Wraz z szybkim rozwojem technologii półprzewodników, technologia wyświetlaczy również podlega ciągłym innowacjom. W ostatnich latach wyświetlacze Mini-LED i Micro-LED stały się gorącym tematem w branży-wielkich ekranów jako technologie wyświetlania-nowej generacji. Stale pojawiają się różne technologie pakowania, takie jak IMD, SMD, GOB, VOB, COG i MIP. Wiele osób może nie znać tych technologii. Dzisiaj przeanalizujemy jednocześnie wszystkie różne technologie pakowania dostępne na rynku. Po przeczytaniu tego nie będziesz już zdezorientowany.
P: Czym są małe-rozstawy, Mini LED, Micro LED i MLED?
Odp.: Mały-rozstaw: ogólnie ekrany LED o rozstawie pikseli od P1.0 do P2.0 nazywane są wyświetlaczami o małym-rozstawie pikseli. Mini LED: Rozmiar chipa LED wynosi od 50 do 200 mikrometrów, a rozstaw pikseli wyświetlacza mieści się w zakresie 0,3-1,5 mm; Micro LED: Rozmiar chipa LED jest mniejszy niż 50 mikrometrów, a odstęp pikseli jest mniejszy niż 0,3 mm; Mini LED i Micro LED są wspólnie określane jako MLED.
P: Co to jest IMD?
Odp.: IMD (Integrated Matrix Devices) to rozwiązanie opakowaniowe-zintegrowane z matrycą (znane również jako „wszystko-w-jednym”), obecnie zazwyczaj w konfiguracji 2*2, tj. chipy LED 4-w-1, zawierające 12 trójkolorowych chipów LED RGB. IMD to produkt pośredni w przejściu z dyskretnych urządzeń SMD na COB: podziałkę można zmniejszyć do P0,7, poprawiając jednocześnie odporność na uderzenia, ale czterech diod LED nie można rozdzielić na różne kolory, co powoduje różnice kolorów wymagające kalibracji.
P: Co to jest SMD?
Odp.: SMD to skrót od urządzeń do montażu powierzchniowego. Produkty LED wykorzystujące technologię SMD (technologia montażu powierzchniowego) obejmują klosz lampy, wspornik, chip, przewody, żywicę epoksydową i inne materiały w chipach LED o różnych specyfikacjach. Szybkie-maszyny do umieszczania wykorzystują-lutowanie rozpływowe w wysokiej temperaturze do lutowania chipów LED na płytce PCB, tworząc moduły LED o różnych skokach. SMD o małym-rozstawie zazwyczaj odsłania chipy LED lub wykorzystuje maskę. Ze względu na dojrzałą i stabilną technologię, kompletny łańcuch przemysłowy, niskie koszty produkcji, dobre odprowadzanie ciepła i wygodną konserwację, jest to obecnie najpopularniejsze rozwiązanie w zakresie pakowania diod LED o małym-rozstawie. Jednak ze względu na poważne wady, takie jak podatność na uderzenia, awarie diod LED i wady „gąsienicowe”, nie jest już w stanie zaspokoić potrzeb-rynków wyższej klasy.
P: Co to jest GOB?
Odp.: GOB, czyli Glue On Board, to proces ochronny polegający na naniesieniu kleju na moduły SMD, rozwiązujący problemy związane z odpornością na wilgoć i uderzenia. Wykorzystuje nowy, zaawansowany przezroczysty materiał do hermetyzacji podłoża i opakowań LED, tworząc skuteczną ochronę. Materiał ten charakteryzuje się nie tylko wyjątkowo wysoką przezroczystością, ale także doskonałą przewodnością cieplną. Dzięki temu diody LED GOB-o małym rozstawie mogą dostosować się do każdych trudnych warunków. W porównaniu z tradycyjnymi SMD zapewnia wysoką ochronę:-odporność na wilgoć, wodoodporność, pyłoszczelność,-odporność na uderzenia,-statyka, mgła solna-odporność-odporność na utlenianie,-odporność na niebieskie światło i-odporność na wibracje. Można go zastosować w trudniejszych warunkach, zapobiegając-awariom diod LED na dużych obszarach i spadkom diod LED. Stosowany jest głównie w wypożyczalniach ekranów, ale występują problemy z uwalnianiem naprężeń, rozpraszaniem ciepła, naprawą i słabą przyczepnością kleju.
P: Co to jest VOB?
Odp.: VOB to ulepszona wersja technologii GOB. Wykorzystuje importowaną powłokę nano-samoprzylepną VOB, a sterowanie maszyną-na poziomie nano pozwala uzyskać cieńszą i gładszą powłokę. Prowadzi to do silniejszej ochrony diod LED, mniejszej awaryjności, wyższej niezawodności, łatwiejszej naprawy, lepszej spójności czarnego ekranu, zwiększonego kontrastu, bardziej miękkiego obrazu i mniejszego zmęczenia oczu, co znacznie poprawia wrażenia wizualne na ekranie.
