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超高清显示时代,LED封装技术与时俱进

导语:LED显示屏从过去的单色发展到双色,再到全彩;点间距也不断缩小,从以往的P30发展到P20、P10、P2.5,再到P1以下的LED显示屏快速地发展。在此趋势下,LED封装技术也随之不断进步,向多元化方向发展。

随着人们不断追求极致的视觉体验,超高清显示需求与日俱增,LED显示步入微间距时代。LED显示屏从过去的单色发展到双色,再到全彩;点间距也不断缩小,从以往的P30发展到P20、P10、P2.5,再到P1以下的LED显示屏快速地发展。

在此趋势下,LED封装技术也随之不断进步,向多元化方向发展。

超高清显示到来,N合一SMD应运而生

关于色彩学中的红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色芯片制作,早在20年前就不断发展进步,芯片的封装方式也变得多样化,从DIP封装逐渐发展至如今的SMD、COB封装等。

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0SMD表贴封装

当LED显示屏由室外走向室内时,芯片尺寸随着微缩工艺,不断地向微米级发展,SMD表面封装器件应用在室内显示屏上,已经发展成熟,与之相对应的LED芯片尺寸有3535、2121等。

在室内LED小间距显示屏的高清像素驱动下,LED芯片尺寸更从2121向下发展至1515和1010。点间距P1.2—P2.5mm的LED显示屏差异性不大,并有同质化的竞争现象。

随着5G+4K/8K+AI时代到来,市场越来越需要P1以下的超高清LED显示屏。此时,P1以下的LED芯片尺寸向下发展为0808、0606,封装结构设计面临工艺、生产良率上的挑战,因而产生N合一SMD的概念。

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央视带头推动“5G+4K/8K+AI”的发展

如四合一SMD是利用长宽1.5mm的空间分割四个区,一次性封装四份红、绿、蓝的芯片。N合一SMD在不改变表贴式的制造模式下,有机会实现更小点间距的MiniLED显示屏。

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N合一SMD封装

SMD表贴应用在小间距显示上存在一定局限性,如产生静电影响,搬运安装过程中的磕碰易损坏灯珠等,防护等级相对较弱。

GOB和AOB增强防护功能,提升稳定可靠性

针对SMD封装技术的局限性,行业内主要有GOB和AOB两种解决方法,通过在灯板模块上进行表面处理,以起到防潮、防尘、防静电的作用,避免因磕碰、刮蹭而导致灯珠损坏的问题发生,为超高清显示的稳定性与可靠性提供有力保障。

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防水、防尘、防静电功能

其中GOB技术是一种表面涂覆工艺,类似户外显示屏的表面灌胶工艺,在SMD灯板表面整体填充一层透明环氧树脂,灯珠表面覆盖厚度达至2~5mm,起到防尘和防水的效果。

GOB技术适用于较大间距LED显示屏,如P8、P10,如果应用在间距较小的LED显示屏,不易散热,造成显示屏表面的温度过高,光学显示效果较为模糊。

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AOB技术

AOB属于纳米级别的表面镀膜涂覆工艺,主要有填充层和表面保护层。填充层改善印刷电路板的墨色与灯面光学效果,使其达到广视角,适合应用于小间距LED显示屏;表面防护层防止灯珠引脚不受水汽、灰尘侵入。AOB技术的应用以AET青云系列为典型案例。

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AET青云系采用AOB技术

青云系列在AOB技术保护下,稳定性与可靠性得到极大提升,成为央视512特别节目主屏,画面色彩更柔和细腻,实现超高清显示。

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央视512《天使礼赞》特别节目主屏选用AET青云系列 

正装和倒装COB,兼具超高清与防护功能

在超高清显示与芯片尺寸微缩发展的效应下,点间距P1以下的LED显示屏,需使用0808以下的芯片组件,但此时表贴器件面临因打线、注胶、气密性等问题导致量产良率不达标准,0606以下的LED灯珠更是难上加难,日后也不易进行修复。

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正装和倒装的COB封装方式区别在于,正装芯片制程需要经过焊线工序,使芯片电极和基板进行结合,倒装方式则突破以往的制造模式,因制程结构不同而无需焊线,更有机会提升良率和有效应用微缩尺寸芯片。

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倒装方式的COB是将更多、更密的三原色RGB直接进行固晶,简化生产工序,解决空间体积的设计限制,实现点间距更小,而且还拥有防尘、防水、防磕碰、防静电等多重安全保护,屏幕易清洁。

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倒装COB实现P1以下的Mini/MicroLED显示屏将更为合适,其中,AET量产的P0.7 MiniLED采用了全倒装COB,契合超高清显示要求,具有可靠性强、超高对比度、节能明显等优势。AET 8K全倒装COB产品多次被央视选用,不仅能适应户外环境,而且呈现出超高清画面,被央视新闻网点赞。

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央视选用AET 0.7 MTM-FCOB户外直播北京消费季

【责任编辑: 胥雪琪 】

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