一、關(guān)于COCIP和CNCIP技術(shù)
伴隨著COBIP技術(shù)實踐活動的進一步深入,新型LED顯示技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展更加趨向于高集成化的方向,主要體現(xiàn)在設(shè)計集成、制造集成、產(chǎn)業(yè)集成和跨產(chǎn)業(yè)集成。在《Mini LED商用顯示屏通用技術(shù)規(guī)范》中,我們已看到LED顯示領(lǐng)域的封裝技術(shù)被重新進行了分類與定義,封裝技術(shù)被劃分為“支架型獨立器件封裝體系技術(shù)”和“去支架型集成封裝體系技術(shù)”這兩大類,我始終認為這是一個具有化時代意義的大事件。COCIP和CNCIP技術(shù)歸屬定位于去支架型集成封裝體系技術(shù)的第2代技術(shù),與該封裝體系技術(shù)下的第1代“半去支架引腳化”的COBIP技術(shù)相比,已實現(xiàn)了LED顯示面板的“全去支架引腳化”集成封裝。通俗地說:就是燈驅(qū)同像素布局集成封裝。COCIP(Chip On Chip Integrated Packaging)技術(shù)是燈驅(qū)雙功能裸晶級芯片同像素垂直堆疊布局集成封裝,而CNCIP(Chip Next to Chip Integrated Packaging)技術(shù)是燈驅(qū)雙功能裸晶級芯片同像素平面布局集成封裝。
這種新技術(shù)的突破并沒有從行業(yè)矚目的小間距顯示和微間距顯示產(chǎn)品上看到,是完全符合研發(fā)邏輯的。就像2010年行業(yè)中最先出現(xiàn)的COBIP技術(shù)一樣,首先是從單、雙色顯示應(yīng)用逐漸過渡到全彩色顯示應(yīng)用,6年后才進入小間距顯示和微間距顯示應(yīng)用產(chǎn)品上。有人和我說:“其實在你們搞COB之前日本人和韓國人早就在搞COB技術(shù)了“,對于這一點我毫不懷疑,但它們對COB封裝的態(tài)度同我們國內(nèi)的多數(shù)封裝廠家的觀點是一樣的,失敗后持否定態(tài)度,沒有繼續(xù)堅持搞下去。而我們在2010年研究的COBIP技術(shù)從開始出現(xiàn)時,就具有獨特的技術(shù)特征,是行業(yè)中首次出現(xiàn)的1塊板的燈驅(qū)合一面板集成技術(shù),COB集成封裝面板像素集成度起步就是0.5K,燈珠像素面已全部去掉傳統(tǒng)封裝技術(shù)使用的支架和引腳。2016年我們開始在荷蘭和美國做COBIP戶外小間距技術(shù)的講演,COBIP產(chǎn)品低死燈率的特點才讓日本人醒過味來,由于其雄厚的產(chǎn)業(yè)制造基礎(chǔ),很快也拿出了令人震撼的COBIP小間距產(chǎn)品。2020年后才敢進入中國市場是因為此項技術(shù)的專利并沒有在他們手中。同理CNCIP技術(shù)也是要先從更有商業(yè)價值的大間距應(yīng)用市場展開突破。此外COCIP和CNCIP還會為LCD顯示領(lǐng)域的背光板產(chǎn)品和照明領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品提供更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)解決方案。
二、關(guān)于led顯示屏的“階”與“配”
從封裝體系技術(shù)的劃分,我們得到了關(guān)于led顯示屏的“階”與“配”概念新認知。
所謂“階”指的是LED顯示面板制造技術(shù)的階級水平劃分,制造技術(shù)階級水平的高與低是由封裝技術(shù)決定的,它分為“低階制造”、“中階制造”和“高階制造”。
“低階制造”標志性特征是采用了支架型獨立器件封裝技術(shù),封裝后器件級焊接面板集成制造技術(shù),2塊(PCB)板的燈驅(qū)分離技術(shù),面板級燈珠像素失效率指標大部分停留在萬級,優(yōu)化后的技術(shù)也無法突破10萬級。
“中階制造”標志性特征是采用了去支架型集成封裝技術(shù),封裝中芯片級焊接面板集成技術(shù),半去支架引腳化封裝技術(shù),1塊(PCB)板的燈驅(qū)合一技術(shù),面板級燈珠像素失效率指標可達百萬級。像COBIP技術(shù)與LED正、倒裝芯片組合出的三種技術(shù)形態(tài),就是中階制造代表性的技術(shù)。
“高階制造”標志性特征是采用了去支架型集成封裝技術(shù),封裝中芯片級焊接面板集成技術(shù),全去支架引腳化封裝技術(shù),1塊(PCB)板的燈驅(qū)同像素合封技術(shù),面板級燈珠像素失效率指標可達百萬級,可以減少90%以上的由驅(qū)動IC引腳造成的顯示屏故障。高階制造還有兩項更重要的技術(shù)突破,首先可以有效解決LED顯示面板的光學一致性問題,這一問題都令SMD技術(shù)和COBIP技術(shù)頭痛不已。其次可以顯著提高LED顯示面板的動態(tài)響應(yīng)速度,具有不拖尾、無等高線現(xiàn)象的高品質(zhì)視頻圖像畫面。(這里值得注意的概念是LED芯片的動態(tài)響應(yīng)速度不等同于LED顯示面板的動態(tài)響應(yīng)速度)。
