新形勢下 我國LED室內全彩顯示屏的發展方向
說起LED室內全彩顯示屏,這是我國LED工業鼓起之初,我國企業切入LED工業的首要突破口。我國LED工業起步較晚,在LED核心技能被世界大廠牢牢掌控的情況下,上游芯片端難以介入,我國企業只好挑選技能難度不是非常高,入門門檻相對較低的封裝,再以此向上下流延伸拓展。開展到今天,我國LED封裝已達到世界一流水平。LED室內全彩顯示屏環節也不再是簡略的拼裝環節,而是一個考驗出產工藝及技能水平的環節。
對LED室內小間距來說,LED器材封裝占有了整個本錢的30%—70%,且封裝的質量直接關著led顯現屏的質量。長期以來,led顯示屏器材封裝技能的前進促進了led顯示屏的開展;而跟著led顯示屏向著高清顯現開展,其對led顯示屏器材封裝的技能工藝等要求也越來越高。當時LED顯現職業,以表貼封裝為主,一起直插式封裝與COB封裝并存,但從上一年開端,COB技能開端逐步遭到了顯示屏廠商的重視,一起Mini LED、Micro LED技能也被廣泛提及。面對這種新趨勢,咱們LED封裝企業又會怎么應對?LED顯現器材封裝的明天最終又會走向何方,這些都成了當時企業關心的問題。
led顯示屏器材封裝的技能開展過程
要弄理解當時LED封裝工業的開展現狀以及未來趨勢,咱們首先還得回憶一下我國封裝工業開展的進程。我國LED工業大約鼓起于上世紀八十年代,LED顯現封裝器材的開展首要閱歷了點陣模塊、直插式(lamp)、亞表貼、表貼(SMD)幾個階段。現在,點陣模塊和亞表貼封裝現已被商場篩選,直插封裝首要在P10以上大距離野外商場仍有運用,其他則被表貼所代替。而跟著led顯現屏小距離商場的不斷開展,現在更多的顯現屏企業又將目光轉向了COB封裝。一起,跟著被視為可能推翻工業的新一代顯現技能Micro LED的出現,Micro LED封裝技能也內職業界展開了廣泛的評論。下面讓咱們別離看看,這幾種封裝方法各自的技能特色。
1、直插式(lamp)封裝
作為繼點陣模塊之后出現的直插式封裝,其技能原理是選用引線架作各種封裝外型的引腳,一般支架的一端有“碗杯形”結構”將LED芯片粘焊固定在“碗杯形”結構內,再選用灌裝的方法,往LED成型模腔內注入液態環氧樹脂,然后刺進壓焊好的引腳式LED支架,經高溫燒烤使得環氧樹脂固化,最終離模成型。
直插式能夠說是最早研制成功并許多投進商場的LED產品,品種繁多,技能老練,其制作工藝簡略、本錢低,因而直插式封裝在SMD出現曾經,有著非常高的商場占有率。直插式LED封裝產品,首要用于野外大屏,具有高亮度、高牢靠性、環境習慣性強等長處。
當時,因為野外點距離也朝著高密方向開展,直插受限于紅綠藍3顆器材獨自插裝,無法完結高密度化,所以野外點距離P10以下逐步被表貼LED器材所代替。一般以為,野外直插式led顯現屏以P10為分界線,但職業界也有將直插式LED封裝產品運用于P9的顯現屏。
2、表貼(SMD)封裝
表貼(SMD)封裝是將單個或多個LED芯片焊在帶有塑膠“杯形”外框的金屬支架上(支架外引腳別離銜接LED芯片的P、N極),再往塑膠外框內灌封液態環氧樹脂或有機硅膠,然后高溫烘烤成型,最終切開別離成單個表貼封裝器材。因為能夠選用外表貼裝技能(SMT),所以自動化程度較高。選用表貼封裝器材的顯現屏,在顏色復原、顏色一致性、勻度、視角、畫面全體作用、尤其在體積方面,都有著直插顯現屏無法比擬的優勢。但SMDLED也有先天不足的當地,其失功率和衰減速度較高,對惡劣環境的習慣才能相對較差。
現在,SMD LED首要分為支架式(TOP)LED和片式(Chip)LED。前者常選用PLCC(Plastic LeadedChip Carrier)支架,后者選用PCB線路板作為LED芯片的載體。PLCC支架本錢低,可是在運用中存在氣密性差、散熱不良、發光不均勻和發光功率下降等問題。盡管也有功能和光效更好的PCT及EMC原料的支架,但因價格昂貴,本錢太高,現內職業界并未廣泛運用。
