術的核心

      在所有新型LED顯示技術中,去支架引腳化集成封裝燈驅合一體系技術具有核心地位。

      因為它是LED顯示面板基礎性底層支撐技術的突破,也被第一次寫入到SLDA的T/SLDA 01-2020關于Mini LED封裝技術分類的團標中。

      這項新體系技術初創于2010年,在體系技術框架內和理論指導下目前已發展出兩代技術。

      第一代COBIP技術

      COBIP技術是(Chip On Board Integrated Packaging)的英文縮寫,中文簡稱COB集成封裝技術。它符合去支架引腳化、集成封裝、燈驅合一面板集成的體系化技術特征,也是新體系技術的創體系技術。

      COBIP技術實現了LED顯示面板點陣像素面的去支架引腳化,將傳統體系技術的燈驅分離兩塊PCB板技術集成到一塊PCB板上。它對行業巨大的貢獻在于找到LED顯示面板像素失效問題過多的機理,創立了新體系技術理論和兩種體系技術的分類思想與方法,將LED顯示面板級像素失效控制水平能力由萬級提升到百萬級。

      由于時代背景和產業發展的不平衡制約,很遺憾COBIP技術沒能解決在像素面背面的驅動IC器件引腳引發的顯示屏系統失效過多的問題。

      因此,COBIP技術僅是一個半去支架引腳化的技術,是一個點陣像素面芯片級焊接集成封裝技術。 它僅解決了LED顯示面板點陣像素面失效過多的問題,沒有解決驅動IC面失效過多的問題。

      另外在燈驅合一的1塊PCB板集成技術上,COBIP技術的布局方式是將點陣像素與驅動IC器件進行同PCB板分面布置。

      第二代COCIP和CNCIP技術

      COCIP和CNCIP技術分別是(Chip On Chip Integrated Packaging)和 ( Chip Next to Chip Integrated Packaging)的英文縮寫,中文簡稱COC集成封裝和CNC集成封裝技術。同樣它們也符合去支架引腳化、集成封裝和燈驅合一面板集成的體系化技術特征, 是在該體系技術框架內和體系技術理論指導下發展起來的第二代技術。

      與第一代COBIP技術的不同點在于以下幾個方面:

      實現了同一塊PCB板雙面去支架引腳化。

      實現了雙功能全裸晶級芯片焊接集成封裝技術。

      實現了燈驅合一同PCB板同面同點陣像素內布局,LED顯示面板后再無任何驅動IC器件。

      也就是說COCIP和CNCIP技術解決了COBIP技術遺留的LED顯示面板驅動IC器件面失效過多的問題,可以預測將會大大提高整個LED顯示系統的可靠性能力。除此之外第二代技術還可以極大改善LED顯示面板的光學一致性效果。從硬件方面努力, 顯著提高視頻信號處理的動態響應速度,減少時延。實現了LED顯示面板的熱均分布。

      新體系技術的應用

      新體系技術的第一代COBIP技術目前已得到廣泛應用, 特別是在以COB集成封裝+全倒裝芯片技術為代表的高端Mini LED顯示產品上,中麒光電、長春希達、創顯等企業已成為行業的第一梯隊, 后面還有行業內外的幾十家巨頭企業和上市公司參與其中,產業資本已投入達數百億元。

      基于COBIP技術的高端Mini LED顯示產品

      產品已漸趨成熟,市場份額不斷擴大。在產業規模的帶動下,COBIP技術的影響力與日俱增,開始向高質量需求的細分應用市場領域拓展。如戶外高可靠性小間距顯示應用市場、戶外廣告傳媒運營市場,其中在車載移動廣告傳媒運營市場的出租車、網約車、商務車、公交車、巴士車輛的玻璃顯示上都出現了COBIP技術的身影。

      基于COBIP技術的車載移動傳媒數字化廣告投播平臺

      基于COBIP技術的商業化車載移動傳媒運營項目

      目前還有一個對COBIP技術很有需求和很有潛力的市場就是智慧城市的燈桿顯示和百城千屏活動,因為這些項目是體現政府和城市領導力的形象,使用COBIP技術可以大大減少由傳統LED顯示屏造成的城市“牛皮癬”現象,使建筑與顯示更加和諧,使城市的正能量形象得以彰顯。

      CNCIP技術優勢充分展示出產品應用形態上的與眾不同,攜多項技術標簽優勢率先在上窗和玻璃體顯示應用上取得突破,具有通透功能的魔貼屏應用將引起戶外玻璃傳媒運營商、數字化傳媒運營商、車載移動傳媒運營商、商圈與社區傳媒運營商的廣泛關注。

      因為在戶外傳媒行業,最近出臺了1.0版本的廣告監播標準,未來如果沒有適合戶外傳媒領域的高質量LED顯示產品的支持,傳媒運營商很難獲得優質的廣告主投放,無法獲得長久穩定的盈利能力。

      基于CNCIP技術的超輕薄、去結構化、可粘貼玻璃魔貼屏

      除LED顯示領域外,更大的和具有規?;纳虡I應用市場是液晶顯示設備的Mini LED背光板。很多公司都已采用或正在考慮采用COBIP技術,使用后液晶顯示產品展示效果都獲得質的提升。未來如果Mini LED液晶電視背光板采用COCIP或CNCIP技術,產品的顯示效果還會有革命性的飛躍。

