COB的應(yīng)用場(chǎng)地

繁華的城市離不開LED燈的裝飾，相信大家都見過LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個(gè)地方，也照亮著我們的生活。以前液晶顯示更偏向室內(nèi)，LED顯示屏更適合戶外大屏，但是隨著大家對(duì)分辨率和更大屏幕的需求越來越高，加上小間距及MiniLED技術(shù)的出現(xiàn)，兩個(gè)技術(shù)陣營就有了交叉點(diǎn)。

現(xiàn)在液晶、激光投影、SMD LED小間距，以及COB LED微間距顯示技術(shù)都能實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示，此前三星、雷曼等都是采用COB路線，雷曼怎么考慮這件事?傳統(tǒng)的LED顯示屏主要應(yīng)用于戶內(nèi)、戶外的大屏幕顯示市場(chǎng)，顯示面積從幾平方米到幾百、上千平方米。隨著P2.5以下的LED小間距產(chǎn)品的出現(xiàn)，以及點(diǎn)間距的不斷縮小，LED小間距產(chǎn)品開也始應(yīng)用于一兩百英寸的商業(yè)顯示市場(chǎng)。

傳統(tǒng)的戶內(nèi)顯示技術(shù)以LCD液晶顯示、激光投影等技術(shù)為主，LED小間距產(chǎn)品，在100英寸以上的顯示市場(chǎng)上，與液晶、激光投影等技術(shù)產(chǎn)生了交集。LED小間距產(chǎn)品包括傳統(tǒng)的SMD小間距產(chǎn)品、COB微間距產(chǎn)品，在100英寸以上的顯示技術(shù)，哪種技術(shù)是最佳的選擇呢?下面我們從各種不同技術(shù)方案的特點(diǎn)來進(jìn)行分析。

首先來看液晶顯示技術(shù)

液晶顯示技術(shù)用于100英寸以上顯示時(shí)，由于100英寸以上大尺寸液晶顯示面板的生產(chǎn)良率低，導(dǎo)致成本無法降低，價(jià)格居高不下。三星2019年發(fā)布的98英寸QLED電視，接近100萬元的價(jià)格，的確非常昂貴。液晶顯示技術(shù)，100英寸以上電視的另外一個(gè)問題是運(yùn)輸、入戶困難。下表是100英寸到150英寸電視的長寬尺寸。

100英寸以上電視長寬尺寸

從表中可以看到，當(dāng)電視機(jī)尺寸超過100英寸以上時(shí)，不含外包裝的整機(jī)尺寸，長超過了2米，寬超過了1米，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)存在諸多的困難，在入戶環(huán)節(jié)，電視通過電梯入戶也極其困難。

接下來看看激光投影技術(shù)

激光投影電視是近幾年發(fā)展起來的一種大屏顯示技術(shù)，也是一種被動(dòng)發(fā)光的顯示技術(shù)。通過激光短焦投影機(jī)投到抗光幕，可以獲得100英寸以上的大屏幕顯示。激光投影電視存在三個(gè)先天不足，導(dǎo)致無法達(dá)到其他顯示技術(shù)的顯示效果。一個(gè)是抗光幕與其他顯示方式相比，對(duì)比度非常低。另外一個(gè)是抗光幕反射后色域損失較大。第三個(gè)是投影顯示的亮度較低。

激光投影抗光幕示意圖如圖所示，抗光幕微結(jié)構(gòu)為鋸齒狀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，鋸齒結(jié)構(gòu)上方為涂覆黑色材料的吸光層，下方為涂覆特殊材料的白色反光層。黑色層可以吸收環(huán)境光，提高對(duì)比度，白色反光層用于投影時(shí)反射圖像。從抗光幕的微結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，幕布無法實(shí)現(xiàn)全部黑色，還有相當(dāng)一部分白色，導(dǎo)致幕布的對(duì)比度不高，無法實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的畫面顯示。

抗光幕除了對(duì)比度比較低之外，顯示圖像的色域也會(huì)比較低，色彩損失比較大。由于幕布是被動(dòng)反射發(fā)光，激光投影通過技術(shù)改進(jìn)，投影機(jī)的色域可以提高，但是抗光幕本身是被動(dòng)反射發(fā)光的顯示方式，會(huì)導(dǎo)致較大的色彩損失，幕布反射后的圖像色域較低。

激光投影電視的亮度低，也是導(dǎo)致顯示品質(zhì)不高的主要原因之一。激光投影電視由于采用被動(dòng)反射顯示方式，導(dǎo)致雖然投影機(jī)的亮度標(biāo)稱值雖然很高，但是通過抗光幕反射后的圖像亮度很低，導(dǎo)致圖像泛白，清晰度損失較大，特別是有環(huán)境光的條件下泛白現(xiàn)象更明顯。整體顯示效果難以達(dá)到人們對(duì)大屏幕高顯示品質(zhì)的基本需求。

首先來看液晶顯示技術(shù)

