روند آینده نمایشگر LED پیکسل کوچک

در سه سال گذشته، عرضه و فروش صفحه‌نمایش‌های بزرگ ال‌ای‌دی پیکسل کوچک، نرخ رشد مرکب سالانه بیش از 80 درصد را حفظ کرده است.این سطح از رشد نه تنها در میان فناوری‌های برتر در صنعت صفحه‌نمایش بزرگ امروزی قرار می‌گیرد، بلکه در نرخ رشد بالای صنعت صفحه‌نمایش بزرگ نیز قرار دارد.رشد سریع بازار نشان‌دهنده سرزندگی بالای فناوری LED پیکسل کوچک است.

COB: ظهور محصولات "نسل دوم".

صفحه‌نمایش‌های ال‌ای‌دی پیکسل کوچک با استفاده از فناوری کپسوله‌سازی COB، نمایشگر LED با پیکسل کوچک «نسل دوم» نامیده می‌شوند.از سال گذشته، این نوع محصول روند رشد بازار پرسرعت را نشان داده و به نقشه راه "بهترین انتخاب" برای برخی از برندهایی تبدیل شده است که بر مراکز فرماندهی و اعزام رده بالا تمرکز می کنند.

SMD، COB به MicroLED، روندهای آینده برای صفحه نمایش های LED بزرگ

COB مخفف انگلیسی ChipsonBoard است.اولین تکنولوژی در دهه 1960 بوجود آمد.این یک "طراحی الکتریکی" است که هدف آن ساده کردن ساختار بسته قطعات الکترونیکی بسیار ظریف و بهبود پایداری محصول نهایی است.به زبان ساده، ساختار بسته COB به این صورت است که تراشه اصلی، لخت یا جزء الکترونیکی مستقیماً روی برد مدار لحیم شده و با یک رزین مخصوص پوشانده می شود.

در کاربردهای LED، بسته COB عمدتاً در سیستم‌های روشنایی پرقدرت و نمایشگر LED کوچک پیکسل استفاده می‌شود.اولی مزایای خنک‌کننده‌ای که توسط فناوری COB به ارمغان می‌آورد را در نظر می‌گیرد، در حالی که دومی نه تنها از مزایای پایداری COB در خنک‌سازی محصول استفاده کامل می‌کند، بلکه در مجموعه‌ای از "اثرات عملکرد" ​​منحصر به فرد است.

مزایای محصورسازی COB در صفحه نمایش های LED کوچک پیکسلی عبارتند از: 1. ارائه یک پلت فرم خنک کننده بهتر.از آنجایی که بسته COB یک کریستال ذرات است که مستقیماً با برد PCB در تماس نزدیک است، می تواند از "ناحیه بستر" برای دستیابی به هدایت گرما و اتلاف گرما استفاده کامل کند.سطح اتلاف گرما عامل اصلی است که پایداری، نرخ نقص نقطه و عمر مفید صفحه نمایش های LED کوچک پیکسلی را تعیین می کند.ساختار اتلاف حرارت بهتر به طور طبیعی به معنای پایداری کلی بهتر است.

2. بسته COB یک ساختار واقعا مهر و موم شده است.از جمله برد مدار PCB، ذرات کریستال، پایه های لحیم کاری و سرب ها و غیره همگی کاملا آب بندی شده اند.مزایای یک ساختار مهر و موم شده آشکار است - به عنوان مثال، رطوبت، ضربه، آسیب آلودگی، و تمیز کردن آسان تر سطح دستگاه.

3. بسته COB را می توان با ویژگی های منحصر به فرد "اپتیک نمایشگر" طراحی کرد.به عنوان مثال، ساختار بسته بندی آن، تشکیل ناحیه بی شکل، می تواند با مواد جاذب نور سیاه پوشانده شود.این باعث می شود محصول بسته COB در مقابل بهتر شود.برای مثال دیگر، بسته COB می‌تواند تنظیمات جدیدی را در طراحی نوری بالای کریستال انجام دهد تا طبیعی‌سازی ذرات پیکسل را درک کند و معایب اندازه ذرات تیز و روشنایی خیره‌کننده صفحه‌نمایش‌های LED معمولی پیکسل کوچک را بهبود بخشد.

