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韦侨顺光电向LED显示行业公开发出10大问题思考

来源:胡志军        编辑:lsy631994092    2021-07-05 16:37:06     加入收藏

进入2021年,多台行业高峰论坛都提到要发展高清新型显示产业,各种概念技术扑面而来,我们行业真的做好准备了吗?面对这样的躁动,我想向LED显示...

  作者:胡志军

  进入2021年,多台行业高峰论坛都提到要发展高清新型显示产业,各种概念技术扑面而来,我们行业真的做好准备了吗?面对这样的躁动,我想向LED显示行业公开发出以下10大问题思考,以图辨明什么才是高清新型显示产业所依赖的底层支撑技术。提出这样的问题思考是基于11年的集成封装技术实践和6年的产业技术问题研究。具体的思考问题如下:

  一、LED显示行业几十年发展所面临的最大痛点问题是什么?问题是否有解?

  二、传统LED显示面板产业的核心问题是什么?

  三、COB集成封装技术实践最重要的意义体现在哪里?

  四、关于封装体系技术的分类思想与方法是否恰当?

  五、从封装体系技术的分类中我们可以得到哪些新的认知?

  六、1块板灯驱合一面板集成制造技术和2块板灯驱分离面板集成制造技术究竟有多大差异?

  七、什么是LED显示面板的高阶制造、中阶制造和低阶制造?

  八、什么才是高清新型显示所依赖的面板底层支撑技术?“新”字体现在哪里?

  九、LED和LCD双显示领域如何为碳达峰和碳中和目标做出我们的努力和贡献?

  十、LED显示领域要发展Mini LED和Micro LED技术,需要哪些核心技术与理论的突破?

  针对这10大问题思考,我会在后面逐题发表我的观点,希望能把在研究中获得的成果和新的认知与行业同仁一起分享,有不同的观点欢迎在平台内参与讨论,对我提出的观点认为是错误的,欢迎证伪,感谢大家的关注参与。

 

  思考问题一、LED显示行业几十年发展所面临的最大痛点问题是什么?问题是否有解?

  作者:胡志军

  通过COB集成封装技术实践与传统封装技术和由传统封装技术所主导的产业链技术对比后我们发现:LED显示行业最大痛点问题是不知如何解决LED显示面板死灯多的问题,而不是死灯多如何解决的问题。前者是思想认识问题,后者是技术处理问题。传统LED显示屏像素失效点过多,30多年面板级的像素失控率指标,室内无法突破万级、户外无法突破千级,问题的严重程度已经造成理解上麻木的惯性思维,认为LED显示面板就应该比LCD显示面板死灯多,无视这种实际现象存在着巨大差异,没有认真反思造成这种差异的原因和产生解决问题的动力与决心。

  COB集成封装技术11年的努力成果已为行业产业提供了上述问题的解决方案:

  可把LED显示面板级的像素失控率指标:室内提升到百万级、户外提升到十万级。

  解决方案有以下3种LED芯片与封装技术组合形态:

  LED正装芯片+COBIP(Chip On Board Integrated Packaging)技术组合

  LED正、倒混装芯片+COBIP技术组合

  LED全倒装芯片+COBIP技术组合

  上述3种技术组合形态都是LED显示面板的中阶制造技术,被广泛应用于LED小间距显示产品、微间距显示产品、LED通透显示产品、LED车载云屏显示产品上。其中LED全倒装芯片+COBIP技术组合能力最强,可以解决掉支架型独立器件封装体系技术的LED显示面板的95%以上的像素失效问题。上述三种技术组合也是目前唯一可以进入Mini LED显示产品生产的入门级门槛技术,因为《Mini LED商用显示屏通用技术规范》已对LED显示面板级的像素失控率指标做出了百万级的规范。

 

  思考问题二、传统LED显示面板产业的核心问题是什么?

  作者:胡志军

  我考虑存在两方面的问题,一个是技术性问题,另一个就是思想问题。

  一、关于技术问题

  我们认为传统LED显示面板产业技术问题的总根源就是封装技术使用了支架和引脚。由支架型独立器件封装技术理论缺陷导致的产业链技术的不协调,暴露出多种严重的产业问题。这些无解的问题,已成为传统LED显示面板技术在向小间距、微间距、Mini LED、4K和8K超高清视频产业方向努力时,构成无法逾越的鸿沟。

  支架型独立器件封装技术理论缺陷

  支架型独立器件封装技术理论缺陷来自于传统产业链的封装环节,封装器件使用支架和引脚的原始逻辑动因是为了简化和降低封装工艺技术难度,易于实现标准化、规模化和自动化生产。与COBIP技术相比,支架型封装技术认为生产过程没有“一次通过率”问题的困扰。站在封装技术环节你会发现这一技术理论近乎无可挑剔的完美,但从传统LED显示面板产业链的角度来审视它,你会发现它的理论不合理,具有局限性和矛盾性,导致出现以下几项主要的、无法忽视的产业技术问题:

  一次通过率问题被扩大化

  在传统产业链封装环节,尽管利用支架和引脚,简化和降低了封装工艺的难度,看似巧妙地躲过了生产过程的“一次通过率问题”,但却把这一问题扩大化地转嫁给了产业链下游的显示屏企业。显示屏企业从封装企业购买带有支架引脚的独立封装器件,再SMT到驱动电路板上,出现首次的“一次通过率问题”。如果产品应用到户外,封装器件的支架引脚需要灌胶保护,良率检测存在第二次的“一次通过率问题”。因此被传统产业封装环节忽略掉的问题,对产业链下游企业造成了重大伤害,问题被扩大化和更加严重。

