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一篇文章看清楚led显示屏防护技术什么是GOB优缺点在哪里

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  • 2024-09-03 16:59:46
物理屏幕尺寸较小的LED屏幕的分辨率越高,LED本身及其之间的距离就越小。这导致了 LED 的放置、安装以及运输和操作过程中的保护等方面的技术困难。本文致力于分析保护室内 LED 屏幕免受外部影响的现有技术。



为了制造供室内使用的小像素间距 LED 屏幕,采用了 SMD3in1 表面贴装技术。最近我们一直在讨论使用COB技术直接在板上生长LED。 SMD3in1表面贴装技术因其平衡的技术特性——颜色均匀性、饱和度、视角、功耗、方便的维护方法等而获得了广泛的应用。 COB尽管有诸多优点,但也有足够多的缺点,这使得量产变得困难,所以采用直接在板上生长晶体技术的LED大屏时代还没有到来。

由于制造商每年都在缩小像素间距,以更小的物理屏幕尺寸实现更高的分辨率,因此出现了许多与屏幕过热有关的问题,这意味着LED烧毁,LED在运输过程中因焊盘过小而脱落以及安装、接触氧化、潮湿、灰尘等问题。

因此,需要对屏幕进行一些保护,以延长 LED 本身以及组件在运输和操作过程中的使用寿命,尤其是在像素间距较小的情况下。另一方面,在某些区域必须使用保护涂层,以提供小但防破坏的保护。

总之,有几个方面可以保护免受外部物理影响。本文将讨论通过应用特殊保护层或改变生产技术并将 LED 固定到印刷电路板上来改变技术特性的主要技术方法。


 

SMD – 表面贴装器件


95% 的 LED 屏幕都是基于成熟的技术生产的。

放置在白色/黑色塑料或陶瓷外壳中的 SMD LED 的结构具有以下横截面图。

考虑到直到最近几乎所有屏幕都使用这种技术生产的事实,它既有优点也有一些缺点。
优点 缺点
  • 颜色均匀性;
  • 创建小间距屏幕:0.6-0.9mm;
  • 大视角:140°-160°;
  • 经过验证的简单维护和修理技术。
  • 由于焊盘较小(通常间距小<1mm),LED在运输过程中很容易损坏
  • 塑料口罩因加热和冷却而变形和明显的“浪费”;
  • 在潮湿环境下工作时无防护措施。

但由于 SMD 技术可以让您创建颜色均匀度均匀的屏幕,在功耗、亮度、颜色饱和度方面具有平衡的特性,并且能够创建间距小于 1 毫米的屏幕:0.6-0.9 毫米 - 制造商正在开发各种方法保护这些屏幕免受外部影响并延长 LED 的“寿命”。

因此,如今用于室内空间的 LED(LED 屏幕)生产有两种主要技术:SMD3in1 和越来越多的 COB。 SMD3in1 具有 IMD4in1 设计选项,此外还具有特殊化合物涂层 - AOB 和 GOB 技术。此外,生产中的led显示屏模块可以涂上纳米涂层——“真空镀膜”。
 

IMD 4 合 1


图像
这项技术通常也被称为 mini-LED,在之前的文章 中也详细介绍过。它允许您使用一组 4 个 SMD3in1 LED 来保护 LED 屏幕,同时增加焊盘,从而增加 LED 在印刷电路板区域的“粘附”性能,并简化 LED 模块的维护。

一个区域为4个像素,步长由平均值决定。由于一个站点和相邻站点上的 LED 之间的距离不同。差异是微小的,但确实存在。

SMD的标准“焊接强度”约为每撕裂1-1.5公斤,IMD 4in1将这一数字增加至约4.5公斤。

图像
重要的一点是,LED 的表面是“粗糙、哑光”的,而不是“镜面状”的;这是专门为了保护屏幕免受光线再反射并实现高对比度而设计的。
 

AOB 和 GOB 技术


这些技术基于添加特殊粘合剂来保护 LED 灯条。
 

AOB——板上粘合剂


该技术仅用特殊的粘合剂成分填充 LED 的“腿”,即引线。因此,填充技术可以提高对接触氧化的防护程度,并且还可以提高二极管与电路板的“粘附”系数。然后再覆盖一层透明保护层。保护层是采用纳米技术(类似于真空镀膜)涂覆的聚合物材料。

