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从单颗RGB到COB,小间距LED“全面开花”

2017-03-06 10:31 来源:高工LED综合报道 关注度:43365次 字体:   原创申明 投稿
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新年伊始,“COB小间距LED”的登台亮相给业界带来了耳目一新的看点,突破了以往厂商多在间距“越来越小”上的比拼。

  新年伊始,“COB小间距LED”的登台亮相给业界带来了耳目一新的看点,突破了以往厂商多在间距“越来越小”上的比拼。

  这也意味着,对于整个LED显示屏市场而言,不再仅仅以不同间距来划分LED产品,不同的封装技术成为了区分、选择LED产品的另一关键。

  进入室内市场,小间距LED的优势

  LED产品面世之初,因其亮度高、色彩绚丽等固有特点,稳居户外市场,而在室内领域上很少插足。但随着技术发展,小间距LED(P3.0以下)的出现,使得LED室内应用成为了现实。

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  小间距LED产品

  从技术角度来说,虽然目前小间距LED在室内应用上仍存在长时间、连续观看易眩晕等问题,但不可否认,也有其固有优势。

  首当其冲的就是“无缝”,从视觉效果而言,小间距LED可以做到整屏无缝显示,画面更完整。

  此外,对于室内大屏项目来说,空间、面积常有限度,而小间距LED轻薄,屏体厚度不到100mm,比较省空间。

  再者,小间距LED亮度高,并且其亮度可在 350~2000cd/m2之间任意调节,对环境光的适应能力更强。

  最后,小间距LED色域广,色域达到114%NTSC,色彩更绚丽,尤其适用于礼堂、演示厅、电视演播厅等室内场景中。

  从SMD到COB,LED技术发展的飞跃

  此前,对用户而言,选择小间距LED更多的是在不同间距中做选择,而间距对于小间距LED而言主要影响单位面积分辨率。

  目前,从不同封装技术来比较, 无论是从技术革新上抑或是显示效果上,COB小间距LED都是对SMD小间距LED的极大提升。

  这也说明,在解决室内堪用、能用问题的基础上,小间距LED发展目前已进入提供更高的产品可靠性和视觉体验效果的阶段,COB封装是最关键的技术方向之一。

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  SMD产品,传统封装方式的不足

  采用SMD(表贴技术)封装的LED产品,是上游灯珠厂商将灯杯、支架、晶元、引线、环氧树脂等材料封装成不同规格的灯珠。下游显示屏厂商用高速贴片机,以高温回流焊将灯珠焊在电路板上,制成不同间距的显示单元。

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SMD小间距LED PCB板横截面图示

  作为小间距LED的第一代产品,SMD小间距LED可以说已应用广泛,目前也占据了LED应用市场的较大份额。但由于LED产品固有的发光原理及SMD封装工艺无法回避的缺陷,在长期的市场应用中,SMD小间距LED也显示出明显的不足。

  ① 死灯、坏灯现象。LED死灯直接影响到画面的显示效果,而采用SMD封装技术的小间距LED极容易在使用过程中产生死灯、坏灯现象。

  这首先是因为SMD小间距LED在生产过程中,需要将灯珠以高温回流焊(240-270摄氏度)的方式焊在电路板上,而在高温回流焊中由于灯珠中支架、基板、环氧树脂等材料的膨胀系数不同,极易产生缝隙,造成灯珠在出厂时已处于“亚健康”状态。

  其次,采用SMD封装技术,LED的灯脚焊盘裸露外部易被氧化,造成水汽入侵LED内部芯片,在水氧作用下长期运行造成灯芯内部发生电化学反应,出现死灯、“毛毛虫”现象。

  此外,静电对LED灯珠的伤害也不容忽略。小间距SMD产品静电敏感,裸露的灯脚焊盘很容易受到静电的影响,造成死灯。

  一般来讲,出厂时厂家会将坏点率控制在标准值之内;但随着使用时间的推移,坏点会不断累积,一般使用半年后坏点就很明显了。如何降低死灯率已成为了目前小间距LED所要解决的首要问题。

