En los últimos tres años, el suministro y las ventas de pantallas LED de tamaño de píxel pequeño han mantenido una tasa de crecimiento compuesto anual de más del 80 %.Este nivel de crecimiento no solo se ubica entre las principales tecnologías en la industria de pantallas grandes de hoy, sino también en la alta tasa de crecimiento de la industria de pantallas grandes.El rápido crecimiento del mercado muestra la gran vitalidad de la tecnología LED de tamaño de píxel pequeño.
COB: El auge de los productos de "segunda generación"
Las pantallas LED de paso de píxel pequeño que utilizan tecnología de encapsulación COB se denominan pantallas LED de paso de píxel pequeño de "segunda generación".Desde el año pasado, este tipo de producto ha mostrado una tendencia de crecimiento del mercado de alta velocidad y se ha convertido en la hoja de ruta de "mejor opción" para algunas marcas que se enfocan en centros de comando y despacho de alta gama.
SMD, COB a MicroLED, tendencias futuras para pantallas LED de paso grande
COB es una abreviatura del inglés ChipsonBoard.La primera tecnología se originó en la década de 1960.Es un "diseño eléctrico" que tiene como objetivo simplificar la estructura del paquete de componentes electrónicos ultrafinos y mejorar la estabilidad del producto final.En pocas palabras, la estructura del paquete COB es que el chip original o el componente electrónico se suelda directamente en la placa de circuito y se cubre con una resina especial.
En las aplicaciones LED, el paquete COB se utiliza principalmente en sistemas de iluminación de alta potencia y pantallas LED de tamaño de píxel pequeño.El primero considera las ventajas de enfriamiento que brinda la tecnología COB, mientras que el segundo no solo aprovecha al máximo las ventajas de estabilidad de COB en el enfriamiento del producto, sino que también logra la singularidad en una serie de "efectos de rendimiento".
Los beneficios de la encapsulación COB en pantallas LED de tamaño de píxel pequeño incluyen: 1. Proporcionar una mejor plataforma de enfriamiento.Debido a que el paquete COB es un cristal de partículas directamente en estrecho contacto con la placa PCB, puede hacer un uso completo del "área de sustrato" para lograr la conducción y disipación del calor.El nivel de disipación de calor es el factor central que determina la estabilidad, la tasa de defectos puntuales y la vida útil de las pantallas LED de tamaño de píxel pequeño.Una mejor estructura de disipación de calor significa naturalmente una mejor estabilidad general.
2. El paquete COB es una estructura verdaderamente sellada.Incluyendo placa de circuito PCB, partículas de cristal, pies y cables de soldadura, etc., todos están completamente sellados.Los beneficios de una estructura sellada son obvios, por ejemplo, humedad, golpes, daños por contaminación y una limpieza más fácil de la superficie del dispositivo.
3. El paquete COB se puede diseñar con características de "visualización óptica" más exclusivas.Por ejemplo, la estructura de su paquete, la formación de un área amorfa, se puede cubrir con material absorbente de luz negra.Esto hace que el producto del paquete COB sea aún mejor en contraste.Para otro ejemplo, el paquete COB puede realizar nuevos ajustes en el diseño óptico sobre el cristal para lograr la naturalización de las partículas de píxeles y mejorar las desventajas del tamaño de partícula nítido y el brillo deslumbrante de las pantallas LED convencionales de paso de píxeles pequeño.
4. La soldadura de cristal de encapsulación COB no utiliza el proceso de soldadura por reflujo SMT de montaje superficial.En su lugar, puede usar un "proceso de soldadura a baja temperatura" que incluye soldadura a presión térmica, soldadura ultrasónica y unión de alambre de oro.Esto hace que las partículas de cristal LED semiconductores frágiles no estén sujetas a altas temperaturas que excedan los 240 grados.El proceso de alta temperatura es el punto clave de los puntos muertos y las luces muertas LED de espacio pequeño, especialmente las luces muertas por lotes.Cuando el proceso de fijación del troquel muestra luces muertas y necesita ser reparado, también ocurrirá “soldadura secundaria por reflujo a alta temperatura”.El proceso COB elimina esto por completo.Esta es también la clave de que la tasa de manchas malas del proceso COB sea solo una décima parte de los productos de montaje superficial.
