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行业资讯

关于对新型LED显示技术的思考

来源: 时间:2022-03-17 16:37:55 浏览次数:

新型LED显示技术相对于传统LED显示技术而言是近年来出现的能够解决在生产制造和使用过程中出现的各种棘手问题,并能有效改善显示效果和质量的新技术集合体。“新”字的特征应体现在使用了新技术、新材料、新工艺、新双碳环保节能技术解决方案,新资源节约技术解决方案、新技术应用解决方案,并在客户端出现了新的应用形态。 LED显示系统主要包括显示像素器件、驱动IC器件、供电部件和信号控制4大部分,每一部分的技术努力突破都在为新技术集合体的壮大做出着贡献。

新型LED显示技术相对于传统LED显示技术而言是近年来出现的能够解决在生产制造和使用过程中出现的各种棘手问题,并能有效改善显示效果和质量的新技术集合体。“新”字的特征应体现在使用了新技术、新材料、新工艺、新双碳环保节能技术解决方案,新资源节约技术解决方案、新技术应用解决方案,并在客户端出现了新的应用形态。 LED显示系统主要包括显示像素器件、驱动IC器件、供电部件和信号控制4大部分,每一部分的技术努力突破都在为新技术集合体的壮大做出着贡献。

从硬件的角度思考,LED显示面板是LED显示系统最核心的组成部件,因为它集合了显示像素器件和驱动IC器件这两大部分,涉及到LED芯片、LED芯片封装、驱动IC芯片与封装、PCB制板这四大基础性底层支撑技术。 所以我们认为新型LED显示技术的出现、发展与应用是建立在上述LED显示面板的底层支撑技术突破的基础上的,底层支撑技术的不断突破带动着行业新技术的向前发展。基础性、底层性的技术突破往往会为行业产业带来颠覆性的变化。

在上述LED显示面板的4项底层支撑技术中, LED芯片技术和LED芯片封装技术属于LED显示行业,其它2项不属于我们这个行业。但伴随的集成化技术的深入思考,跨行业之间的技术产生了交互与融合现象,一体化集成设计、制造解决方案将成为发展新趋势。

随着集成化设计、制造解决方案的出现与实践,LED显示面板的底层支撑技术出现了两大体系化分类。

第一类是支架引脚型单器件封装灯驱分离体系技术。

第二类是去支架引脚化集成封装灯驱合一体系技术。

目前第二类体系技术已获得LED芯片、LED芯片封装和驱动IC芯片与封装,这3项底层支撑技术的集成化突破,推动了行业LED显示面板的技术进步,推动了行业产业技术的集成化、同时也推动了跨行业产业技术的集成化,使LED显示面板及产品出现了质的跨越,代表着高集成化的发展方向,并将继续带动行业向高阶水平方向发展,符合新型LED显示技术的特征,属新型LED显示技术范畴。

“高阶”与“高配”

LED显示面板的底层支撑技术决定着LED显示单元的技术与制造水平,可以用“阶”来衡量,它最终决定着屏体质量的高与低,是基因性评价指标。它是LED显示系统最基础和最核心的东西,决定着未来行业发展的大方向。 随着在这一方面的技术进步,逐步演化出高阶、中阶、低阶技术与制造的水平格局。

而除LED显示面板底层支撑技术以外的上屏技术都属配套技术,用“配”来表示。像电源技术、光学效果处理技术、图像效果处理技术、视频信号传输接入与控制技术、箱体拼接调整与防护技术、节能技术、抗电磁干扰技术等。它们是依附于底层支撑技术之上的东西,是可以进一步提升和改善显示效果和质量的优化技术。同样技术的不断进步也会演化出高配与低配的技术水平格局。

根据集成化的研究与实践,我们可以预测:“底层支撑技术涉及到的范围会越来越大,也许今天还处于配套技术位置的某些技术,要不了多久就会被集成到底层支撑技术中”。尽管新型LED显示技术从时间的角度看具有相对性,但对它的评价应永恒体现出“高阶”与“高配”的结合。