3、COB封裝
COB(chip On board)封裝,是一種將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連根本上,然后進行引線鍵合完結其電氣銜接。COB封裝是無支架技能,沒有了支架的焊接PIN腳,每一個燈珠和焊接導線都被環氧樹脂膠體嚴密地包封在膠體內,沒有任何暴露在外的元素。
相較于SMD封裝的顯現屏,COB顯現屏選用的是集成封裝技能,因為省去了單顆LED器材封裝后再貼片的工藝,能夠有用解決SMD封裝顯現屏,因點距離不斷縮小面對的工藝難度增大、良率低以及本錢增高級問題。可是,因為COB封裝調集了上游芯片技能,中游封裝技能及下流顯現技能,因而COB封裝近年來在顯現職業的運用一向沒有得到廣泛推行。要想將COB封裝完結大規劃運用,需求上、中、下流企業的嚴密配合來完結。
4、Micro LED封裝
Micro LED的英文全名是“Micro Light Emitting Diode”,中文也就稱作是微發光二極管,也能夠寫作“μLED”。
Micro LED其LED結構的薄膜化、細小化與陣列化,使其體積約為干流LED巨細的1%,每1個畫素都能定址、獨自驅動發光,將像素點距離由毫米級降到微米級,然后理論達1500 ppi以上甚至2000 ppi超高分辨率。
Micro LED承繼了LED低功耗、高亮度、超高解析度、顏色飽和度、反響速度快、超省電、壽數較長、功率較高級長處,其功率消耗量約為LCD的10%、OLED的50%。因而,MicroLED被視為可能推翻工業的新一代顯現技能。
當時我國led顯現屏器材封裝技能面對的問題
led顯現屏的開展,閱歷了前期的單雙色,到全彩顯現屏,再到小距離高清顯現屏的迅猛開展。現在2K現已普及,4K&HDR技能鼓起,超高清的8K也被提出,跟著人們對顯現作用的不斷尋求,led顯現屏企業也在不斷地進行著技能的改善。可是,人們對高清畫質的尋求是無止境的,一項技能的開展卻有可能面對天花板,面對新舊技能替換的問題。led顯現屏作為新式工業,技能當然不可能這么快就遭到篩選,可現在led顯現屏職業也宛如走到了十字路口,面對著“向左”,仍是“向右”的問題。
雖說“條條大路通羅馬”,要達到目的地的路要多少有多少,但不同的當地在于,這里邊既有彎路也有捷徑。當時職業,led顯現屏神往高清化開展的道路上,有的挑選了對SMD小距離的持續改進,有的則挑選了COB小距離顯現屏這條道路。
關于SMD小距離led顯示屏,咱們還不得不說到一點,正是SMD小距離的出現讓led顯現屏得以從戶大屏范疇進入室內,然后打開了寬廣的商顯商場。在專業的室內大屏幕顯現范疇,首要有DLP背投拼接、LCD拼接等技能,每一種技能都有各自的長處和缺點。小距離led顯現屏憑仗無縫拼接、低亮高灰等長處,敏捷取得了商場的認可,且一路高歌猛進,逐步代替了原本屬DLP、
LCD液晶拼接屏的一部分商場。SMD小距離現在在高端運用范疇如指揮室、控制室、會議室取得廣泛運用。
SMD小距離led顯示屏極大地拓展了led顯示屏的運用空間,為習慣高清顯現的開展趨勢,現在許多企業將精力放在了對小距離的不斷改進上,有的廠商現已推出了0.7毫米距離的顯現產品,但受限于工藝和本錢方面,這種極小距離的顯現屏產品并沒有在商場上推行運用。
也正因為SMD小距離在技能工藝和制作本錢上行將走到極限,所以職業界的一些顯現屏企業紛繁將目光轉向了COB顯現屏。
上文咱們現已說到過一些關于COB封裝的技能原理,相比SMD封裝,COB更易于完結小距離,但COB因其還存在墨色不均、一致性差、一次經過良率低一級問題,導致無法大規劃量產,近年來一向占有著較小的商場份額。可是,2017年,COB小距離顯現屏銷量的增幅超越200%,是整個小距離LED商場增幅的近4倍,因而,業界有人以為COB小距離顯現屏行將迎來高速開展時期,估計2018年COB小距離顯現產品將會以超越15%的占比生長。