Por supuesto, el proceso COB también tiene su “debilidad”.El primero es el tema de los costos.El proceso COB cuesta más que el proceso de montaje superficial.Esto se debe a que el proceso COB es en realidad una etapa de encapsulación y el montaje en superficie es la integración del terminal.Antes de que se implemente el proceso de montaje en superficie, las partículas de cristal LED ya se han sometido al proceso de encapsulación.Esta diferencia ha provocado que COB tenga umbrales de inversión, umbrales de costos y umbrales técnicos más altos desde la perspectiva comercial de las pantallas LED.Sin embargo, si se compara el “paquete de lámparas y la integración de terminales” del proceso de montaje en superficie con el proceso COB, el cambio de costo es aceptable y existe una tendencia a que el costo disminuya con la estabilidad del proceso y el desarrollo de la escala de la aplicación.
En segundo lugar, la consistencia visual de los productos de encapsulación COB requiere ajustes técnicos tardíos.Incluyendo la consistencia gris del propio pegamento encapsulante y la consistencia del nivel de brillo del cristal emisor de luz, prueba el control de calidad de toda la cadena industrial y el nivel de ajuste posterior.Sin embargo, esta desventaja es más una cuestión de "experiencia suave".A través de una serie de avances tecnológicos, la mayoría de las empresas de la industria han dominado las tecnologías clave para mantener la consistencia visual de la producción a gran escala.
En tercer lugar, la encapsulación COB en productos con gran espacio entre píxeles aumenta en gran medida la "complejidad de producción" del producto.En otras palabras, la tecnología COB no es mejor, no se aplica a productos con espaciado P1.8.Porque a mayor distancia, COB traerá aumentos de costos más significativos.– Esto es como si el proceso de montaje en superficie no pudiera reemplazar completamente la pantalla LED, porque en los productos p5 o más, la complejidad del proceso de montaje en superficie conduce a mayores costos.El futuro proceso COB también se utilizará principalmente en productos P1.2 y por debajo del tono.
Es precisamente debido a las ventajas y desventajas anteriores de la pantalla LED de paso de píxel pequeño con encapsulación COB que: 1.COB no es la primera selección de ruta para la pantalla LED de paso de píxel pequeño.Debido a que el LED de paso de píxel pequeño está progresando gradualmente desde el producto de paso grande, inevitablemente heredará la tecnología madura y la capacidad de producción del proceso de montaje en superficie.Esto también formó el patrón de que los LED de paso de píxel pequeño montados en superficie ocupan la mayor parte del mercado de pantallas LED de paso de píxel pequeño.
2. COB es una "tendencia inevitable" para pantallas LED de tamaño de píxel pequeño para una mayor transición a tonos más pequeños y aplicaciones de interior de gama alta.Porque, a densidades de píxeles más altas, la tasa de luz muerta del proceso de montaje en superficie se convierte en un "problema de defectos del producto terminado".La tecnología COB puede mejorar significativamente el fenómeno de la lámpara muerta de la pantalla LED de tamaño de píxel pequeño.Al mismo tiempo, en el mercado de centros de mando y despacho de gama alta, el núcleo del efecto de visualización no es el "brillo" sino la "comodidad y fiabilidad" que domina.Esta es precisamente la ventaja de la tecnología COB.
Por lo tanto, desde 2016, el desarrollo acelerado de la pantalla LED de paso de píxel pequeño con encapsulación COB se puede considerar como una combinación de "paso más pequeño" y "mercado de gama alta".El desempeño de mercado de esta ley es que las empresas de pantallas LED que no participan en el mercado de centros de comando y despacho tienen poco interés en la tecnología COB;Las empresas de pantallas LED que se enfocan principalmente en el mercado de los centros de comando y despacho están particularmente interesadas en el desarrollo de la tecnología COB.
La tecnología es infinita, MicroLED de pantalla grande también está en el camino
El cambio técnico de los productos de visualización LED ha experimentado tres fases: en línea, montaje en superficie, COB y dos revoluciones.Desde montaje en superficie en línea hasta COB, significa un paso más pequeño y una resolución más alta.Este proceso evolutivo es el progreso de la pantalla LED y también ha desarrollado más y más mercados de aplicaciones de gama alta.Entonces, ¿continuará este tipo de evolución tecnológica en el futuro?La respuesta es sí.
