Che cosa sono i display a LED Mini e Micro?

Il concetto di Micro-LED è stato proposto per la prima volta nel 2000. Nel 2017, il Mini-LED, una forma subordinata del Micro-LED, è stato introdotto come prodotto innovativo, aprendo ufficialmente un nuovo capitolo di Mini e Micro-LED.

Le definizioni di Mini/Micro-LED variano nel settore. Da un lato, i fornitori a monte e i produttori di display LCD tendono a definire i Mini-LED e i Micro-LED in base alle dimensioni del chip, alla struttura formale o flip e al trasferimento della pellicola (struttura senza substrato). Dall’altro lato, i produttori di display di grande formato sono più propensi a definire i Mini-LED e i Micro-LED in base al pixel pitch e al metodo di confezionamento.

I1.In termini di pixel pitch, i prodotti con un passo pari o inferiore a 2,5 mm sono definiti fine-pitch, che funge da termine generico. All’interno della gamma fine-pitch, i Mini-LED sono definiti come prodotti con un pixel pitch compreso tra 0,4 mm e 1 mm, mentre i Micro-LED sono definiti come prodotti con pixel pitch inferiore a 0,4 mm.

2 In termini di packaging, i display a passo fine (in genere inferiori a 1 mm) realizzati con IMD e COB sono considerati display Mini-LED. I micro LED sono alimentati dalla tecnologia COB e dalla tecnologia COG.

I display a LED sono utilizzati nelle applicazioni commerciali da oltre un decennio. L’IMD prolunga la vita utile della catena di fornitura SMD e rappresenta una transizione graduale dall’SMD ai prodotti a passo più fine. La crescita del COB apre la strada ai prodotti Mini e Micro-LED del futuro.

3. In termini di dimensioni del chip. I mini LED tendono a misurare meno di 200 micron, mentre i micro LED possono essere piccoli fino a 100 micron, o 0,004 pollici.

La concorrenza del mercato portata da Mini e Micro-LED

Con l’evoluzione dei display LED a passo fine, anche la distanza di visione si riduce notevolmente, il che amplia le applicazioni dei display LED a passo fine. I display LED per interni partono da 4 mm, mentre i prodotti a passo fine partono da 2,5 mm. Un ulteriore passo più fine nella gamma inferiore a 1 mm porterà i display LED nel mercato dei consumatori e, in ultima analisi, competerà con gli LCD e le proiezioni laser nel mercato televisivo.

Prendiamo come esempio il display LED da 108 pollici (pannelli LED da 600*337,5 mm in un array di pannelli 4×4). Quando il passo dei pixel è P1,25, P0,62 e P0,31, la risoluzione può essere rispettivamente di 2K, 4K e 8K. Secondo la norma Rec. ITU-R BT.1769 dell’ITU (International Telecommunication Union), l’angolo di visione orizzontale ottimale con questa risoluzione è rispettivamente di 32°, 58° e 96°, da cui le distanze ottimali di visione sono stimate rispettivamente a 4,17m, 2,02m e 1,01m. La distanza di visione di cui sopra rende possibile l’utilizzo dei display LED nei salotti come TV. La distanza di visione di 2,02 m e 1,01 m è adatta all’area del soggiorno della maggior parte delle case. Da un altro punto di vista, se convertiamo la risoluzione dei televisori LCD 2K e 4K in pixel pitch dei display LED da 53”, scopriamo che il pixel pitch dei televisori LCD 2K è compreso tra 0,6 mm e 1,2 mm, mentre il pixel pitch dei televisori LED 4K è compreso tra 0,3 mm e 0,5 mm. Finora SONY, Samsung e altri produttori di display hanno lanciato prodotti Mini/Micro-LED di grandi dimensioni, fino a 120 pollici, basati su un design modulare. Se ignoriamo il loro prezzo elevato, questi prodotti sono perfetti per le applicazioni da salotto.

Display LED ad anodo comune

Gli schermi LED ad anodo comune hanno tutti gli anodi dei singoli LED collegati insieme e ad un terminale comune, mentre i catodi di ogni LED sono collegati separatamente.

