Display LED de passo fino: um guia completo para tamanhos, avanços e embalagens

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Com o contínuo desenvolvimento e melhoria da tecnologia LED, os painéis LED para interiores, especialmente produtos de passo fino, atender à demanda do mercado e economizar energia com sua emenda perfeita, baixo brilho e alto cinza, alta taxa de atualização, definição ultra-alta, baixo consumo de energia, longa vida, etc. As características das vantagens do desenvolvimento econômico têm sido amplamente utilizadas em: energia elétrica centro de controle de despacho de produção, centro de comando e controle militar, centro de comando de emergência de gerenciamento urbano, centro de comando de gerenciamento de tráfego, sistema de exibição de controle de processo industrial, sistema de exibição e monitoramento de rádio e televisão, shopping centers, hotéis, sistema de exibição de informações de comunicação, exibição de informações de títulos financeiros sistema, sistema de exibição de videoconferência multimídia empresarial governamental, sistema de monitoramento de produção de segurança de mineração, sistema de monitoramento e comando de ambiente urbano, proteção contra incêndio, meteorologia, sistema de comando de controle de inundação marítima, exibição de voo de aeroporto e metrô, sistema de monitoramento de segurança, etc. .

Visor LED de passo fino

O que é display LED de passo fino

Na verdade, em essência, o Micro LED e o Mini LED são baseados em minúsculas partículas de cristal de LED como pontos emissores de luz de pixel. A diferença é que o Micro LED usa cristais de LED de 1 a 10 mícrons para atingir 0.05 mm ou menos. Uma tela com partículas de pixel de tamanho 0.5-1.2 mm; MiniLED usa cristais de LED de dezenas de mícrons para obter uma tela com partículas de pixel de 0.5 a 1.2 mm. Os LEDs de passo do motor com os quais estamos familiarizados usam cristais de LED submilimétricos, alcançando, em última análise, uma exibição de partículas de pixel de 1.0-2.0 mm.

Em primeiro lugar, considerando apenas o tamanho, há sobreposição entre as definições dos vários tamanhos. A razão pela qual é chamado de espaçamento pequeno é comparada com espaçamento grande. O desenvolvimento de displays LED é um processo gradual. Quando os diodos emissores de luz azuis apareceram, apareceram displays de LED coloridos. No entanto, os primeiros displays LED coloridos eram usados ​​​​principalmente para displays externos e seu espaçamento ultrapassava até 1 cm. À medida que o tamanho dos semicondutores e dos diodos emissores de luz diminui, o espaçamento dos displays de LED coloridos também diminui. Atualmente, as telas coloridas com espaçamento inferior a 5 mm e superior a 1 mm são geralmente chamadas de espaçamento pequeno.

O Mini LED ocorre à medida que o espaçamento dos pontos do LED continua a diminuir. Quando aparecem contas de lâmpada menores que 1 mm, surge o conceito de Mini LED. Na verdade, depois do milímetro, vêm o dmm (10 metros de sílica = 1 milímetro), os centímetros cmm (10 metros de sílica = 1 metro de sílica) e depois o mícron (10 mícrons = 1 milímetro). No entanto, as duas unidades de medidor de seda e medidor de lúmen não são mais usadas, mas essa faixa de tamanho obviamente não é microscópica. No entanto, considerando a relação entre o tamanho dos grânulos da lâmpada e a distância entre pixels, isso também variará de 1.5 mm a 0.3 mm. Definido como Mini.

MicroLED, na verdade, Micro aqui significa menor e não se refere ao tamanho específico. Atualmente, a unidade de medida legal de comprimento que usamos geralmente ainda usa milímetros quando é menor que 1 mm, como 0.01 mm, mas quando é menor que 0.01 mm, mícrons são frequentemente usados, ou seja, 0.01 mm = 10um. Claro, também é correto escrever diretamente 0.1 mm como 100um, o que é como escrever 1cm como 10000um. Esta é também a razão da atual confusão sobre a definição do tamanho do Micro LED.

Em segundo lugar, porque cada fabricante o define de acordo com as características dos seus próprios produtos. É ainda mais provável que surja confusão quando os processos de produção e o espaçamento são combinados. Isso ocorre porque cada processo de produção possui passos sobrepostos.

Evolução e crescimento da tecnologia de display LED de pitch fino

Desde 2015, o mercado de pitch fino explodiu em crescimento, com vantagens significativas em brilho, cor, confiabilidade, etc., e a rápida substituição de telas de emenda LCD e DLP no mercado de monitores profissionais. A atual taxa de penetração está próxima dos 20%, impulsionada pelo progresso tecnológico e pela redução de custos. O desempenho de custo do pitch fino continua a melhorar e há um enorme espaço para substituição. De uma média de 10 mm para menos de 2 mm, começará a competir com telas DLP e LCD no mercado de displays internos.