Mini LED和Micro LED 是新型LED显示技术吗

大家关注到目前行业最热门的概念非Mini LED和Micro LED莫属,但为何现在将其称之为概念而非技术呢?这里原因较为复杂,需要具体情况具体说明。

Mini LED和Micro LED英文单词的原义指的都是LED物理空间尺寸的微小化,从逻辑上推理,Mini LED产品应该比我们行业之前的小间距显示技术产品有更小的LED芯片尺寸和更小的像素间距尺寸。 Mini LED的第一个标准是SLDA的T/SLDA 01-2020团标,之中明确定义Mini LED的两个核心特征要素就是:LED的芯片尺寸在50-200um范围内,同时还要满足显示单元的像素间距尺寸在0.3-1.5mm范围内。目前行业还没有Micro LED的产品评价标准,但顺着这一逻辑推理,Micro LED概念产品涉及到的两个核心特征要素应是:LED芯片尺寸小于50um,同时显示单元的像素间距尺寸小于0.3mm。

Micro LED

针对Micro LED来回答这个问题,情况比较简单。Micro LED无疑应属于新型LED显示技术范畴,应是行业中高阶与高配技术的集合体。但至少目前它还不是,还处于摸索阶段。我们知道要实现Micro LED,技术门槛非常非常之高,其背后在设计规划、工艺路线探索和制造过程管理、材料特性研究、设备精度提升、产业协调与配套、产品及应用上都有着巨量和反复的工作要做,所依靠和反映到的就是上述的LED显示面板4项底层支撑技术的突破,新体系技术是其发展的底层基础逻辑,还有众多依附其上的配套技术要突破,过程漫长,并非一蹴而就。旧体系技术完全没有这个能力来实现Micro LED产品。

现实的情况是:目前LED显示行业还没有实现真正意义上的Micro LED产品,产业化尚未成熟,路还很长,大家都在努力寻求突破中。这里的逻辑推理判断也很简单,行业Mini LED像素间距在0.5-0.3mm的技术产品都还没有取得实质性的突破,还有一些技术瓶颈问题需要解决,怎么可能会有技术门槛更高的Micro LED产品呢?所以Micro LED目前还处于概念炒作阶段。

所以目前市面上针对Micro LED产品失真部分的题材炒作实属滑稽可笑,尤其将COB与Micro LED联系在一起的做法都是注定要失败的,原因是COB技术没有能力实现Micro LED产品。COB集成封装在新体系技术中仅属于中阶制造级别,连COB集成封装都没有能力去实现的东西,难道比COB集成封装阶数更低的技术还可以造出Micro LED产品吗?如果有,那一定是加引号的“Micro LED” 产品。 用COB集成封装来做Mini LED级别像素间距尺寸的产品和用Micro LED级的LED芯片做Mini LED级别像素间距尺寸的产品,同样也不是真正意义上的Micro LED产品。理由是用上述SLDA的T/SLDA 01-2020团标中的两个核心特征要素来评估,就可以得出这种逻辑推理结论。

Mini LED

Mini LED的情况比较复杂,SLDA的T/SLDA 01-2020团标对所有LED显示面板底层支撑技术一视同仁,采用了宽进严出的非歧视性原则,制定了严格的通用技术规范。在核心技术指标的评价上,门槛不是一般的高。对LED显示面板的低阶制造技术来说,或许已是无法逾越的高山。

目前LED显示面板的高阶制造技术还没有被应用到Mini LED产品上,COB集成+全倒装芯片这样的中阶制造技术在Mini LED产品上相对来说就处于高阶水平。

Mini LED产品只有使用了高阶与高配相结合的技术方案才能代表着新型LED显示技术的方向。也就是说我们要看Mini LED产品,就一定要知道它后面使用的是什么底层支撑技术和配套技术,因为Mini LED产品也有使用了低阶+低配技术的情况。

所以Mini LED和Micro LED到底是概念还是技术,需要辨别。概念可以炒作,但要客观、真实、理性,有度。行业也要保持清醒。即不要去忽悠别人,也不要被别人所忽悠,警惕别有用心的负能量。再次提醒大家注意,警惕COB的Micro LED化题材炒作,警惕Mini LED产品的Micro LED化炒作,警惕伪Micro LED产品炒作。行业大厂与其热衷炒作,不如沉下心来深入研发,为Mini LED和Micro LED技术早日获得实质性突破贡献智慧与力量。共同维护你们参与制定的行业团标的权威性,共同维护行业平台和协会的形象,共同维护终端用户的合法权益。

关注LED显示面板底层支撑技术的突破,才能获得Mini LED产业的持续、健康、稳定、繁荣的发展。

新型LED显示技术的核心

在所有新型LED显示技术中,去支架引脚化集成封装灯驱合一体系技术具有核心地位。

因为它是LED显示面板基础性底层支撑技术的突破,也被第一次写入到SLDA的T/SLDA 01-2020关于Mini LED封装技术分类的团标中。

这项新体系技术初创于2010年,在体系技术框架内和理论指导下目前已发展出两代技术。

第一代COBIP技术

COBIP技术是(Chip On Board Integrated Packaging)的英文缩写,中文简称COB集成封装技术。它符合去支架引脚化、集成封装、灯驱合一面板集成的体系化技术特征,也是新体系技术的创体系技术。