4. لحیم کاری کریستال کپسوله COB از فرآیند لحیم کاری مجدد SMT با نصب سطحی استفاده نمی کند.در عوض، می تواند از "فرایند لحیم کاری با دمای پایین" از جمله جوشکاری با فشار حرارتی، جوشکاری اولتراسونیک و اتصال سیم طلا استفاده کند.این باعث می شود که ذرات کریستالی LED نیمه هادی شکننده در معرض دمای بالای 240 درجه قرار نگیرند.فرآیند دمای بالا نقطه کلیدی نقاط مرده LED با شکاف کوچک و چراغ های مرده، به ویژه چراغ های مرده دسته ای است.هنگامی که فرآیند اتصال دای چراغ‌های مرده را نشان می‌دهد و نیاز به تعمیر دارد، "لحیم کاری مجدد با دمای بالا ثانویه" نیز اتفاق می‌افتد.فرآیند COB این را به طور کامل از بین می برد.این همچنین کلید نرخ نقطه بد فرآیند COB است که تنها یک دهم محصولات نصب شده روی سطح است.

البته، فرآیند COB نیز "ضعف" خود را دارد.اولین مورد بحث هزینه است.هزینه فرآیند COB بیشتر از فرآیند نصب سطحی است.این به این دلیل است که فرآیند COB در واقع یک مرحله کپسوله سازی است و نصب سطحی یکپارچه سازی ترمینال است.قبل از اجرای فرآیند نصب سطحی، ذرات کریستال LED قبلاً فرآیند کپسولاسیون را پشت سر گذاشته‌اند.این تفاوت باعث شده است که COB آستانه سرمایه گذاری، آستانه هزینه و آستانه فنی بالاتری از دیدگاه تجاری صفحه نمایش LED داشته باشد.با این حال، اگر "بسته لامپ و یکپارچه سازی ترمینال" فرآیند نصب سطحی با فرآیند COB مقایسه شود، تغییر هزینه به اندازه کافی قابل قبول است و تمایل به کاهش هزینه با ثبات فرآیند و توسعه مقیاس کاربرد وجود دارد.

دوم، سازگاری بصری محصولات کپسوله سازی COB نیازمند تنظیمات فنی دیرهنگام است.از جمله قوام خاکستری خود چسب محصور کننده و ثبات سطح روشنایی کریستال ساطع کننده نور، کنترل کیفیت کل زنجیره صنعتی و سطح تنظیم بعدی را آزمایش می کند.با این حال، این نقطه ضعف بیشتر مربوط به "تجربه نرم" است.از طریق یک سری پیشرفت‌های تکنولوژیکی، اکثر شرکت‌های صنعت بر فناوری‌های کلیدی برای حفظ ثبات بصری تولید در مقیاس بزرگ تسلط پیدا کرده‌اند.

سوم، کپسوله‌سازی COB روی محصولات با فاصله پیکسلی زیاد، «پیچیدگی تولید» محصول را به شدت افزایش می‌دهد.به عبارت دیگر، فناوری COB بهتر از این نیست، برای محصولات با فاصله P1.8 کاربرد ندارد.زیرا در فاصله دورتر، COB افزایش هزینه های قابل توجهی را به همراه خواهد داشت.– این درست مانند این است که فرآیند نصب روی سطح نمی تواند به طور کامل جایگزین نمایشگر LED شود، زیرا در محصولات p5 یا بیشتر، پیچیدگی فرآیند نصب سطحی منجر به افزایش هزینه ها می شود.فرآیند COB آینده نیز عمدتاً در محصولات P1.2 و پایین تر استفاده خواهد شد.

دقیقاً به دلیل مزایا و معایب صفحه نمایش ال ای دی با گام پیکسل کوچک محصورکننده COB است که: 1.COB اولین انتخاب مسیر برای نمایشگر LED با گام پیکسل کوچک نیست.از آنجایی که LED گام پیکسل کوچک به تدریج از محصول با پیچ بزرگ در حال پیشرفت است، به ناچار فناوری بالغ و ظرفیت تولید فرآیند نصب روی سطح را به ارث خواهد برد.این همچنین الگویی را ایجاد کرد که LED های امروزی با پیکسل های کوچک با پیکسل های کوچک، اکثریت بازار را برای صفحه نمایش های LED کوچک پیکسل اشغال می کنند.