      解決方案及項目產品開發

      除了行業現有的較大規模的以COBIP技術作為底層支撐技術的Mini LED產品應用解決方案外,新體系技術還可滿足客戶對戶外小間距、高可靠性、高亮度、低衰減等方面的需求, 在產品應用形態上可滿足客戶對超輕薄、去結構化、可粘貼的需求,改變人們對傳統顯示屏的審美疲勞。新技術解決方案與產品研發主要涉及到以下幾個細分應用領域:

      車載移動傳媒

      車載移動傳媒涉及到的車輛多種多樣,主要有出租車、網約車、商務車、貨運物流車、公交車、巴士車、無人駕駛車、廂式貨車等。傳統的LED顯示屏技術由于可靠性低,帶有笨重的箱體結構,加上相關安全的法律法規條款限制,制約了這一領域的規?;l展。

      基于新體系技術的產品特點,可以為上述車輛提供標準化和訂制化的,采用一體化匹配設計的數字化傳媒運營云控系統解決方案。 國內外出租車頂小間距顯示廣告機產品,在亮度、可靠性和能耗等幾個方面的瓶頸問題多多,年設備淘汰率高達10%左右,5年的運營期設備更換率達到50%左右?;贑OBIP技術和CNCIP技術的穩定性,5年的設備更換率不會超過10%,就可為運營商節約可觀的設備運維成本和設備更換成本,產品的綜合計算成本優勢顯而易見??煽焖偾腥脒M規模龐大的設備更換二級市場,做口碑和品牌,為最終進入一級項目市場打好基礎。

      基于COBIP技術的出租車頂數字傳媒運營解決方案

      對CNCIP技術來說,車載移動傳媒存量改造市場上還有一個值得關注的應用,即廂式廣告播放車如下圖:新應用方案可以解決快速貼裝、高亮度、低衰減、節能、節省安裝空間、戶外防護、防盜、防破壞、易清洗等多種應用實際問題,在源頭方案設計上將鐵皮車廂改變為鋼化玻璃材質。

      基于CNCIP技術的鋼化玻璃體顯示車廂改造解決方案

      車輛的玻璃,由于新技術為其提供了超輕薄、去結構化、可粘貼的透明或不透明的數字化電子廣告貼解決方案,車輛的后窗玻璃和路側玻璃開始成為傳媒商的熱門搶手資源。屏體的去箱體去支架去結構化,重量成數倍的降低、提高了安全性能。外觀的現代感體驗,安裝去專業化快速簡單,獲得客戶的青睞。下圖可見三種電子廣告貼解決方案。

      基于COBIP技術的公交車、出租車、網約車、商務車的透明電子廣告貼解決方案

      基于COBIP技術的公交車、出租車、網約車、商務車的非透明電子廣告貼解決方案

      基于CNCIP技術的公交巴士路側大尺寸玻璃窗電子廣告貼解決方案

      公交巴士車路側大尺寸玻璃的貼裝解決方案不會影響乘客的舒適感驗體。 由于保護層的存在,乘客不會直接觸碰到屏體,屏體后也沒有任何電子元器件存在,而且有70%以上的透光度,也是去結構化的解決方案。這項技術能夠引起傳媒商興趣的原因在于,它廣告覆蓋的受眾是路邊人群,數量多。還不會影響分散車后司機的開車注意力,比后窗項目更易通過審核,廣告主更愿意投放廣告。

      玻璃體傳媒

      戶外非移動傳媒涉及到的玻璃體資源有很多,像樓體玻璃幕墻、商業中心大廈、臨街店面、連鎖店面、社區、地鐵車站碼頭、體育場館、4S店、辦公室隔段等隨處可見。在這些地方新體系技術的應用優勢非常明顯,可為傳媒商提供與眾不同的長久、安全、穩定的運營解決方案。這些產品優勢主要體現在超輕薄、去結構化、可粘貼、超高亮度、低衰減、高可靠性、高通透度、低運維成本、長壽命。利用COBIP和CNCIP顯示技術結合數字化傳媒運營云控平臺、投播平臺技術向小屏、多點化應用方向發展,可以顯著提高運營商的效率和降低成本,同時也能大幅降低廣告主的單屏投放門檻。讓以前沒有能力參與的潛在廣告主都可參與進來,再融入商區集合競價和告白表達的廣告需求,使源頭廣告池規模放大。同時也增強了廣告的輻射范圍和傳播效能,增強了運營商的獲利能力。

      基于COBIP技術的數字化傳媒運營窗式透明電子廣告貼解決方案

      在玻璃非透明電子廣告貼的應用上,可為有如下玻璃體廣告陣地資源的傳統傳媒運營商提供數字化運營改造方案:

      帶玻璃側開門的噴繪燈箱廣告機

      帶玻璃門的垃圾分類噴繪燈箱廣告機

      帶玻璃門的社區道閘噴繪燈箱廣告機

      公交站臺的玻璃廣告欄

      基于CNCIP技術的魔貼屏辦公室玻璃隔段貼裝效果

      戶外小間距顯示應用解決方案

      基于CNCIP技術和COBIP技術的像素間距為P2-P4的戶外小間距顯示屏應用解決方案。

      基于CNCIP技術和COBIP技術的出租車頂P2-P4像素間距顯示應用解決方案。

      基于CNCIP技術和COBIP技術的超輕通風型智慧燈桿屏顯示應用解決方案。

      基于COCIP技術的軟膜顯示應用產品研發

      基于COCIP或CNCIP技術的液晶背光板應用產品研發

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