Em termos de tamanho do mercado global, de acordo com dados do OFweek Industry Research Institute, espera-se que se aproxime de US$ 1.8 bilhão em 2020. Do ponto de vista do tamanho do pixel do produto, mais de 70% dos produtos têm um tamanho de pixel entre P2.5- P1.7; do ponto de vista da distribuição regional, a maior região é a região Ásia-Pacífico (50-60%), seguida pela América do Norte e Europa. Em termos de distribuição regional, a região Ásia-Pacífico representa cerca de 50% a 60% do mercado com a maior proporção, seguida pela América do Norte e Europa. Em termos de campos de aplicação, os LEDs de passo de motor são usados ​​principalmente em muitas indústrias, como displays comerciais, varejo sofisticado, filmes, publicidade, entretenimento, etc. No entanto, os LEDs de passo de motor ainda têm suas limitações técnicas físicas, portanto, para a aplicação do consumidor mercado com espaçamento menor, ficando para Mini LED e Micro LED.

Como uma aplicação de transição entre o LED de pitch gin e o Micro LED, a vantagem do Mini LED é que a retroiluminação do Mini LED pode fazer uso da base da tecnologia LCD existente (usando design de escurecimento local, milhares ou dezenas de milhares de fontes de luz de fundo direta e tem um particionamento HDR mais refinado) combinado com a tecnologia LED RGB madura encurta o ciclo de lançamento do produto. Ele resolve o problema de que os displays de LED de passo ultrafino são facilmente danificados e compensa as deficiências dos LEDs de passo de motor. Em termos de produção, embora o Mini LED esteja atualmente em fase intermediária, as dificuldades que enfrenta não são tão difíceis de superar quanto as do Micro LED. No entanto, a promoção tranquila ainda requer esforços conjuntos de wafers epitaxiais, wafers, pacotes, substratos, backplanes TFT, ICs de driver e fabricantes de equipamentos. De acordo com relatórios relevantes, as possíveis direções futuras de desenvolvimento do Mini LED incluem TVs, telefones celulares, painéis automotivos, monitores, notebooks para esportes eletrônicos, etc. Estima-se que o valor geral da produção do Mini LED atingirá 1 bilhão de dólares americanos em 2023, incluindo telas de LED e TVs de grande porte, etc., serão a aplicação principal do Mini LED.

Na competição da tecnologia de embalagens pequenas, quem se tornará o mainstream?

A indústria de telas LED fez uma ampla transição para o processo de montagem em superfície (SMD) após o processo de inserção direta (lâmpada). À medida que a forma de montagem em superfície (SMD) se tornou popular e está prestes a substituir a inserção direta, surgiram as embalagens COB. , que é bastante semelhante ao pacote de montagem em superfície (SMD). Na verdade, comparar COB com SMT é um pouco como "Guan Gong vs. Qin Qiong", o que está errado - o processo de "montagem em superfície" de telas LED de passo de motor e COB não estão realmente em um relacionamento de "competição direta". COB é uma tecnologia de embalagem, enquanto a montagem em superfície é um layout estrutural e uma tecnologia de conexão elétrica para um grande número de dispositivos minúsculos. Eles estão em diferentes estágios da indústria eletrônica, especialmente na indústria de LED. Em outras palavras, a montagem em superfície é o processo central dos fabricantes de telas de LED, enquanto as tecnologias de embalagem como o COB são o "trabalho" da "indústria de embalagens de LED", a empresa upstream dos fabricantes de terminais. Não há necessidade de comparar diretamente qual é o melhor entre os dois, mas eles não podem suportar o atual boom nos displays LED de inclinação dos motores. Para encontrar a melhor solução para displays LED para motores, todos estão cruzando o mar e exibindo seus poderes mágicos.

Na competição dos processos de fabricação de piche de motor, muitos fabricantes de piche de motor só podem trabalhar duro passivamente no processo de montagem em superfície de soldagem por refluxo e outros aspectos. No entanto, à medida que o espaçamento continua a se desenvolver, o número de esferas de lâmpada LED necessárias para serem montadas por unidade de área dobrou geometricamente, o que colocou requisitos cada vez mais elevados no processo de montagem em superfície. Afetado pelo menor espaçamento de pequenos espaçamentos e pela maior dificuldade desse processo de montagem denso, enquanto o espaçamento de telas LED de pequeno espaçamento continua a diminuir, o problema da alta taxa de luz morta não foi efetivamente resolvido. Alguns fabricantes, representados pela Sony, começaram a explorar e tentar resolver este problema desde a fonte, ou seja, considerando soluções de arranjo denso desde as fases de design e embalagem do chip.

Assim como a embalagem flip chip, o COB também usa a forma de embalagem direta de núcleos nus. COB significa chip on-board. Nesta tecnologia, o chip nu do LED é aderido ao substrato do PCB com cola de prata condutora ou não condutora e, em seguida, ligado por fio para obter sua conexão elétrica.