使用 SMD 技术组装的屏幕还可以获得防潮保护,以及屏幕在运输和安装过程中可能受到的轻微损坏和划痕。

该技术具有以下结构。

结果是一个相当坚固的结构,具有以下特征。
优点 缺点
  • 通过使用特殊的粘合剂组合物和随后的保护层来防止机械损坏。该粘合剂组合物具有与焊膏相似的特性,它增加了LED和印刷电路板之间的接触强度。标准“焊接强度”约为每撕裂1公斤,而AOB技术的使用将这一数字增加到6公斤;
  • 第二层透明保护层有助于防止屏幕表面刮擦;
  • 使用透明保护层相当于在LED顶部使用透镜(制造商声称这种特性可以使视角从通常的140°-160°增加到170°)。
  • 随着时间的推移,密封粘合剂混合物可能会“脱落”,并且所施加的透明保护层会由于二极管射线的折射而稍微改变颜色(因此,这可能会产生图像感知问题。)
  • 更换 LED 时,由于结构变得异质,因此会留下可见痕迹。 (也许这可以通过去除/施加粘合剂或表面保护层来纠正);
  • 密封层影响散热。

GOB – 板上胶


图像
这种技术让人想起COB,仅使用SMD表面贴装技术来制造LED,将LED放置在板上后,模块本身涂上特殊的粘合剂组合物,然后再涂上透明保护层。
涂层技术与AOB类似,但这种情况下整个表面都覆盖有保护层,如下图所示。
PS 根据“Glue-on-Board”的名称,LED 之间的空间充满了某种粘合剂成分。互联网上几乎所有消息来源都说 GOB 的构建方式与 AOB 类似,只是保护层填充了 LED 之间的整个空间,使表面光滑,而 AOB 仅覆盖“腿”。了解这些技术并与制造商代表沟通后,我们可以得出这样的结论:GOB不是涂有粘合剂成分(如AOB),而是涂有环氧树脂(通常称为化合物),然后涂上透明保护层使用纳米技术。

图像
以这种方式涂覆的模块 - 带有粘合剂和保护性透明层,采用 AOB 和 GOB 技术,增强了屏幕免受机械损坏、湿气和灰尘的保护。这种保护并不意味着屏幕可以在室外使用,它们仅供室内使用。

总结GOB技术,我们得到以下特点。
优点 缺点
  • 提供防止 LED 脱落的保护;
  • 防止机械损坏、潮湿、灰尘;
  • 如果正确选择成分,它们不会大幅降低 LED 的亮度;
  • 通过正确选择成分,它们有助于散热;
  • 由于“密集”布局,它们可以延长 LED 的使用寿命。
  • 可维护性较差。一方面,LED烧坏的情况较少发生,但更换时需要更换整个模块(目前只能在工厂更换LED);
  • 模块之间缺乏填充导致可见接缝;
  • 明亮的光源会出现眩光。

相比之下,这两种技术如下所示:

 

纳米涂层或特殊面膜


称为“真空镀膜”的技术是一种利用真空技术创造压力环境(低于大气压)的过程,通过沉积可冷凝蒸气(气体)的原子或分子源来涂覆薄膜和涂层。

该技术可与任何LED屏幕技术结合使用,不仅为二极管提供保护,还为电子元件提供保护。

所使用的涂层源可以由各种不同的材料制成,从金属到氧化物和化合物,每种材料都具有不同的特性。例如,所应用的薄膜可以具有化学耐腐蚀、耐划痕性,具有高导热性和电阻率,这些共同保护并延长了 LED 本身和微电子器件的“寿命”。这种涂层人眼不可见,但同时可以保护微电路的元件。
 

COB


上一篇文章 主要介绍了COB技术。简而言之,该技术将来应该会取代广泛使用的SMD3in1和IMD4in1表面贴装技术。它有多种创建 LED 的选项 - 但它们都归结为直接在电路板上生长二极管。科学家表示,这项技术将完全消除金制成的触点(目前,使用的是金或其他金属的合金;与使用其他金属的合金相比,金使LED和屏幕整体的成本增加了几倍) )。视觉上-当屏幕工作时,差异是看不见的,只有在运行几年后这种差异才会变得明显。

使用COB,您可以获得以下功能。
优点 缺点
  • 通过直接在电路板上生长并额外填充化合物(类似于 GOB)来保护 LED;
  • 最佳技术特性(亮度、颜色)。
  • 生产成本、生产复杂程度;
  • 模块之间实现颜色均匀性的难度;


目前(2020年上半年),少数制造企业开始使用该技术来生产LED屏幕。在该技术普及之前,价格不会下降,技术困难也不会得到纠正。但当这些困难被克服后,也许COB技术将成为极小像素间距LED屏幕中最好的技术之一。但目前尚不清楚这个未来何时到来。

虽然 COB 技术还处于发展的早期阶段,但制造商仍在不断改进 SMD3in1 和 IMD4in1 LED 的表面贴装技术,采用各种方法通过用特殊化合物(化合物)完全或部分填充 LED 来保护 LED 本身。

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