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LED显示面板高阶制造技术率先在通透显示领域实现应用突破
2021-06-24 11:26:31
一、关于COCIP和CNCIP技术
伴随着COBIP技术实践活动的进一步深入，新型LED显示技术和产品的发展更加趋向于高集成化的方向，主要体现在设计集成、制造集成、产业集成和跨产业集成。在《Mini LED商用显示屏通用技术规范》中，我们已看到LED显示领域的封装技术被重新进行了分类与定义，封装技术被划分为“支架型独立器件封装体系技术”和“去支架型集成封装体系技术”这两大类，我始终认为这是一个具有化时代意义的大事件。COCIP和CNCIP技术归属定位于去支架型集成封装体系技术的第2代技术，与该封装体系技术下的第1代“半去支架引脚化”的COBIP技术相比，已实现了LED显示面板的“全去支架引脚化”集成封装。通俗地说：就是灯驱同像素布局集成封装。COCIP(Chip On Chip Integrated Packaging）技术是灯驱双功能裸晶级芯片同像素垂直堆叠布局集成封装，而CNCIP（Chip Next to Chip Integrated Packaging）技术是灯驱双功能裸晶级芯片同像素平面布局集成封装。
这种新技术的突破并没有从行业瞩目的小间距显示和微间距显示产品上看到，是完全符合研发逻辑的。就像2010年行业中最先出现的COBIP技术一样，首先是从单、双色显示应用逐渐过渡到全彩色显示应用，6年后才进入小间距显示和微间距显示应用产品上。有人和我说：“其实在你们搞COB之前日本人和韩国人早就在搞COB技术了“，对于这一点我毫不怀疑，但它们对COB封装的态度同我们国内的多数封装厂家的观点是一样的，失败后持否定态度，没有继续坚持搞下去。而我们在2010年研究的COBIP技术从开始出现时，就具有独特的技术特征，是行业中首次出现的1块板的灯驱合一面板集成技术，COB集成封装面板像素集成度起步就是0.5K，灯珠像素面已全部去掉传统封装技术使用的支架和引脚。2016年我们开始在荷兰和美国做COBIP户外小间距技术的讲演，COBIP产品低死灯率的特点才让日本人醒过味来，由于其雄厚的产业制造基础，很快也拿出了令人震撼的COBIP小间距产品。2020年后才敢进入中国市场是因为此项技术的专利并没有在他们手中。同理CNCIP技术也是要先从更有商业价值的大间距应用市场展开突破。此外COCIP和CNCIP还会为LCD显示领域的背光板产品和照明领域应用产品提供更优质的技术解决方案。
全球首次出现的COCIP概念技术是在透明软膜上实现的
二、关于led显示屏的“阶”与“配”
从封装体系技术的划分，我们得到了关于led显示屏的“阶”与“配”概念新认知。
所谓“阶”指的是LED显示面板制造技术的阶级水平划分，制造技术阶级水平的高与低是由封装技术决定的，它分为“低阶制造”、“中阶制造”和“高阶制造”。
“低阶制造”标志性特征是采用了支架型独立器件封装技术，封装后器件级焊接面板集成制造技术，2块（PCB）板的灯驱分离技术，面板级灯珠像素失效率指标大部分停留在万级，优化后的技术也无法突破10万级。
“中阶制造”标志性特征是采用了去支架型集成封装技术，封装中芯片级焊接面板集成技术，半去支架引脚化封装技术，1块（PCB）板的灯驱合一技术，面板级灯珠像素失效率指标可达百万级。像COBIP技术与LED正、倒装芯片组合出的三种技术形态，就是中阶制造代表性的技术。