2. COB یک "روند اجتناب ناپذیر" برای نمایشگر LED با گام پیکسل کوچک برای انتقال بیشتر به زمین های کوچکتر و به برنامه های داخلی سطح بالاتر است.زیرا، در تراکم پیکسل های بالاتر، سرعت نور مرده فرآیند نصب سطحی به یک "مشکل نقص محصول نهایی" تبدیل می شود.فناوری COB می تواند به طور قابل توجهی پدیده خاموشی صفحه نمایش LED با گام پیکسل کوچک را بهبود بخشد.در عین حال، در بازار مركز فرماندهی و اعزام رده بالا، هسته اثر نمایشگر «روشنایی» نیست، بلكه «راحتی و قابلیت اطمینان» است كه غالب است.این دقیقاً مزیت فناوری COB است.

بنابراین، از سال 2016، توسعه شتابان نمایشگر LED با پیکسل کوچک کپسوله COB را می توان به عنوان ترکیبی از "زمین کوچکتر" و "بازار بالاتر" در نظر گرفت.عملکرد بازار این قانون این است که شرکت های صفحه نمایش LED که در بازار مراکز فرماندهی و اعزام فعالیت ندارند، علاقه کمی به فناوری COB دارند.شرکت های صفحه نمایش LED که عمدتاً بر بازار مراکز فرماندهی و اعزام تمرکز می کنند، به طور ویژه به توسعه فناوری COB علاقه مند هستند.

فناوری بی پایان است، میکرو ال ای دی با صفحه نمایش بزرگ نیز در راه است

تغییرات فنی محصولات نمایشگر LED سه مرحله در خط، نصب روی سطح، COB و دو دور را تجربه کرده است.از در خط، نصب روی سطح، تا COB به معنای زیر و بمی کمتر و وضوح بالاتر است.این روند تکاملی پیشرفت صفحه نمایش LED است و همچنین بازارهای برنامه های کاربردی پیشرفته تری را توسعه داده است.بنابراین آیا این نوع تکامل فناوری در آینده ادامه خواهد داشت؟پاسخ بله است.

صفحه نمایش LED از خطی به سطح تغییرات، به طور عمده فرآیند یکپارچه و مهره لامپ مشخصات بسته تغییر می کند.مزایای این تغییر عمدتاً قابلیت ادغام سطح بالاتر است.صفحه نمایش LED در فاز گام پیکسل کوچک، از فرآیند نصب سطحی به تغییرات فرآیند COB، علاوه بر تغییرات فرآیند یکپارچه سازی و مشخصات بسته، ادغام COB و فرآیند یکپارچه سازی کپسوله سازی، فرآیند کل زنجیره صنعت دوباره بخش بندی است.در عین حال، فرآیند COB نه تنها قابلیت کنترل زمین کوچک‌تر را به ارمغان می‌آورد، بلکه راحتی بصری و تجربه اطمینان بهتری را نیز به ارمغان می‌آورد.

در حال حاضر، فناوری MicroLED به یکی دیگر از محورهای تحقیقات آینده‌نگر LED در صفحه نمایش بزرگ تبدیل شده است.مفهوم MicroLED در مقایسه با نسل قبلی LED های کوچک پیکسلی فرآیند COB، تغییری در فناوری یکپارچه سازی یا کپسوله سازی نیست، بلکه بر "کوچک سازی" کریستال های مهره لامپ تاکید دارد.

در محصولات صفحه نمایش LED با تراکم پیکسل بسیار بالا، دو الزام فنی منحصر به فرد وجود دارد: اول، تراکم پیکسل بالا، خود به اندازه لامپ کوچکتر نیاز دارد.فناوری COB به طور مستقیم ذرات کریستال را محصور می کند.در مقایسه با تکنولوژی نصب سطحی، محصولات مهره لامپ که قبلاً کپسوله شده اند، لحیم کاری می شوند.طبیعتاً مزیت ابعاد هندسی را دارند.این یکی از دلایلی است که نشان می دهد COB برای محصولات صفحه نمایش LED با گام کوچکتر مناسب تر است.دوم، تراکم پیکسلی بالاتر همچنین به این معنی است که سطح روشنایی مورد نیاز هر پیکسل کاهش می یابد.صفحه‌نمایش‌های ال‌ای‌دی پیکسلی بسیار کوچک، که بیشتر برای فضاهای داخلی و فاصله‌های دید نزدیک استفاده می‌شوند، نیازهای خاص خود را برای روشنایی دارند که از هزاران لومن در صفحه‌های بیرونی به کمتر از هزار و یا حتی صدها لومن کاهش یافته است.علاوه بر این، افزایش تعداد پیکسل ها در واحد سطح، به دنبال روشنایی درخشان یک کریستال کاهش می یابد.