SMD LED小間距顯示技術(shù)用于100英寸以上電視機(jī)，有兩個(gè)難以逾越的技術(shù)障礙，使得這種技術(shù)難以成為100英寸以上電視采用的技術(shù)。一個(gè)技術(shù)障礙是LED燈珠防撞能力差，像素可靠性低。用SMD 1010器件制作的LED小間距顯示屏，其推力比COB顯示屏的推力小了一個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)致其可靠性低，特別是在P1.0以下點(diǎn)間距的低可靠性，基本無法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

SMD小間距與COB微間距防撞推力比較

從失效機(jī)理上看，1010小間距常見的不亮現(xiàn)象，其原因有可能是外封膠與支架剝離或者外力撞擊導(dǎo)致金線斷開。為此，我們通過失效分析找出了失效原因，從而針對(duì)膠水密封性或者膠水力學(xué)性能進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)。同時(shí)，我們的COB技術(shù)取消了SMD的支架與SMT回流焊環(huán)節(jié)，無虛焊風(fēng)險(xiǎn)，可靠性更高。在推力測(cè)試中，雷曼COB承受推力是SMD燈至少10倍以上，燈珠防撞能力更強(qiáng)。

SMD小間距顯示技術(shù)的另外一個(gè)是技術(shù)障礙，是清晰度無法達(dá)到顯示要求。隨著4K、8K顯示要求的不斷發(fā)展，對(duì)清晰度的要求越來越高，而SMD小間距技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)P1.0以上點(diǎn)間距顯示屏，在P1.0以下實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)非常困難。

SMD小間距顯示與COB微間距顯示能實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)間距范圍比較

最后，再來看看COB微間距LED顯示技術(shù)

COB微顯示技術(shù)，在國外叫做Micro LED顯示技術(shù)，三星在2018年發(fā)布了一款146英寸的Micro LED電視產(chǎn)品——The Wall。這是全球顯示巨頭三星在LED電視拼接墻市場(chǎng)上發(fā)布的第一款產(chǎn)品。另外一家國際顯示巨頭索尼，更是早在2016年就發(fā)布了采用Micro LED的產(chǎn)品Crystal黑彩晶。

COB微顯示作為LED封裝技術(shù)與LED顯示技術(shù)的集成，有70%的技術(shù)是屬于封裝技術(shù)，因此封裝技術(shù)是COB微顯示主要的技術(shù)難點(diǎn)。100英寸以上COB微顯示電視，與液晶電視相比，由于采用的是拼接技術(shù)，沒有100英寸以上液晶電視的運(yùn)輸與入戶問題。COB微顯示技術(shù)與液晶顯示技術(shù)、激光投影技術(shù)相比，亮度更高，在顯示品質(zhì)方面也具有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。下圖是COB微顯示技術(shù)的實(shí)測(cè)色域范圍。

COB微顯示實(shí)測(cè)色域

從圖中可以看到，COB微顯示技術(shù)的色域范圍，與當(dāng)前影視業(yè)采用的DCI-P3標(biāo)準(zhǔn)、ITU-R BT.709標(biāo)準(zhǔn)相比，COB LED微顯示技術(shù)的色域范圍要寬廣得多，與液晶顯示與激光投影相比，對(duì)色彩的表現(xiàn)能力更強(qiáng)。COB微顯示技術(shù)與SMD LED小間距顯示技術(shù)相比，在像素可靠性方面，COB具有很高的可靠性，用戶端使用時(shí)像素失效率小于10PPM，比SMD小間距顯示技術(shù)低一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

在實(shí)現(xiàn)更小的點(diǎn)間距方面，COB微間距顯示技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)P0.5以上的點(diǎn)間距，SMD小間距顯示技術(shù)一般用于P1.0以上的點(diǎn)間距，COB技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更清晰的顯示。因此COB LED微顯示技術(shù)與SMD小間距技術(shù)相比，具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

隨著4K電視的普及，8K電視也開始向我們走來，4K、8K電視對(duì)分辨率提出了更高的要求，也呼喚著更大的超高清大尺寸面板的出現(xiàn)。三星、索尼等國際顯示巨頭在100英寸以上的顯示技術(shù)，都不約而同地選擇了采用COB微顯示技術(shù)路線，這不是巧合，而是隨著市場(chǎng)需求向著100英寸以上超高清大尺寸顯示不斷發(fā)展，要求國際顯示巨頭需要提出能夠滿足市場(chǎng)要求的技術(shù)方案，而隨著采用COB顯示技術(shù)的Mini LED、Micro LED的不斷成熟，采用COB微顯示技術(shù)也是水到渠成。

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，相較于液晶顯示、激光投影和SMD LED，COB LED微顯示技術(shù)的確是100英寸以上大屏幕電視的比較適合的方案。現(xiàn)在的LED燈或許會(huì)有一些問題，但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在我們科研人員的努力下，這些問題終將唄解決，未來的LED一定是高效率，高質(zhì)量的。