所謂“配”指的是除LED的芯片和封裝技術(shù)以外的,可以提高led顯示屏節(jié)目畫質(zhì)的其它上屏技術(shù),如控制信號接入和處理、圖像畫質(zhì)優(yōu)化處理、光學一致性優(yōu)化校正技術(shù)等。
“階”與“配”的關(guān)系是:“階”是LED顯示面板的底層基礎(chǔ)支撐技術(shù),“配”是錦上添花的優(yōu)化技術(shù),基礎(chǔ)不好,優(yōu)化技術(shù)的優(yōu)勢就發(fā)揮不出來。
我們目前看到,行業(yè)LED顯示面板的制造技術(shù)多處于低階制造水平階段,COBIP技術(shù)的崛起也僅僅達到了中階制造水平,參與其中的廠家在技術(shù)上還存在參差不齊的現(xiàn)象,更沒有做到行業(yè)普及。在這樣一種行業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)技術(shù)環(huán)境背景下,小間距顯示產(chǎn)品和微間距顯示產(chǎn)品勢必存在這樣一種“低階高配”和“中階高配”現(xiàn)象,Mini LED產(chǎn)品也不會例外。而5G時代的4K、8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)需要的一定是“高階高配”的技術(shù)。
三、關(guān)于發(fā)展“高階制造”技術(shù)
我們?yōu)槭裁匆l(fā)展LED顯示面板的“高階制造”技術(shù)?隨著國家新型顯示技術(shù)概念的提出,我們要知道“新”字應(yīng)體現(xiàn)在那里?舊技術(shù)翻新炒,是新嗎?肯定不是。我想這個“新”字應(yīng)體現(xiàn)在“高集成化”發(fā)展方向上。我認為COB集成封裝技術(shù)實踐也僅僅是為行業(yè)小間距顯示、微間距顯示提供了一種“中階制造”的過渡性解決方案,它的歷史功績就是解決了LED顯示面板像素死燈過多的問題,是通往“高階制造”的一個入門級門檻技術(shù)。行業(yè)企業(yè)切不可夜郎自大、故步自封,用COB技術(shù)進行代差化、Micro化等概念炒作,用這些概念去進行資本化運作是會害死人的。大企業(yè)更應(yīng)該明白這個道理,你們有更大的優(yōu)勢條件和責任沉下心來,深入挖掘從事COBIP實踐活動的意義到底在哪里?
我認為實踐COBIP技術(shù)的意義不僅在于你能用它來做Mini LED產(chǎn)品,它還存在以下幾項更重要的價值意義。
為掌握LED顯示面板的高階制造技術(shù)積累實戰(zhàn)經(jīng)驗,能使我國在高清新型顯示技術(shù)上,在國際舞臺上,持續(xù)保持領(lǐng)先地位。(技術(shù)地位價值) 形成完整的封裝體系技術(shù)分類思想和方法論述,形成完整的去支架型集成封裝體系技術(shù)理論總結(jié)和由新封裝體系技術(shù)所主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展理論。(學術(shù)影響力價值) 引導(dǎo)和示范產(chǎn)業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級,首先實現(xiàn)LED顯示面板制造技術(shù)由低階制造向中階制造的轉(zhuǎn)變,拯救傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)資源(設(shè)備、人才、資本)和LED芯片資源(在低階制造產(chǎn)業(yè)中優(yōu)勢發(fā)揮不出來而被淹沒掉),先實現(xiàn)COBIP中階面板制造技術(shù)的普及,為最終實現(xiàn)COCIP高階面板制造技術(shù)做好準備。(產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級價值) 在LED和LCD雙顯示應(yīng)用領(lǐng)域全面推廣COBIP和COCIP的1塊板的面板集成制造技術(shù),相對于傳統(tǒng)的支架型獨立器件封裝2塊板的面板集成制造技術(shù),可以節(jié)約50%的印刷電路板用量,可以減少上游配套原材料企業(yè)產(chǎn)業(yè)負荷,顯著節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材,減少資源浪費,減少廢水廢氣和碳的排放量,可以為國家實現(xiàn)碳達峰和碳中和的雙碳目標,做出切實可行的加倍貢獻。(社會政治價值) 由于COCIP和CNCIP具有超高的系統(tǒng)可靠性和差異化的技術(shù)優(yōu)勢,可以開拓出比傳統(tǒng)技術(shù)更多的新應(yīng)用市場。(市場商業(yè)價值) 一帶一路沿線國家過去也受到低端制造產(chǎn)品的困擾,他們也更加渴望高品質(zhì)的顯示產(chǎn)品。在和歐美企業(yè)競爭中,中國企業(yè)需要盡快提升“中國制造”和“中國品牌”的影響力。通過COCIP和CNCIP技術(shù)實踐,可以做出很多接地氣的場景應(yīng)用解決方案,和其它技術(shù)一起快速移植到這些國家的社會生活中,展現(xiàn)中國力量和實踐人類命運共同體。(一帶一路推廣價值)