استفاده از ساختار میکرو کریستالی MicroLED، یعنی مطابقت با هندسه کوچکتر (در کاربردهای معمول، اندازه کریستال MicroLED می تواند یک تا یک ده هزارم محدوده فعلی لامپ LED کوچک پیکسل کوچک باشد)، همچنین ویژگی های پایین تر را برآورده می کند. ذرات کریستال روشنایی با تراکم پیکسلی بالاتر.در عین حال، هزینه نمایشگر LED تا حد زیادی از دو بخش تشکیل شده است: فرآیند و بستر.نمایشگر LED میکرو کریستالی کوچکتر به معنای مصرف کمتر مواد بستر است.یا هنگامی که ساختار پیکسلی یک صفحه نمایش led پیکسل کوچک می تواند به طور همزمان توسط کریستال های LED با اندازه بزرگ و کوچک برآورده شود، استفاده از دومی به معنای هزینه کمتر است.

به طور خلاصه، مزایای مستقیم MicroLED ها برای صفحه نمایش های LED بزرگ پیکسل کوچک شامل هزینه مواد کمتر، روشنایی کم بهتر، عملکرد بالا در مقیاس خاکستری و هندسه کوچکتر است.

در عین حال، MicroLED ها دارای مزایای اضافی برای صفحه نمایش های LED کوچک پیکسل هستند: 1. دانه های کریستالی کوچکتر به این معنی است که ناحیه بازتابی مواد کریستالی به طور چشمگیری کاهش یافته است.چنین صفحه نمایش LED گام پیکسلی کوچکی می تواند از مواد و تکنیک های جذب نور در سطح بزرگتر استفاده کند تا جلوه های سیاه و خاکستری تیره صفحه نمایش LED را افزایش دهد.2. ذرات کریستالی کوچکتر فضای بیشتری برای بدنه صفحه نمایش LED باقی می گذارد.این فضاهای سازه ای را می توان با سایر اجزای حسگر، سازه های نوری، سازه های دفع گرما و مواردی از این دست مرتب کرد.3. صفحه نمایش LED کوچک پیکسلی فناوری MicroLED فرآیند کپسوله سازی COB را به طور کلی به ارث می برد و تمام مزایای محصولات فناوری COB را دارد.

البته هیچ تکنولوژی کاملی وجود ندارد.MicroLED نیز از این قاعده مستثنی نیست.در مقایسه با صفحه نمایش LED معمولی پیکسل کوچک و صفحه نمایش LED معمولی با محفظه COB، نقطه ضعف اصلی MicroLED «فرایند کپسوله‌سازی دقیق‌تر» است.صنعت این را "حجم عظیمی از فناوری انتقال" می نامد.یعنی میلیون‌ها کریستال ال‌ای‌دی روی یک ویفر و عملیات تک کریستالی پس از تقسیم، نمی‌توانند به صورت مکانیکی ساده تکمیل شوند، بلکه به تجهیزات و فرآیندهای تخصصی نیاز دارند.

دومی همچنین "بدون گلوگاه" در صنعت MicroLED فعلی است.با این حال، برخلاف نمایشگرهای MicroLED بسیار ظریف و با چگالی فوق العاده بالا که در صفحه نمایش VR یا تلفن همراه استفاده می شود، MicroLED ها ابتدا برای نمایشگرهای LED با گام بزرگ بدون محدودیت «تراکم پیکسلی» استفاده می شوند.برای مثال، فضای پیکسلی سطح P1.2 یا P0.5 محصول هدفی است که برای فناوری «انتقال غول‌پیکر» آسان‌تر «دستیابی» است.