曩昔業界從事COB顯現屏的企業,只要長春希達、韋僑順光電、奧蕾達等少量玩家,當今,跟著參加的企業越來越多,特別是上市企業雷曼的加入,更凸顯行內不少企業對COB小距離顯現屏的重視。
新技能鼓起,LED傳統顯現器材封裝企業情緒紛歧
內職業對SMD和COB技能不斷進行著技能的改進之際,新式的Micro LED技能內職業界也日漸遭到各大企業的重視。甚至,最近Mini LED的概念也被提了出來,關于二者的議論與解讀可謂是漫山遍野。
如果說幾年前咱們關于Micro LED還比較生疏,現在則不論是led顯現屏企業,仍是封裝企業,或許第三方配套企業,都無法對它視若無睹。Micro LED儼然是職業中潛伏多年,但行將走在光天化日之下的“鬼魂”般的存在。
咱們追根究底,將會發現,led顯示屏開展了近三十年,而關于Micro LED的出現,至少能夠追溯到十七、八年前。例如,早在2001年,日本Satoshi Takano團隊發布了他們研討的一組Micro LED陣列。該陣列選用無源驅動方法,且運用打線銜接像素與驅動電路,并將紅綠藍三個LED芯片放置在同一個硅反射器上,經過RGB的方法完結五顏六色化。該陣列雖初見成效,但也有著不容忽視的缺點,其分辨率與牢靠性都還很低,不同LED的正導游通電壓差別比較大。
隨后,在世界上多個項目組發布的成果不斷促進著Micro LED相關技能的開展。可是,Micro-LED在led顯現屏職業榜首次引發許多人士重視,一切都緣于蘋果的影響。
2014年,蘋果收買Micro LED顯現技能公司LuxVue Technology,取得多項Micro LED專利技能。當時人們普遍以為蘋果欲在Apple Watch與iPhone上選用新一代的Micro LED技能,但因不肯過于依靠面板廠,所以收買LuxVue以便取得Micro LED范疇的技能主導權。蘋果的這項收買引發了商場重視,在led顯現屏職業也引發了一些討論。可是,此刻小距離led顯示屏剛剛鼓起不久,led顯示屏企業關于Micro LED這種次世代的顯現技能,大都采納了張望的情緒。許多人甚至以為,這與led顯現屏職業關系不大,至少還很悠遠。
直至本年,三星推出的“The Wal l”電視,再次引發了職業關于Micro LED的重視。據了解,三星在1月的CES 2018展會上,推出了全新的“The Wall”電視,以其拔尖的畫質冷艷了整個職業,該產品搭載了Micro LED技能,這也是全球首款146英寸的Micro LED模塊化電視。不過,對此業界也有人以為三星的“The Wall”電視并非真實的Micro LED技能,而是界于傳統SMD與COB之間的技能。
不論三星的技能是否歸于Micro LED,至少三星推出的“The Wall”電視都將引發人們關于Micro LED技能的重視與討論。
一般以為,Micro LED在技能理論上是可行的,它的長處也是可見的。但Micro LED在“巨量搬運”方面的難題,卻成了它現在推向商場的最大“絆腳石”。
巨量搬運是一個學術名詞,經常用于物質處理流程的工程規劃上,它觸及物理系統內的物質或粒子的分散和對流。更詳細的說,巨量搬運是在描述一個化學或物理的機制,它是一種運送的現象,它意指大數量的點(分子或粒子)從某一端移動到另一端。它能夠是單一階段,或許多重階段,且觸及一個液體或許氣體的階段,有時候也可能在固體物質中發作。在Micro LED的出產上,就是要把數百萬甚至數千萬顆微米級的LED晶粒正確且有功率的移動到電路基板上。而要把巨量的微米等級的LED晶粒,透過高準度的設備,將之安置在方針基板或許電路上,這絕非一件簡單能夠做到的事情。以一個4K電視為例,需求搬運的晶粒就高達2400萬顆(以4000 x 2000 x RGB三色核算),即便一次搬運1萬顆,也需求重復2400次。