Em comparação com as embalagens LED SMD tradicionais, as embalagens COB têm certas vantagens em termos de eficiência de fabricação, baixa resistência térmica, qualidade da luz, aplicação, custo, etc. A eficiência da embalagem COB é basicamente a mesma da embalagem SMD em termos de processos de colagem de matrizes e colagem de fios. No entanto, em termos de distribuição, separação, espectroscopia e embalagem, a embalagem COB é mais eficiente que a SMD. O produto é muito superior. Os custos tradicionais de mão de obra e fabricação de embalagens SMD representam cerca de 15% do custo do material, e os custos de mão de obra e fabricação de embalagens COB representam cerca de 10% do custo do material. Usando embalagens COB, os custos de mão de obra e de fabricação podem ser economizados em 5%.

A resistência térmica do sistema das aplicações tradicionais de embalagens SMD é: chip-die, cola, solda, junta, pasta de solda, folha de cobre, camada de isolamento, material de alumínio. O sistema de resistência térmica da embalagem COB é: material de alumínio e cola de matriz de chip. A resistência térmica do sistema de embalagens COB é muito menor do que a das embalagens SMD tradicionais, podendo aumentar significativamente a vida útil dos LEDs.

A embalagem SMD tradicional conecta vários dispositivos discretos ao PCB na forma de patches para formar componentes de fonte de luz para aplicações de LED. Esta abordagem tem problemas com luz pontual, brilho e fantasmas. O pacote COB é um pacote integrado e uma fonte de luz de superfície. Possui um grande ângulo de visão e é fácil de ajustar, reduzindo a perda de refração da luz. Com base nas características de baixa resistência térmica, alta densidade de fluxo luminoso, menos brilho e emissão de luz uniforme, as fontes de luz COB têm sido amplamente utilizadas na indústria de iluminação LED nos últimos anos. Como a tecnologia COB tem tantas vantagens, por que ela tem tropeçado na indústria de telas LED?

Em resposta às dúvidas do mercado de que "os produtos COB não são reparáveis, encontrarão muitos problemas durante a produção em massa e não são tão bons quanto SMD para embalagens", Liang Qing, gerente geral da Wei Qiaoshun Optoelectronics, acredita que para comparar as vantagens e desvantagens de uma tecnologia, devemos partir da cadeia industrial. A fonte se estende até o fim, ao invés de apenas olhar para um determinado link técnico, tudo deve ser analisado e avaliado de forma abrangente com base na aplicação do terminal.

As embalagens COB e as embalagens SMD estão na mesma linha de partida na seleção de chips LED e, em seguida, escolheram rotas técnicas diferentes. A embalagem SMD é um método de embalagem de lâmpada única, que tem vantagens em relação à garantia da qualidade de um único cordão de lâmpada. No entanto, o custo será relativamente alto devido a muitos processos de produção. Também aumentará o custo de transporte, armazenamento de materiais e controle de qualidade desde a fábrica de embalagens de lâmpadas até a fábrica de telas.

Em termos de fabricação de telas LED de passo de motor, as embalagens SMD tradicionais aumentam a dificuldade da tecnologia de patch à medida que a densidade de pontos do produto aumenta, e o custo do produto também aumentará. Além disso, quanto maior a densidade de pontos, mais o custo aumenta, mostrando uma relação não linear de aceleração do crescimento. Especialmente no processo de soldagem por refluxo, o suporte de quatro cantos ou hexagonal usado nas embalagens SMD precisa resolver o problema de rendimento de soldagem de um grande número de pinos do suporte através do processo de soldagem por refluxo na superfície do cordão da lâmpada. Se o SMD for aplicado ao ar livre, o problema de rendimento da proteção externa dos pinos do suporte deverá ser resolvido. LEDs de pitch de motor que usam tecnologia de embalagem SMD são extremamente propensos a luzes apagadas ou quebradas durante o uso.

Na competição de formas de embalagem de pitch LED, podemos considerar a embalagem SMD tradicional como a embalagem de primeira geração, COB como a tecnologia de embalagem de segunda geração e a tecnologia Micro LED representada por CLEDIS representada pela Sony representa a tecnologia de embalagem de pitch de gine. Os últimos desenvolvimentos em espaçamento. Quanto a quem pode vencer a competição, depende do avanço da tecnologia e da aceitação do mercado. Atualmente, as embalagens SMD ocupam, sem dúvida, a tendência dominante do mercado, mas no futuro, com o crescimento da tecnologia COB e Micro LED, o mercado de displays LED de campo de guincho se tornará cada vez mais diferenciado. O vento leste (SMD) dominará o vento oeste (COB, Micro LED) ou o vento oeste dominará o vento leste? Veremos.

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