  产业链存在悖论现象

  传统产业链封装企业给出的独立封装器件上机失效率指标往往都是百万级,不会低于10ppm。但为什么屏企做成面板级(模组)产品,像素失控率指标就会降低到万级或千级?30多年来,行业不管怎样努力,屏企生产的LED显示面板的这一技术指标始终突破不了万级,更不可能达到百万级,这就是我们发现的产业悖论现象。更奇怪的现象是屏企和封装企业在推广技术和产品时,却往往都喜欢引用封装企业给出的上机失效率指标来宣传,但上机失效率指标和LED显示面板级的像素失控率指标根本就不是同一个概念。我们的传统产业链造出的产品为什么就不能从百万级到百万级,而只能是百万级到万级?与LCD行业对比为何有如此大的差距?如果你不思考这一问题,对传统封装技术是看不出任何问题的,但产业逻辑表现出的问题就在那里,不奇怪吗?我们认为这里一定有大问题。

  产业链上下游矛盾日益突出

  由于传统封装技术使用了支架和引脚,导致下游企业的LED显示面板产品批次质量的不稳定,反馈的信息容易给下游企业造成误判,增加了下游企业的生产制造和风险控制难度。即使是同一批次的支架型独立封装器件,在向下游企业的转移制造过程中,会面临物流路径的长短、气候条件的差异、屏企仓储品控和生产管控能力的高低、生产设备的优劣等因素,都会造成巨大的品质差异。当项目出现问题时,屏企和封装企业互相指责,很难找到问题所在和公平的处理方案,逐渐加深了封装企业和屏企之间的矛盾,最终会导致矛盾总爆发,封装企业不再为屏企供货,自己生产显示面板产品销售,此举实在是一种无奈的被动式的垂直整合行为。最近两大封装企业自卖模组的动作已经说明了这一点。但此种由支架引脚造成的产业问题依然存在和无解,出了问题只能封装企业自己扛。

  产业优质资源浪费严重

  传统产业链的封装环节聚集了大量的高、精、尖封装设备,优质的技术人才和雄厚的产业资本,本可以用来生产百万级的LED显示面板产品,但由于支架型封装技术理论的缺陷,导致下游企业造出的LED显示面板都是不能超越万级的低端产品,这就是产业资源的严重浪费。在支架型独立器件封装技术上的任何优化和改良,依然是低端到低端的技术转型,不可能是产业资源的充分利用和产业资本的正确投资方向,最终还是会造成产业资源的严重浪费。此外上游LED芯片企业的技术优势在传统封装技术所主导的产业链中无法发挥出来,实际上也是一种材料资源的浪费。

  费水、费电、费原材料、排污严重的产业技术与产业配套技术

  与去支架集成封装技术相比,支架和引脚材料省不掉,还需要高污染的电镀处理工艺。封装环节使用支架和引脚,导致后续的LED显示面板的产业技术就只能是2块板的灯驱分离面板集成制造技术,比1块板的灯驱合一面板集成制造技术多了1倍的印刷电路板用量。印刷电路板是LED显示面板和LCD显示面板不可缺少的上游原材料配套产业,高费水、费电、费能源的产业,也是重污染排放产业。此外产业集成度低,一些生产工艺环节省不掉,浪费能源。

  二、关于思想问题

  产业初创期,根据当时的产业制造水平、配套设备水平、材料技术和工艺技术水平提出带有支架引脚的器件封装解决方案是符合逻辑的技术理论出发点。但是随着各方面的技术进步,特别是COBIP技术的出现,行业面对不断出现的产业技术问题、产品问题和项目案例问题(请参看我在行家说发表的《从月亮山上的“人造月亮”案例分析,看产业研究的重要性!》 一文)依然不能做出有效的反思检讨。传统技术封装环节继续搞支架引脚技术图腾崇拜,把对支架型独立封装器件去支架引脚的优化改良措施努力误以为是创新,无视给下游企业带来的灾难性的产业问题存在,我们认为封装企业至少要承担70%以上的道义责任,另外的30%应该由下游的显示屏企业承担。理由是:这么多年过去了,我们的屏企就没有质疑过:“为什么你封装厂卖给我的10ppm上机失效率的独立封装器件,我用它就是做不出百万级的显示面板产品呢”?逆来顺受,给什么就做什么,这就是思想问题。思想问题用6个字来表述:就是“重技术轻产业”,意思是只重视产业环节技术的发展突破,不重视产业技术问题的研究,最终会使行业的发展看不清方向,基础不牢,后劲不足。

  科普小知识:

  上机失效率10ppm指标:该指标是由支架型独立器件封装厂提供给下游LED显示屏企业的重要生产指标,意思是当屏企用SMT工艺将支架型封装器件焊接到模组的驱动PCB电路板上后,点亮测试时,一百万颗灯珠出现的失效问题不能多于10颗,属于生产工艺管控指标。

  LED显示面板像素失控率指标:该指标是LED显示屏或显示面板制造企业提供给终端客户在使用产品过程中的评价指标,一般在规范标准中规定LED显示屏或显示面板在出厂时的指标和客户使用产品多少时间后还要保持在什么范围内的指标。比如《Mini LED商用显示屏通用技术规范》中的5.1.8,对Mini LED显示屏出厂时的像素失控率指标和累计使用10000小时后的像素失控率指标都做出了百万级的规定,属产品使用评价指标。如该项指标没有达到标准的约定,消费者可据此向厂家索赔。

  所以上机失效率指标的含义和像素失控率指标的含义是完全不同的,消费者在购买产品时得到的指标一定是像素失控率指标。这一指标非常重要,关乎到LED显示屏生产厂家拥有的是高阶制造技术还是低阶制造技术,亦或是中阶制造技术。目前只有LED显示面板的中阶制造和高阶制造技术可以满足产品的百万级像素失控率标准。

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