“高阶制造”标志性特征是采用了去支架型集成封装技术，封装中芯片级焊接面板集成技术，全去支架引脚化封装技术，1块（PCB）板的灯驱同像素合封技术，面板级灯珠像素失效率指标可达百万级，可以减少90%以上的由驱动IC引脚造成的显示屏故障。高阶制造还有两项更重要的技术突破，首先可以有效解决LED显示面板的光学一致性问题，这一问题都令SMD技术和COBIP技术头痛不已。其次可以显著提高LED显示面板的动态响应速度，具有不拖尾、无等高线现象的高品质视频图像画面。（这里值得注意的概念是LED芯片的动态响应速度不等同于LED显示面板的动态响应速度）。
所谓“配”指的是除LED的芯片和封装技术以外的，可以提高led显示屏节目画质的其它上屏技术，如控制信号接入和处理、图像画质优化处理、光学一致性优化校正技术等。
“阶”与“配”的关系是：“阶”是LED显示面板的底层基础支撑技术，“配”是锦上添花的优化技术，基础不好，优化技术的优势就发挥不出来。
我们目前看到，行业LED显示面板的制造技术多处于低阶制造水平阶段，COBIP技术的崛起也仅仅达到了中阶制造水平，参与其中的厂家在技术上还存在参差不齐的现象，更没有做到行业普及。在这样一种行业产业生态技术环境背景下，小间距显示产品和微间距显示产品势必存在这样一种“低阶高配”和“中阶高配”现象，Mini LED产品也不会例外。而5G时代的4K、8K超高清视频产业需要的一定是“高阶高配”的技术。
三、关于发展“高阶制造”技术
我们为什么要发展LED显示面板的“高阶制造”技术？随着国家新型显示技术概念的提出，我们要知道“新”字应体现在那里？旧技术翻新炒，是新吗？肯定不是。我想这个“新”字应体现在“高集成化”发展方向上。我认为COB集成封装技术实践也仅仅是为行业小间距显示、微间距显示提供了一种“中阶制造”的过渡性解决方案，它的历史功绩就是解决了LED显示面板像素死灯过多的问题，是通往“高阶制造”的一个入门级门槛技术。行业企业切不可夜郎自大、故步自封，用COB技术进行代差化、Micro化等概念炒作，用这些概念去进行资本化运作是会害死人的。大企业更应该明白这个道理，你们有更大的优势条件和责任沉下心来，深入挖掘从事COBIP实践活动的意义到底在哪里？
我认为实践COBIP技术的意义不仅在于你能用它来做Mini LED产品，它还存在以下几项更重要的价值意义。
为掌握LED显示面板的高阶制造技术积累实战经验，能使我国在高清新型显示技术上，在国际舞台上，持续保持领先地位。（技术地位价值） 形成完整的封装体系技术分类思想和方法论述，形成完整的去支架型集成封装体系技术理论总结和由新封装体系技术所主导的产业化发展理论。（学术影响力价值） 引导和示范产业技术的转型升级，首先实现LED显示面板制造技术由低阶制造向中阶制造的转变，拯救传统产业资源（设备、人才、资本）和LED芯片资源（在低阶制造产业中优势发挥不出来而被淹没掉），先实现COBIP中阶面板制造技术的普及，为最终实现COCIP高阶面板制造技术做好准备。（产业技术升级价值） 在LED和LCD双显示应用领域全面推广COBIP和COCIP的1块板的面板集成制造技术，相对于传统的支架型独立器件封装2块板的面板集成制造技术，可以节约50%的印刷电路板用量，可以减少上游配套原材料企业产业负荷，显著节水、节电、节材，减少资源浪费，减少废水废气和碳的排放量，可以为国家实现碳达峰和碳中和的双碳目标，做出切实可行的加倍贡献。（社会政治价值） 由于COCIP和CNCIP具有超高的系统可靠性和差异化的技术优势，可以开拓出比传统技术更多的新应用市场。（市场商业价值） 一带一路沿线国家过去也受到低端制造产品的困扰，他们也更加渴望高品质的显示产品。在和欧美企业竞争中，中国企业需要尽快提升“中国制造”和“中国品牌”的影响力。通过COCIP和CNCIP技术实践，可以做出很多接地气的场景应用解决方案，和其它技术一起快速移植到这些国家的社会生活中，展现中国力量和实践人类命运共同体。（一带一路推广价值）