COBIP技术实现了LED显示面板点阵像素面的去支架引脚化,将传统体系技术的灯驱分离两块PCB板技术集成到一块PCB板上。它对行业巨大的贡献在于找到LED显示面板像素失效问题过多的机理,创立了新体系技术理论和两种体系技术的分类思想与方法,将LED显示面板级像素失效控制水平能力由万级提升到百万级。

由于时代背景和产业发展的不平衡制约,很遗憾COBIP技术没能解决在像素面背面的驱动IC器件引脚引发的显示屏系统失效过多的问题。

因此,COBIP技术仅是一个半去支架引脚化的技术,是一个点阵像素面芯片级焊接集成封装技术。 它仅解决了LED显示面板点阵像素面失效过多的问题,没有解决驱动IC面失效过多的问题。

另外在灯驱合一的1块PCB板集成技术上,COBIP技术的布局方式是将点阵像素与驱动IC器件进行同PCB板分面布置。

第二代COCIP和CNCIP技术

COCIP和CNCIP技术分别是(Chip On Chip Integrated Packaging)和 ( Chip Next to Chip Integrated Packaging)的英文缩写,中文简称COC集成封装和CNC集成封装技术。同样它们也符合去支架引脚化、集成封装和灯驱合一面板集成的体系化技术特征, 是在该体系技术框架内和体系技术理论指导下发展起来的第二代技术。

与第一代COBIP技术的不同点在于以下几个方面:

实现了同一块PCB板双面去支架引脚化。

实现了双功能全裸晶级芯片焊接集成封装技术。

实现了灯驱合一同PCB板同面同点阵像素内布局,LED显示面板后再无任何驱动IC器件。

也就是说COCIP和CNCIP技术解决了COBIP技术遗留的LED显示面板驱动IC器件面失效过多的问题,可以预测将会大大提高整个LED显示系统的可靠性能力。除此之外第二代技术还可以极大改善LED显示面板的光学一致性效果。从硬件方面努力, 显著提高视频信号处理的动态响应速度,减少时延。实现了LED显示面板的热均分布。

新体系技术的应用

新体系技术的第一代COBIP技术目前已得到广泛应用, 特别是在以COB集成封装+全倒装芯片技术为代表的高端Mini LED显示产品上,中麒光电、长春希达、创显等企业已成为行业的第一梯队, 后面还有行业内外的几十家巨头企业和上市公司参与其中,产业资本已投入达数百亿元。

基于COBIP技术的高端Mini LED显示产品

产品已渐趋成熟,市场份额不断扩大。在产业规模的带动下,COBIP技术的影响力与日俱增,开始向高质量需求的细分应用市场领域拓展。如户外高可靠性小间距显示应用市场、户外广告传媒运营市场,其中在车载移动广告传媒运营市场的出租车、网约车、商务车、公交车、巴士车辆的玻璃显示上都出现了COBIP技术的身影。

基于COBIP技术的车载移动传媒数字化广告投播平台

基于COBIP技术的商业化车载移动传媒运营项目

目前还有一个对COBIP技术很有需求和很有潜力的市场就是智慧城市的灯杆显示和百城千屏活动,因为这些项目是体现政府和城市领导力的形象,使用COBIP技术可以大大减少由传统LED显示屏造成的城市“牛皮癣”现象,使建筑与显示更加和谐,使城市的正能量形象得以彰显。

CNCIP技术优势充分展示出产品应用形态上的与众不同,携多项技术标签优势率先在上窗和玻璃体显示应用上取得突破,具有通透功能的魔贴屏应用将引起户外玻璃传媒运营商、数字化传媒运营商、车载移动传媒运营商、商圈与社区传媒运营商的广泛关注。

因为在户外传媒行业,最近出台了1.0版本的广告监播标准,未来如果没有适合户外传媒领域的高质量LED显示产品的支持,传媒运营商很难获得优质的广告主投放,无法获得长久稳定的盈利能力。