Pantalla LED desde la línea hasta la superficie de los cambios, principalmente cambios integrados en las especificaciones del paquete de perlas de procesos y lámparas.Los beneficios de este cambio son principalmente mayores capacidades de integración de superficie.Pantalla LED en la fase de paso de píxel pequeño, desde el proceso de montaje en superficie hasta los cambios en el proceso COB, además del proceso de integración y los cambios en las especificaciones del paquete, la integración COB y el proceso de integración de encapsulación es el proceso de resegmentación de toda la cadena industrial.Al mismo tiempo, el proceso COB no solo brinda una capacidad de control de tono más pequeña, sino que también brinda una mejor comodidad visual y una experiencia confiable.
En la actualidad, la tecnología MicroLED se ha convertido en otro foco de investigación de pantalla grande LED con visión de futuro.En comparación con su generación anterior de LED de paso de píxel pequeño con proceso COB, el concepto MicroLED no es un cambio en la tecnología de integración o encapsulación, sino que enfatiza la "miniaturización" de los cristales de las perlas de las lámparas.
En los productos de pantalla LED de paso de píxel pequeño de densidad de píxeles ultra alta, hay dos requisitos técnicos únicos: primero, la alta densidad de píxeles requiere un tamaño de lámpara más pequeño.La tecnología COB encapsula directamente las partículas de cristal.En comparación con la tecnología de montaje en superficie, los productos de cuentas de lámpara que ya han sido encapsulados están soldados.Naturalmente, tienen la ventaja de las dimensiones geométricas.Esta es una de las razones por las que COB es más adecuado para productos de pantalla LED de paso más pequeño.En segundo lugar, la mayor densidad de píxeles también significa que se reduce el nivel de brillo requerido de cada píxel.Las pantallas LED de tamaño de píxel ultrapequeño, que se utilizan principalmente para distancias de visualización en interiores y de cerca, tienen sus propios requisitos de brillo, que han disminuido de miles de lúmenes en las pantallas para exteriores a menos de mil, o incluso cientos de lúmenes.Además, el aumento en el número de píxeles por unidad de área, la búsqueda del brillo luminoso de un solo cristal caerá.
El uso de la estructura de microcristales de MicroLED, es decir, para cumplir con la geometría más pequeña (en aplicaciones típicas, el tamaño del cristal MicroLED puede ser de una a una diezmilésima parte del rango actual de lámparas LED de paso de píxel pequeño), también cumple con las características de menor partículas de cristal de brillo con requisitos de densidad de píxeles más altos.Al mismo tiempo, el costo de la pantalla LED se compone principalmente de dos partes: el proceso y el sustrato.La pantalla LED microcristalina más pequeña significa menos consumo de material de sustrato.O bien, cuando la estructura de píxeles de una pantalla LED de tamaño de píxel pequeño puede satisfacerse simultáneamente con cristales LED de tamaño grande y pequeño, la adopción de estos últimos significa un costo más bajo.
En resumen, los beneficios directos de los MicroLED para pantallas LED de tamaño de píxel pequeño incluyen un costo de material más bajo, mejor brillo bajo, alto rendimiento en escala de grises y geometría más pequeña.
Al mismo tiempo, los MicroLED tienen algunas ventajas adicionales para las pantallas LED de tamaño de píxel pequeño: 1. Los granos de cristal más pequeños significan que el área reflectante de los materiales cristalinos se ha reducido drásticamente.Una pantalla LED de tamaño de píxel tan pequeño puede usar materiales y técnicas que absorben la luz en un área de superficie más grande para mejorar los efectos de escala de grises oscuros y negros de la pantalla LED.2. Las partículas de cristal más pequeñas dejan más espacio para el cuerpo de la pantalla LED.Estos espacios estructurales se pueden disponer con otros componentes sensores, estructuras ópticas, estructuras de disipación de calor y similares.3. La pantalla LED de paso de píxel pequeño de la tecnología MicroLED hereda el proceso de encapsulación COB como un todo y tiene todas las ventajas de los productos de tecnología COB.
Por supuesto, no existe la tecnología perfecta.MicroLED no es una excepción.En comparación con la pantalla LED de tamaño de píxel pequeño convencional y la pantalla LED de encapsulación COB común, la principal desventaja de MicroLED es "un proceso de encapsulación más elaborado".La industria llama a esto "una gran cantidad de tecnología de transferencia".Es decir, los millones de cristales LED en una oblea y la operación de cristal único después de la división no se pueden completar de una manera mecánica simple, sino que requieren equipos y procesos especializados.
