蓝科开发出号称显示屏LED领域奇葩产品
来源:深圳市半导体照明产业发展促进会 作者:--- 时间:2012-02-22 00:00
LED显示屏是从本世纪初开始兴起的一种可以大面积、高亮度、高解析度展现图像、文字的一种类似于电脑显示器的显示终端。采用LED作为像素点,通过控制各个LED像素点的颜色、亮度与发光时间,达到还原视频、文字等的效果。
一、显示屏LED灯珠介绍
1、OVAL LED(椭圆)插件LED:最早是由国外一些大的LED企业推出的一种LED封装形式:比较有代表性的有NICHA、CREE等。代表性的产品有546、346两种。该产品主要用于户外、半户外领域远距离观看的场合。其特点是:采用抗UV的环氧树脂封装,具备很好的亲和性与防水性能;适应环境的能力较好;亮度高、色彩鲜艳;缺点是:体积较大,不利于做密间距与高清的屏。
2、SMD LED(贴片):目前广泛用于室内LED显示屏的灯珠。主要是采用PPA预制杯的形式,将LED芯片固定于PPA预制杯内,再采用硅树脂或者硅胶填充。利用杯型的二次光学反光,将LED芯片的光导出来。比较有代表性的企业有NICHA、CREE、雷曼光电、国星光电等。代表性的产品型号主要有:5050、3528、3020、2724、2121等等。该产品主要应用在户内较近距离观看的场合。特点是:采用贴片封装形式,便于自动作业(SMT);体积小,适合做密间距的屏;一般做成三合一形式,三基色像素集中,色彩还原性好;缺点是,采用三种材料组合,其中PPA与金属支架、填充硅胶或硅树脂的亲和性不好,因此其耐候性较差,不适合长期运用于户外场合。
以上两种LED在显示屏领域的应用都已经很长时间,在应用上都存在一定的局限性。能不能有一种既可以运用在户外较密间距,又能够有较强的户外环境耐候性的LED呢?
深圳蓝科电子利用在长期的食人鱼车灯及LED显示屏LED(OVAL DIP LED)的封装过程中积累的经验与技术,开发出了户内外均可以使用的显示屏LED-SUPER TOP LED。
二、SUPER TOP介绍
据蓝科电子介绍,SUPER TOP LED产品具有如下特点:
a、采用食人鱼的封装形式,具备可靠性高、散热性能好的特点;
b、封装材料采用高性能环氧树脂,具备优良的抗UV、耐潮湿性能;
c、采用三合一的封装,具有亮度、解析度高的特点;
d、亮度比传统三合一显示屏LED高,因此具有节能高效的特点。
1、SUPER TOP与传统显示屏LED对比
类别 | SUPER TOP | SMD5050 | DIP346 |
封装材料 | 环氧树脂 | PPA杯填充环氧或硅胶 | 环氧树脂 |
特点 | DIP封装形式,三合一 | SMT表面贴装的平面封装形式,一般做成三合一 | DIP封装形式,一般做 成三拼一或四拼一 |
重点管控 | 晶片选用、胶水选用、支架镀层、烘烤温度 | 温湿度、晶片与支架材料、 胶水选用、烘烤温度 | 胶水选用、支架镀层、烘烤温度 |
生产工艺 | 支架-固晶-烘烤-焊线-封胶-烘烤-切脚-分光 | 支架-固晶-烘烤-焊线-点胶-烘烤-切PIN-分光-编带 | 支架-固晶-烘烤-焊线-封胶-烘烤-切脚-分光 |
防水效果 | 好,由于采用插件式,采用环氧树脂全密封,防水防潮效果优良 | 一般,主要是PPA与硅树脂的密封问题,一直不能很有效的解决 | 好,由于采用插件式,所以LED环氧树脂包封,防水防潮效果优良 |
LED灯防护 | 表面采用环氧树脂包封,抗UV、 抗老化、抗腐蚀性优良 | 由于采用硅树脂或者硅胶(也有用环氧胶)灌封的方式,所以抗UV、耐候性差 | 表面采用环氧树脂包封,抗UV、抗老化、抗腐蚀性优良 |
高低温循环﹡ | 具备良好的耐湿热交变能力,具备良好的密封性能 | 循环试验后,有个别出现红墨水渗透较严重 | 具备良好的耐湿热交变的能力,具备良好的密封性能 |
成品亮度 | 较高 | 较低 | 很高 |
适用范围 | 户外、户内、半户外 | 户内 | 户外、半户外 |
热沉面积 | 12mm2(R+G+B) | 8.8mm2(R+G+B) | 22mm2(R+G+B) |