基于CNCIP技术的超轻薄、去结构化、可粘贴玻璃魔贴屏

除LED显示领域外,更大的和具有规模化的商业应用市场是液晶显示设备的Mini LED背光板。很多公司都已采用或正在考虑采用COBIP技术,使用后液晶显示产品展示效果都获得质的提升。未来如果Mini LED液晶电视背光板采用COCIP或CNCIP技术,产品的显示效果还会有革命性的飞跃。

解决方案及项目产品开发

除了行业现有的较大规模的以COBIP技术作为底层支撑技术的Mini LED产品应用解决方案外,新体系技术还可满足客户对户外小间距、高可靠性、高亮度、低衰减等方面的需求, 在产品应用形态上可满足客户对超轻薄、去结构化、可粘贴的需求,改变人们对传统显示屏的审美疲劳。新技术解决方案与产品研发主要涉及到以下几个细分应用领域:

车载移动传媒

车载移动传媒涉及到的车辆多种多样,主要有出租车、网约车、商务车、货运物流车、公交车、巴士车、无人驾驶车、厢式货车等。传统的LED显示屏技术由于可靠性低,带有笨重的箱体结构,加上相关安全的法律法规条款限制,制约了这一领域的规模化发展。

基于新体系技术的产品特点,可以为上述车辆提供标准化和订制化的,采用一体化匹配设计的数字化传媒运营云控系统解决方案。 国内外出租车顶小间距显示广告机产品,在亮度、可靠性和能耗等几个方面的瓶颈问题多多,年设备淘汰率高达10%左右,5年的运营期设备更换率达到50%左右。基于COBIP技术和CNCIP技术的稳定性,5年的设备更换率不会超过10%,就可为运营商节约可观的设备运维成本和设备更换成本,产品的综合计算成本优势显而易见。可快速切入进规模庞大的设备更换二级市场,做口碑和品牌,为最终进入一级项目市场打好基础。

基于COBIP技术的出租车顶数字传媒运营解决方案

对CNCIP技术来说,车载移动传媒存量改造市场上还有一个值得关注的应用,即厢式广告播放车如下图:新应用方案可以解决快速贴装、高亮度、低衰减、节能、节省安装空间、户外防护、防盗、防破坏、易清洗等多种应用实际问题,在源头方案设计上将铁皮车厢改变为钢化玻璃材质。

基于CNCIP技术的钢化玻璃体显示车厢改造解决方案

车辆的玻璃,由于新技术为其提供了超轻薄、去结构化、可粘贴的透明或不透明的数字化电子广告贴解决方案,车辆的后窗玻璃和路侧玻璃开始成为传媒商的热门抢手资源。屏体的去箱体去支架去结构化,重量成数倍的降低、提高了安全性能。外观的现代感体验,安装去专业化快速简单,获得客户的青睐。下图可见三种电子广告贴解决方案。

基于COBIP技术的公交车、出租车、网约车、商务车的透明电子广告贴解决方案

基于COBIP技术的公交车、出租车、网约车、商务车的非透明电子广告贴解决方案

基于CNCIP技术的公交巴士路侧大尺寸玻璃窗电子广告贴解决方案

公交巴士车路侧大尺寸玻璃的贴装解决方案不会影响乘客的舒适感验体。 由于保护层的存在,乘客不会直接触碰到屏体,屏体后也没有任何电子元器件存在,而且有70%以上的透光度,也是去结构化的解决方案。这项技术能够引起传媒商兴趣的原因在于,它广告覆盖的受众是路边人群,数量多。还不会影响分散车后司机的开车注意力,比后窗项目更易通过审核,广告主更愿意投放广告。

玻璃体传媒

户外非移动传媒涉及到的玻璃体资源有很多,像楼体玻璃幕墙、商业中心大厦、临街店面、连锁店面、社区、地铁车站码头、体育场馆、4S店、办公室隔段等随处可见。在这些地方新体系技术的应用优势非常明显,可为传媒商提供与众不同的长久、安全、稳定的运营解决方案。这些产品优势主要体现在超轻薄、去结构化、可粘贴、超高亮度、低衰减、高可靠性、高通透度、低运维成本、长寿命。利用COBIP和CNCIP显示技术结合数字化传媒运营云控平台、投播平台技术向小屏、多点化应用方向发展,可以显著提高运营商的效率和降低成本,同时也能大幅降低广告主的单屏投放门槛。让以前没有能力参与的潜在广告主都可参与进来,再融入商区集合竞价和告白表达的广告需求,使源头广告池规模放大。同时也增强了广告的辐射范围和传播效能,增强了运营商的获利能力。

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