盡管一項技能難題的攻關,早晚會被戰勝。但業界人士保存估量,Micro LED真實走向商場運用至少也還需求2~3年的時刻。或許正是Micro LED運用于商場的這段時刻,讓一些企業看到了時機,所以作為“過渡技能”的Mini LED應運而生。
Mini LED這個概念最早是由晶電所提出,粗心是指晶粒尺度在100微米左右的LED,能夠說是介于傳統LED與Micro LED之間。說白了就是傳統LED背光基礎上的改進版。
當時,相較于Micro LED,Mini LED在制程上更具有可行性,技能難度要低許多,簡單完結量產,能夠更快地投入到商場運用。更重要的是,它能夠許多開發液晶顯現背光源商場,產品經濟性更佳。而這要歸功于MiniLED良率高,具有異型切開特性,調配軟性基板亦可達成高曲面背光的方法,選用局部調光規劃,具有更好的演色性,能帶給液晶面板更為精細的HDR分區,且厚度也趨近OLED,可省電達80%,故以省電、薄型化、HDR、異型顯現器等背光源運用為訴求,合適運用于手機、電視、車用面板及電競筆記本電腦等產品上。
近年來得益于LED職業景氣向好的氣勢,LED封裝職業開展迅猛。在下流LED運用商場需求不斷擴展,以及國家方針的支持下,我國已成為全球最大的LED封裝器材出產基地。據統計,2017年我國LED職業整體規劃6368億元,同比添加21%。其間,我國LED封裝產值達870億元,同比添加16%。估計2018年-2020年我國LED封裝職業將維持13%-15%的增速,2020年產值規劃將達1288億元。
在LED顯現器材封裝技能、工藝不斷取得前進,全球封裝產能加快向我國搬運布景之下,我國LED顯現封裝工業的開展未來遠景光亮。
估計2018年,LED封裝職業仍將堅持快速開展的氣勢,可是,遭到世界交易改變的影響,特別是在中美交易沖突,可能導致全球商場發作動亂的布景下,未來職業最終會出現怎樣的添加情況,則存在著一定的變數。3月8日特朗普簽署法案決議對進口美國的鋼鐵和鋁加征關稅,我國采納對等的反制辦法,3月23日發布對觸及30億美元進口我國的美國農產品等產品加征關稅。3月22日特朗普以我國涉嫌強制技能搬運等托言,簽署法案擬對500億美元左右進口美國的我國產品加征關稅。美國政府4月3日發布對華“301查詢”納稅產品主張清單,觸及每年從我國進口的價值約500億美元產品。4月4日我國發布了擬對進口我國500億美元左右美國產品加征關稅的清單。美國總統特朗普4月5日再次要求美國交易代表辦公室根據“301查詢”,額定對1000億美元我國進口產品加征關稅。對此,我國商務部等多個部分及時作出回應,中方將奉陪到底,不吝付出任何價值,必定予以堅決回擊,必定采納新的歸納應對辦法,堅決保衛國家和人民的利益。
現在,盡管美國對鋼鐵及鋁的納稅現已開端,我國對美國農產品等30億美元的納稅也進入執行階段,但后續美國提出的500億美元甚至額定1000億美元的方針提議,以及我國提出的500億美元的對等辦法,這些尚處于兩邊的“口頭反擊”,沒有真實執行。業界人士從美國發布的清單判別,美國此次的納稅對我國LED職業的影響不大,其對LED顯現器材封裝的影響更是微乎其微。可是,咱們不能掃除交易戰有進一步擴展的可能,一起美國首先挑頭,也有可能引發其他國家的連鎖反響,導致全球交易保護主義進一步加重。我國led顯現屏職業面向的是全球商場,若全球經濟遭到影響,終將無法獨善其身。
當然,不論2018年世界形勢怎么改變,都無法改變我國LED封裝工業不斷開展壯大的根本面。并且,基于LED顯現器材封裝領,咱們不但在產能上搶先,在小距離LED顯現器材封裝范疇也處于全球搶先位置,這種優勢位置,絕非一時的時局變化能夠簡單撼動。
未來我國LED封裝職業將在狂風暴雨中堅持持續開展的氣勢,我國LED封裝企業的商場規劃將會進一步擴展。且跟著MINI LED、Micro LED技能的開展,未來led顯現屏將會出現出多種技能并存共榮的局勢。