四、CNCIP技术率先在通透显示领域实现应用突破
也就是LED显示面板的“高阶制造”技术率先在通透显示领域实现市场化应用突破。突破的商业化逻辑是价格比现有技术便宜，效果比现有技术更好。
CNCIP-P8超高亮度膜贴玻璃透明产品
通透显示技术的发展趋势是去结构化，易施工、高通透、高画质效果、高亮节能、免维护，这些方面用CNCIP技术设计的膜贴玻璃通透屏都会做得很好。
去结构化
去掉了传统的钣金结构，用透明柔性材料做基板，把CNCIP显示面板固定在上面，就像软膜一样可以贴到玻璃表面。这样做使整个屏体的重量大大下降，每平方米的屏体重量可以轻松控制到3kg以内，甚至还有可优化的空间潜力。一块4米高的大玻璃，无限长度可以做到无结构化，解决客户的高端贴屏效果需求。
CNCIP技术在为欧洲最大的玻璃制造公司提供楼体亮化显示解决方案
易施工
现场安装无需培训，容易简单，一人用榫口定位快速直贴玻璃，保持每片屏都在自己精准的位置上，安装效率明显高于有结构的透明屏。
高通透
P8/P10/P15.625/P20的等倍距膜贴屏分别有70%/76%/85%/88%的高通透度效果。
即使是行业目前最高清的P2.5-5CNCIP技术的距膜贴屏，也可达到56%的通透度。
CNCIP膜贴屏与SMD技术的贴膜屏在散热问题上采用了完全不同的技术。
SMD灯珠具有怕磕碰的脆弱性，所以贴膜屏是在PC板材上铣槽，将SMD灯板沉入到槽中，再用薄透明PC片将灯珠盖封在里面，热量散不出来。所以屏体不能做得太亮，热量大容易出问题。
CNCIP灯珠不仅具有高耐候性，也不怕磕碰，所以直接固定在PC透明板的表面即可，膜贴到玻璃上，灯珠可与玻璃保持2-4mm的距离，屏体是处于前后双向通透状态，即通风又透光，具有良好的散热能力。而且2-4mm的间隔距离，可以阻隔白天太阳光在玻璃上产生的热量与屏体热量的叠加。
高画质显示效果
由于CNCIP技术具有优良的光学一致性和快速的视频信号动态响应能力，因此具有其它技术达不到的高品质显示画面效果。
高亮节能
CNCIP技术采用了大尺寸的倒装芯片，不仅户外高亮场景应用亮度能力充足，还可以为客户做产品生命周期内的亮度衰减补偿储备。即使在客户相同亮度条件要求下，CNCIP技术会更省电节能，解决了传统技术“装得起用不起”的问题。
免维护
CNCIP是全去支架引脚化集成封装技术，不仅灯珠像素具有百万级的像素失效能力水平，而且还能把传统屏技术由驱动IC引脚造成的失效故障率减少90%以上，显著提高显示屏系统的整体可靠性，基本上可以达到售后免维护状态，极大地降低了客户的运维成本，解决了传统技术“装得起修不起”的问题。
五、结束语
以CNCIP为代表得LED显示面板“高阶制造”技术首次在去支架引脚化的集成封装技术实践中，在楼体玻璃亮化显示上实现应用产品的突破，携多项技术优势，并最终以成本优势超越了传统技术，这是11年来的首次。CNCIP和COCIP在P2.0以下的户外小间距产品应用上还会有更加惊人得表现，也将会成为小间距显示、微间距显示的“高阶制造”技术解决方案，为Mini LED产品走进民用级市场做出重要贡献。在此还是引用2015年写过的一句话：“未来技术的发展，6脚的跑不过4脚的，4脚的跑不过无脚的”，作为本文的结束。7年前是预测，7年后成现实。
我们的愿景是推动创新封装体系技术的产业化和普及化，产业化正在成为现实，普及化还做得远远不够。
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