四、CNCIP技術(shù)率先在通透顯示領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用突破
也就是LED顯示面板的“高階制造”技術(shù)率先在通透顯示領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)市場化應(yīng)用突破。突破的商業(yè)化邏輯是價格比現(xiàn)有技術(shù)便宜,效果比現(xiàn)有技術(shù)更好。
通透顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢是去結(jié)構(gòu)化,易施工、高通透、高畫質(zhì)效果、高亮節(jié)能、免維護,這些方面用CNCIP技術(shù)設(shè)計的膜貼玻璃通透屏都會做得很好。
去結(jié)構(gòu)化
去掉了傳統(tǒng)的鈑金結(jié)構(gòu),用透明柔性材料做基板,把CNCIP顯示面板固定在上面,就像軟膜一樣可以貼到玻璃表面。這樣做使整個屏體的重量大大下降,每平方米的屏體重量可以輕松控制到3kg以內(nèi),甚至還有可優(yōu)化的空間潛力。一塊4米高的大玻璃,無限長度可以做到無結(jié)構(gòu)化,解決客戶的高端貼屏效果需求。
易施工
現(xiàn)場安裝無需培訓,容易簡單,一人用榫口定位快速直貼玻璃,保持每片屏都在自己精準的位置上,安裝效率明顯高于有結(jié)構(gòu)的透明屏。
高通透
P8/P10/P15.625/P20的等倍距膜貼屏分別有70%/76%/85%/88%的高通透度效果。
即使是行業(yè)目前最高清的P2.5-5CNCIP技術(shù)的距膜貼屏,也可達到56%的通透度。
CNCIP膜貼屏與SMD技術(shù)的貼膜屏在散熱問題上采用了完全不同的技術(shù)。
SMD燈珠具有怕磕碰的脆弱性,所以貼膜屏是在PC板材上銑槽,將SMD燈板沉入到槽中,再用薄透明PC片將燈珠蓋封在里面,熱量散不出來。所以屏體不能做得太亮,熱量大容易出問題。
CNCIP燈珠不僅具有高耐候性,也不怕磕碰,所以直接固定在PC透明板的表面即可,膜貼到玻璃上,燈珠可與玻璃保持2-4mm的距離,屏體是處于前后雙向通透狀態(tài),即通風又透光,具有良好的散熱能力。而且2-4mm的間隔距離,可以阻隔白天太陽光在玻璃上產(chǎn)生的熱量與屏體熱量的疊加。
高畫質(zhì)顯示效果
由于CNCIP技術(shù)具有優(yōu)良的光學一致性和快速的視頻信號動態(tài)響應(yīng)能力,因此具有其它技術(shù)達不到的高品質(zhì)顯示畫面效果。
高亮節(jié)能
CNCIP技術(shù)采用了大尺寸的倒裝芯片,不僅戶外高亮場景應(yīng)用亮度能力充足,還可以為客戶做產(chǎn)品生命周期內(nèi)的亮度衰減補償儲備。即使在客戶相同亮度條件要求下,CNCIP技術(shù)會更省電節(jié)能,解決了傳統(tǒng)技術(shù)“裝得起用不起”的問題。
免維護
CNCIP是全去支架引腳化集成封裝技術(shù),不僅燈珠像素具有百萬級的像素失效能力水平,而且還能把傳統(tǒng)屏技術(shù)由驅(qū)動IC引腳造成的失效故障率減少90%以上,顯著提高顯示屏系統(tǒng)的整體可靠性,基本上可以達到售后免維護狀態(tài),極大地降低了客戶的運維成本,解決了傳統(tǒng)技術(shù)“裝得起修不起”的問題。
五、結(jié)束語
以CNCIP為代表得LED顯示面板“高階制造”技術(shù)首次在去支架引腳化的集成封裝技術(shù)實踐中,在樓體玻璃亮化顯示上實現(xiàn)應(yīng)用產(chǎn)品的突破,攜多項技術(shù)優(yōu)勢,并最終以成本優(yōu)勢超越了傳統(tǒng)技術(shù),這是11年來的首次。CNCIP和COCIP在P2.0以下的戶外小間距產(chǎn)品應(yīng)用上還會有更加驚人得表現(xiàn),也將會成為小間距顯示、微間距顯示的“高階制造”技術(shù)解決方案,為Mini LED產(chǎn)品走進民用級市場做出重要貢獻。在此還是引用2015年寫過的一句話:“未來技術(shù)的發(fā)展,6腳的跑不過4腳的,4腳的跑不過無腳的”,作為本文的結(jié)束。7年前是預(yù)測,7年后成現(xiàn)實。
我們的愿景是推動創(chuàng)新封裝體系技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和普及化,產(chǎn)業(yè)化正在成為現(xiàn)實,普及化還做得遠遠不夠。