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SMD坏灯原因分析

  ②观看舒适度欠佳。在观看舒适度上,人眼会因LED屏体的频繁刷新,周期性接受光信号刺激,长时间观看以及近距离观看会感到不适。

  此外,存在“蓝害”影响,因蓝色LED波长短,频率高,人眼直接地、长期地接受蓝光影响,容易引起视网膜病变。

  ③低亮时灰阶不好。在室外应用,LED显示屏的亮度自然具备优势。但在室内正常应用中,大屏屏前亮度一般在200nits左右人眼长时间观看才舒适。但在此亮度下LED显示屏会出现灰阶缺失,影响画质。

  COB产品,小间距LED的革新

  从技术革新上来看,COB小间距LED是小间距LED的第二代产品。

  COB(Chip On Board)是一种封装技术,即电路板上封装RGB芯片,主要通过硅树脂将晶元、引线直接封装在电路板上,省去了SMD封装的灯珠封装、贴片、回流焊等工艺,大大提升了小间距LED产品的稳定性与观看舒适性。

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COB小间距LED PCB板横截面图示

  ① 性能更可靠。没有了灯珠封装、回流焊、贴片等工序的COB小间距LED产品,其本身稳定性大大提升,并能有效避免传统SMD封装坏点越来越多的缺陷。经测算,大约在使用半年后,采用COB封装技术的小间距LED累积坏点率不到采用SMD技术的十分之一。

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  ②观看更舒适。COB产品的高填充因子光学设计,发光均匀,近似“面光源”,有效消除摩尔纹。其哑光涂层技术,也是显著提高对比度,降低炫光及刺目感,不易产生视觉疲劳。

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  ③适应性更强。COB封装技术,无裸露灯脚,表面平滑无缝隙,具有防潮、防静电、防磕碰、防尘等功能,正面防护等级达到IP54,避免了SMD封装的小间距LED因潮湿、静电、灰尘、磕碰等环境或人为因素造成死灯、坏灯的问题。

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SMD与COB防潮性能对比图

  一项新技术的普及与应用,一个新产品的成熟与认可,离不开市场的检验,也离不开用户的体验,COB小间距LED产品亦如此。随着越来越多的客户前往威创演示厅体验、感受COB小间距LED,威创市场负责人也对用户乃至是目前整个行业普遍关心的问题进行了解答。

  其一COB是否不好维护?

  COB的累积坏灯率不到SMD的十分之一,可以说,在一个产品使用周期内“几乎不用维护”。即使出现需维护情况,可由厂商专业人员维护,更换显示单元。因此,无论是维护成本抑或是操作难度上来评估,COB都不存在维护更难的问题。

  其二COB是否散热不好?

  相对于SMD通过四个焊脚散热,COB灯芯直接贴装在PCB上,直接通过PCB板散热,散热面积大,散热良好。所以,相较于SMD,COB散热可谓是“有过之而无不及”。

  其三COB一致性受影响?

  对此, 威创已经解决了此问题,并申请了专利,结合威创DLP屏幕的特殊覆膜工艺解决墨色一致性问题,确保了COB小间距LED产品整墙显示效果。

  基于COB产品更高稳定性、更有观看舒适等优势,威创已成功建设多个COB小间距LED项目,覆盖公安、能源、电力指挥调度中心、电视台演播厅等应用场景。对于控制室用户而言,COB的高稳定性、观看舒适性,更加契合了控制室用户长时间显示需求。而由于COB技术自身的抗摩尔纹特性,可以说解决了长期以来小间距LED在广电行业应用的一大难题,得到了广电演播室领域的一致认可。

  显示行业为用户提供价值是关键。随着不同封装技术的出现,于用户而言,对于小间距LED的选择不再只是区分不同间距。COB小间距LED产品的出现,可以说是为用户提供了另一个的选择维度与考量标准,当然也是一种在稳定性、观看舒适度上更优的选择。


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