P: Co to jest COB?
Odp.: COB (Chip on Board) to technologia pakowania, która mocuje chipy LED na podłożu PCB, a następnie nakłada klej na cały zespół. Do zakrycia punktów mocowania płytki krzemowej na powierzchni podłoża stosuje się termoprzewodzącą żywicę epoksydową. Następnie płytkę krzemową umieszcza się bezpośrednio na powierzchni podłoża i-poddaje obróbce cieplnej aż do pewnego zamocowania. Na koniec stosuje się łączenie drutowe w celu ustanowienia połączenia elektrycznego pomiędzy płytką krzemową a podłożem. Charakteryzuje się odpornością na uderzenia,-właściwościami antystatycznymi, odpornością na wilgoć, kurzem, bardziej miękkim i przyjemnym dla oczu obrazem, skutecznym tłumieniem mory, wysoką niezawodnością i mniejszym odstępem pikseli. Znacząco zmniejsza „efekt gąsienicy” martwych diod LED, co czyni ją jedną z najbardziej odpowiednich technologii w erze mini-LED.
P: Co to jest COG?
Odp.: COG, czyli Chip on Glass, oznacza łączenie chipów LED bezpośrednio ze szklanym podłożem, a następnie hermetyzację całego urządzenia. Największą różnicą w stosunku do COB jest to, że nośnik do montażu chipów został zastąpiony szklanym podłożem zamiast płytki PCB. Pozwala to na rozstaw pikseli poniżej P0.1, co czyni ją najbardziej odpowiednią technologią dla Micro LED.
P: Co to jest MIP?
Odp.: MIP oznacza moduł w pakiecie, co oznacza zintegrowane opakowanie z wieloma-chipami. Ze względu na rosnące zapotrzebowanie rynku na jasność źródła światła, moc świetlna osiągalna w przypadku opakowania z pojedynczym-chipem jest niewystarczająca, co prowadzi do rozwoju MIP. MIP osiąga wyższą wydajność i integrację funkcjonalną poprzez pakowanie wielu chipów w to samo urządzenie i stopniowo zyskuje akceptację rynku. MIP to popularna technologia, która pojawi się w branży Mini/Micro LED w 2023 r. i która ma na celu przede wszystkim rozwiązywanie problemów związanych z technologią przenoszenia masy w mikro-diodach LED. Zmniejsza to trudność przenoszenia masy poprzez zintegrowanie trzech-kolorowych sub-pikseli RGB w pakiecie, a następnie przeniesienie pojedynczych zintegrowanych pikseli.
P: Co to jest CSP?
Odp.: CSP to skrót od Chip Scale Package, co oznacza opakowanie na poziomie-chipu. CSP (Converterless Package) to dalsza miniaturyzacja technologii SMD (Surface Mount Device). Chociaż jest to opakowanie z jednym-chipem, obecnie jest ono używane tylko do pakowania-chipów typu flip. Eliminując przewody, upraszczając lub usuwając ramkę przewodów i bezpośrednio otaczając chip materiałem opakowaniowym, rozmiar opakowania jest znacznie zmniejszony, zwykle do około 1,2 razy większy od rozmiaru chipa. W porównaniu do SMD, CSP osiąga mniejszy rozmiar, a w porównaniu do opakowania wielochipowego COB (Chip-on-Board)- oferuje lepszą jednolitość wydajności chipa, stabilność i niższe koszty konserwacji. Jednak ze względu na mniejsze podkładki typu flip-chip wymaga to większej precyzji w procesie pakowania, a także bardziej wymagającego sprzętu i umiejętności operatora.
P: Co to jest standardowy chip LED?
Odp.: Standardowy chip oznacza chip, w którym elektrody i powierzchnia emitująca światło znajdują się po tej samej stronie. Elektrody są połączone z podłożem za pomocą drutu metalowego. Jest to najbardziej dojrzała struktura chipa, stosowana głównie w ekranach LED o rozdzielczości P1.0 i wyższej. Druty metalowe to głównie złoto i miedź. Trój-kolorowa dioda LED ma pięć przewodów. Jest podatny na wilgoć i naprężenia, co może spowodować przerwanie przewodu i doprowadzić do awarii diody LED.
P: Co to jest flip-chip? Odp.: Diody LED z chipem typu flip-różnią się od standardowych-diod LED z chipem układem elektrod i sposobem wykonywania przez nie funkcji elektrycznych. Powierzchnia-emitująca światło flip-chipu-jest skierowana do góry, podczas gdy powierzchnia elektrody jest skierowana w dół; jest to zasadniczo odwrócony standardowy-chip, stąd nazwa „flip-chip”. Ponieważ eliminuje proces łączenia wymagany w przypadku standardowych-diod LED z chipem, znacznie poprawia wydajność produkcji. Zalety diod LED typu flip-chip obejmują: brak konieczności łączenia przewodów, co zapewnia większą stabilność; wysoka skuteczność świetlna i niskie zużycie energii; większy skok, skutecznie zmniejszający ryzyko awarii diod LED; i mniejszy rozmiar.