成品角度 | 角度较均匀,一般在110-120° | 角度较均匀,一般在110-120° | 角度较均匀,一般在100-110° |
优点 | 亮度高、密封好、抗UV、 抗潮湿、便于密封,利于 做户外屏、成本较低 | 体积小、贴片形式利于自 动作业、角度大而均匀,利于做密间距的户内屏,做成三合一 | 亮度高、密封性好、抗UV、抗潮湿、防水性能优良、耐候性好,体积小、角度适中,利于做高密度的户外屏,做成三合一 |
缺点 | 体积大、插件效率较低,不利于做密间距 | 耐潮湿、抗UV、耐候性较差 | ﹡还没有成熟的自动插件设备,不便自动化生产。 |
﹡条件:200个循环湿热交变试验,然后再95℃红墨水试验1小时。
﹡目前我司已经在于插件设备厂商合作,共同开发自动插件设备,预计在5月份会有自动插件机样机出来。
2、产品外形
3、产品优点
a、 超强防水与低光衰;
因为封装形式借鉴食人鱼LED的二元封装结构,外形包封采用高透光性、高结着能力与稳定度的封装胶水,使本产品具备优良的防水、防潮能力。高温(Ta=80℃,If=20mA)光衰试验,3000小时光衰<10%(试验能力相当于LED常温使用6000小时)
b、亮度高;
根据与现有产品的对比来看,STL产品比普通三合一产品亮度高出10%左右。对比数据如下:
产品 类型 | H厂 | L厂 | G厂 | J厂 | LK STL5454 | ||||
SMD3528 | SMD5050 | SMD3528 | SMD5050 | SMD3528 | SMD5050 | SMD3528 | SMD5050 | ||
R | 180 | 300 | 500 | 750 | 370 | 500 | 229 | 750 | 750 |
G | 350 | 880 | 1050 | 1550 | 1100 | 1750 | 980 | 1350 | 1750 |
B | 90 | 190 | 210 | 300 | 310 | 580 | 210 | 260 | 320 |
c、配光曲线优良;
本LED的采用专利的支架设计,利用凸起的固晶台,推高LED芯片,使发光的LED芯片聚集在LED的LENS的焦点附近,采用优良的LENS设计,达到较佳的配光驱线,R、G、B曲线几乎重合,但是由于R色波长处于长波,其亮度较高,为了提升R色在各个角度的视觉效果,人为的设计将R色角度比B、G略小5度。如下图所示:
三、产品应用对比
采用SUPER TOP LED制作的显示屏模组,具备优良的耐候性与宽视角。设计案例如下:
以P10为例,设计为1/4扫描,驱动IC采用MBI5024,模组设计为16X16点:
颜色 | 驱动电流(mA) | 亮度(cd/m2) | 角度(°) | 色温(K) | 对比度(Bmax-Bd)/Bd |
R | 20 | 1905 | 120 | 1500 | 6.05 |
G | 30 | 5260 | 118 | 8203 | 1.47 |
B | 15 | 650 | 115 | 25000 | 4.08 |
W | - | 6850 | 118 | 11280 | 0.53 |
蓝科抽取市面上TOP5050做的P10(1/4扫描)模组样品进行对比,数据如下:
颜色 | 驱动电流(mA) | 亮度(cd/m2) | 角度(°) | 色温(K) | 对比度(Bmax-Bd)/Bd |
R | 32 | 1970 | 120 | 1500 | 4.5 |
G | 40 | 3347 | 118 | 8226 | 1.51 |
B | 21 | 648 | 116 | 25000 | 2.54 |
W | - | 5871 | 118 | 11530 | 0.5 |
蓝科电子总结指出,SUPER TOP LED具备优良的性能,能够在绝大多数的环境条件中使用,且已通过验证,并适合应用于广大的户外、半户外的场合,目前最小将可以做到P8间距的户内、户外LED显示屏;以其现有的亮度状况,做户外P10、P12、P16效果良好。