در پاسخ به مشکل حجم عظیمی از فناوری انتقال، گروه سازمانی تایوان یک راه حل مصالحه ایجاد کرد، یعنی 2.5 نسل از صفحه نمایش های LED کوچک پیکسل: MiniLED.ذرات کریستال MiniLED بزرگتر از MicroLED سنتی است، اما هنوز هم فقط یک دهم کریستال های معمولی پیکسل کوچک صفحه نمایش LED یا چند ده عدد.اینوتک معتقد است که با استفاده از این محصول MinILED با فناوری کاهش یافته، می‌تواند طی 1 تا 2 سال به «بلوغ فرآیند» و تولید انبوه دست یابد.

به طور کلی، فناوری MicroLED در بازار LED و صفحه نمایش بزرگ با پیکسل کوچک استفاده می‌شود که می‌تواند یک «شاهکار عالی» از عملکرد نمایشگر، کنتراست، معیارهای رنگ و سطوح صرفه‌جویی در مصرف انرژی ایجاد کند که بسیار بیشتر از محصولات موجود است.با این حال، از نصب روی سطح تا COB تا MicroLED، صنعت LED پیکسل کوچک از نسلی به نسل دیگر ارتقا خواهد یافت و همچنین نیازمند نوآوری مستمر در فناوری فرآیند است.

Craftsmanship Reserve "آزمایش نهایی" تولیدکنندگان LED صنعت با پیکسل های کوچک را آزمایش می کند

محصولات صفحه نمایش LED از خط، سطح به COB، بهبود مستمر آن در سطح یکپارچه سازی، آینده محصولات صفحه نمایش بزرگ MicroLED، فناوری "انتقال غول پیکر" حتی دشوارتر است.

اگر فرآیند درون خطی یک فناوری اصلی است که می تواند با دست تکمیل شود، پس فرآیند نصب روی سطح فرآیندی است که باید به صورت مکانیکی تولید شود و فناوری COB باید در یک محیط تمیز، یک محیط کاملاً خودکار، و سیستم کنترل عددیفرآیند MicroLED آینده نه تنها تمام ویژگی های COB را دارد، بلکه تعداد زیادی عملیات انتقال دستگاه الکترونیکی "حداقل" را نیز طراحی می کند.دشواری بیشتر ارتقا یافته است و شامل تجربه پیچیده تری در صنعت تولید نیمه هادی می شود.

در حال حاضر، حجم عظیمی از فناوری انتقال که MicroLED نشان دهنده توجه و تحقیق و توسعه غول های بین المللی مانند اپل، سونی، AUO و سامسونگ است.اپل یک نمایشگر نمونه از محصولات نمایشگر پوشیدنی دارد و سونی به تولید انبوه نمایشگرهای LED بزرگ P1.2 دست یافته است.هدف این شرکت تایوانی ترویج بلوغ مقادیر عظیمی از فناوری انتقال و تبدیل شدن به رقیب محصولات نمایشگر OLED است.

در این پیشرفت نسلی صفحه نمایش های LED، روند افزایش تدریجی دشواری فرآیند مزایای خود را دارد: به عنوان مثال، افزایش آستانه صنعت، جلوگیری از رقبای قیمت بی معنی تر، افزایش تمرکز صنعت، و "رقابتی کردن" شرکت های اصلی صنعت.مزایا «به طور قابل توجهی محصولات بهتری را تقویت و ایجاد می کند.با این حال، این نوع ارتقاء صنعتی دارای معایبی نیز می باشد.یعنی آستانه نسل‌های جدید ارتقاء فناوری، آستانه تأمین مالی، آستانه قابلیت‌های تحقیق و توسعه بالاتر، چرخه شکل‌گیری نیازهای عمومی‌سازی طولانی‌تر است و ریسک سرمایه‌گذاری نیز بسیار افزایش می‌یابد.تغییرات اخیر بیشتر به انحصار غول های بین المللی کمک می کند تا توسعه شرکت های نوآور محلی.

محصول LED پیکسل کوچک نهایی هر چه باشد، پیشرفت‌های فناوری جدید همیشه ارزش انتظار را دارد.فناوری‌های زیادی وجود دارد که می‌توان از آنها در گنجینه‌های فناوری صنعت LED استفاده کرد: نه تنها COB، بلکه فن‌آوری فلیپ چیپ.MicroLED ها نه تنها می توانند کریستال های QLED یا مواد دیگر باشند.

به طور خلاصه، صنعت صفحه نمایش بزرگ LED با پیکسل کوچک، صنعتی است که به نوآوری و پیشرفت فناوری ادامه می دهد.