P: Co to jest synchroniczny system sterowania?
Odp.: Synchroniczny system sterowania oznacza, że treść wyświetlana na ekranie LED jest zgodna z treścią wyświetlaną na źródle sygnału (takim jak komputer). W przypadku utraty komunikacji między ekranem wyświetlacza a komputerem, ekran wyświetlacza przestaje działać. Wewnętrzne diody LED o małym-rozstawie często korzystają z synchronicznych systemów sterowania.
P: Co to jest asynchroniczny system sterowania?
Odp.: Asynchroniczny system sterowania umożliwia odtwarzanie w trybie offline. Programy edytowane na komputerze są przesyłane za pośrednictwem sieci 3G/4G/5G, Wi-Fi, kabla Ethernet, napędu flash USB itp. i zapisywane na asynchronicznej karcie systemowej, co pozwala na normalne działanie nawet bez komputera. W ekranach zewnętrznych zazwyczaj stosuje się asynchroniczne systemy sterowania.
P: Jaka jest architektura sterownika ze wspólną anodą?
Odp.: Architektura wspólnej anody oznacza, że dodatnie zaciski wszystkich trzech typów chipów LED (RGB) są zasilane z jednego źródła 5 V. Zacisk ujemny jest podłączony do układu scalonego sterownika, który aktywuje obwód z masą, jeśli jest to konieczne do sterowania diodą LED. Jest to najbardziej dojrzała i-ekonomiczna metoda sterowania, powszechnie stosowana w konwencjonalnych wyświetlaczach LED. Jego wadą jest to, że nie jest-energooszczędny.
P: Jaka jest architektura sterownika ze wspólną anodą?
Odp.: „Wspólna katoda” odnosi się do metody zasilania ze wspólną katodą (zacisk ujemny). Wykorzystuje diody LED ze wspólną katodą i specjalnie zaprojektowany układ scalony sterownika ze wspólną katodą. Zaciski R i GB są zasilane oddzielnie, a prąd przepływa przez diody LED do ujemnego zacisku układu scalonego. Dzięki wspólnej katodzie możemy bezpośrednio dostarczać różne napięcia zgodnie z różnymi wymaganiami napięciowymi diod, eliminując w ten sposób potrzebę stosowania rezystorów dzielnika napięcia i zmniejszając zużycie energii. Jasność wyświetlacza i efekty pozostają niezmienione, co skutkuje oszczędnością energii na poziomie 25% ~ 40%. To znacznie zmniejsza wzrost temperatury systemu; wzrost temperatury metalowych części konstrukcji ekranu nie przekracza 45 K, a wzrost temperatury materiałów izolacyjnych nie przekracza 70 K, skutecznie zmniejszając prawdopodobieństwo uszkodzenia diod LED. W połączeniu z ogólną ochroną opakowania COB, poprawia to stabilność i niezawodność całego systemu ekspozycyjnego, dodatkowo wydłużając jego żywotność. Jednocześnie, dzięki wspólnemu napięciu sterującemu napędem katody, wytwarzanie ciepła jest znacznie zmniejszone, a zużycie energii jest obniżone, co zapewnia brak dryfu długości fali podczas ciągłej pracy. Wyświetla realistyczne--kolory.
P: Jakie są różnice między architekturą sterowania ze wspólną-katodą i wspólną-anodą?
Odp.: Po pierwsze, metody jazdy są różne. Przy sterowaniu-katodą wspólną prąd przepływa najpierw przez chip LED, a następnie do ujemnego zacisku układu scalonego, co skutkuje mniejszym spadkiem napięcia w przewodzie i niższą-rezystancją. W przypadku-sterowania wspólną anodą prąd przepływa z płytki drukowanej do chipa LED, zapewniając jednolite zasilanie wszystkich chipów, co prowadzi do większego spadku napięcia w kierunku przewodzenia. Po drugie, napięcia zasilania są różne. W przypadku-sterowania wspólną katodą napięcie czerwonego chipa wynosi około 2,8 V, natomiast napięcie niebieskiego i zielonego chipa wynosi około 3,8 V. Zasilacz ten zapewnia dokładne dostarczanie mocy przy niskim zużyciu energii, co skutkuje stosunkowo niskim wytwarzaniem ciepła podczas pracy wyświetlacza LED. W przypadku zasilania-wspólną anodą, przy stałym prądzie, wyższe napięcie oznacza większe zużycie energii i stosunkowo większe straty mocy. Dodatkowo, ponieważ czerwony chip wymaga niższego napięcia niż niebieski i zielony chip, potrzebny jest dzielnik rezystorowy, co prowadzi do większego wytwarzania ciepła podczas pracy wyświetlacza LED.