Este último es también el "cuello de botella nulo" en la industria actual de MicroLED.Sin embargo, a diferencia de las pantallas MicroLED ultrafinas y de densidad ultraalta que se usan en la realidad virtual o en las pantallas de los teléfonos móviles, las MicroLED se usan primero para pantallas LED de paso grande sin el límite de "densidad de píxeles".Por ejemplo, el espacio de píxeles de nivel P1.2 o P0.5 es un producto objetivo que es más fácil de "lograr" para la tecnología de "transferencia gigante".
En respuesta al problema de las enormes cantidades de tecnología de transferencia, el grupo empresarial de Taiwán creó una solución de compromiso, a saber, 2,5 generaciones de pantallas LED de tamaño de píxel pequeño: MiniLED.Partículas de cristal MiniLED más grandes que el MicroLED tradicional, pero aún así solo una décima parte de los cristales de pantalla LED de paso de píxel pequeño convencional, o unas pocas decenas de ellos.Con este producto MiNILED de tecnología reducida, Innotec cree que podrá lograr la "madurez del proceso" y la producción en masa en 1 o 2 años.
En general, la tecnología MicroLED se utiliza en el mercado de pantallas grandes y LED de tamaño de píxel pequeño, lo que puede crear una "obra maestra perfecta" de rendimiento de pantalla, contraste, métricas de color y niveles de ahorro de energía que superan con creces a los productos existentes.Sin embargo, desde el montaje en superficie hasta COB y MicroLED, la industria LED de paso de píxel pequeño se actualizará de generación en generación y también requerirá una innovación continua en la tecnología de procesos.
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Productos de pantalla LED de la línea, la superficie a la COB, su mejora continua en el nivel de integración, el futuro de los productos de pantalla grande MicroLED, la tecnología de "transferencia gigante" es aún más difícil.
Si el proceso en línea es una tecnología original que se puede completar a mano, entonces el proceso de montaje en superficie es un proceso que debe producirse mecánicamente, y la tecnología COB debe completarse en un entorno limpio, totalmente automatizado y sistema de control numérico.El futuro proceso MicroLED no solo tiene todas las características del COB, sino que también diseña una gran cantidad de operaciones de transferencia de dispositivos electrónicos “mínimos”.La dificultad se mejora aún más, lo que implica una experiencia de fabricación de la industria de semiconductores más complicada.
En la actualidad, la enorme cantidad de tecnología de transferencia que representa MicroLED representa la atención e investigación y desarrollo de gigantes internacionales como Apple, Sony, AUO y Samsung.Apple tiene una pantalla de muestra de productos de pantalla portátiles, y Sony ha logrado la producción en masa de pantallas LED grandes de empalme de tono P1.2.El objetivo de la empresa taiwanesa es promover la maduración de grandes cantidades de tecnología de transferencia y convertirse en un competidor de los productos de visualización OLED.
En este avance generacional de las pantallas LED, la tendencia de aumentar progresivamente la dificultad del proceso tiene sus ventajas: por ejemplo, aumentar el umbral de la industria, evitar más competidores de precios sin sentido, aumentar la concentración de la industria y hacer que las empresas centrales de la industria sean "competitivas".Las ventajas “fortalecen significativamente y crean mejores productos.Sin embargo, este tipo de mejora industrial también tiene sus desventajas.Es decir, el umbral para las nuevas generaciones de tecnología de actualización, el umbral para la financiación, el umbral para las capacidades de investigación y desarrollo son más altos, el ciclo para formar necesidades de popularización es más largo y el riesgo de inversión también aumenta considerablemente.Estos últimos cambios serán más propicios al monopolio de los gigantes internacionales que al desarrollo de empresas innovadoras locales.
Cualquiera que sea el aspecto final del producto LED de tamaño de píxel pequeño, siempre vale la pena esperar por los nuevos avances tecnológicos.Hay muchas tecnologías que se pueden aprovechar en los tesoros tecnológicos de la industria LED: no solo COB sino también tecnología flip-chip;Los MicroLED no solo pueden ser cristales QLED u otros materiales.
En resumen, la industria de las pantallas grandes LED de tamaño de píxel pequeño es una industria que continúa innovando y avanzando en tecnología.
Hora de publicación: 08-jun-2021