Display LED a catodo comune

Uno schermo a LED a catodo comune è anche chiamato “display a led a risparmio energetico”. Tutti i catodi dei singoli LED sono collegati insieme a un terminale comune, mentre gli anodi di ciascun LED sono collegati separatamente.

catodo comune”. Si tratta di una tecnologia di alimentazione a risparmio energetico per i display LED in cui la corrente passa prima attraverso i chip LED e poi raggiunge il polo negativo del circuito integrato di pilotaggio, da cui il nome “catodo comune”. La caduta di tensione e la perdita di corrente possono essere ridotte utilizzando il metodo di alimentazione a tensioni indipendenti. Inoltre, questa tecnologia può separare e alimentare con precisione i chip LED rossi, verdi e blu. I professionisti dei LED sanno che la potenza nominale richiesta per i chip rossi, verdi e blu è diversa e i metodi di alimentazione ordinari non sono in grado di separarli e possono solo fornire la stessa potenza. Con un alimentatore a tensione indipendente, i chip LED rossi, verdi e blu possono essere alimentati separatamente e con precisione, fornendo loro tensioni diverse con la stessa corrente, in modo da garantire che funzionino alla loro potenza nominale, migliorando così l’utilizzo dell’energia e riducendone il consumo.

Display LED da esterno a catodo comune a pixel fini

Display LED a catodo comune VS anodo comune, qual è il migliore?

All’inizio, i display a LED venivano utilizzati per lo più per applicazioni all’aperto con prodotti a passo più grande, che non presentavano limiti fisici di spazio per i circuiti integrati di pilotaggio in quanto erano progettati con un sistema di pilotaggio a scansione statica. Tuttavia, quando i display a LED hanno iniziato a essere utilizzati per applicazioni in interni, utilizzando prodotti con passo più piccolo, lo spazio disponibile per i componenti elettronici si è ridotto e di conseguenza è nata l’unità di scansione dinamica (line-scanning drive) basata sul time-division multiplexing (TDM).

In modalità di guida a scansione di linea, i display LED possono essere classificati in due tipi: a catodo comune e ad anodo comune.

Come suggerisce il nome, anodo comune significa che i singoli LED sono collegati attraverso le loro estremità positive e pilotati da quelle negative; e catodo comune significa che i singoli LED sono collegati attraverso le loro estremità negative e pilotati da quelle positive; in modalità catodo comune, i chip R, G, B sono alimentati separatamente con tensione e corrente distribuite con precisione ai diodi rosso, verde e rosso, e la corrente passa dai diodi alle estremità negative dei circuiti integrati.

Schema LED a catodo comune VS anodo comune

La differenza tra il catodo comune e l’anodo comune

La direzione del flusso di corrente

In modalità anodo comune, la corrente dei display a LED passa dal PCB ai diodi LED e i LED RGB sono alimentati con la stessa fonte di energia alla stessa velocità di alimentazione, quindi la caduta di tensione in avanti aumenta.

In modalità catodo comune, la corrente del display LED passa prima attraverso i diodi LED con i LED R, G e B alimentati separatamente. La tensione e la corrente vengono distribuite in modo preciso in base alle esigenze individuali, quindi alle estremità negative dei circuiti integrati. La caduta di tensione in avanti è ridotta e, di conseguenza, la resistenza di conduzione interna è minore.

La tensione di alimentazione

In modalità anodo comune, il display LED fornisce LED RGB con una tensione unificata superiore a 3,8V (ad esempio 5V), quindi il consumo energetico è elevato.

In modalità catodo comune, il display LED fornisce ai LED RGB una tensione separata in base alle effettive esigenze (2,8V per il LED rosso e 3,8V per i LED verde e blu). Grazie a questa alimentazione separata e precisa, l’efficienza energetica è maggiore. Di conseguenza, si produce meno calore e si consuma meno energia.

Efficienza energetica ed effetto di raffreddamento

Basata su un accurato controllo della potenza, la tecnologia a catodo comune può ridurre il consumo energetico dell’intero sistema riducendo la tensione di alimentazione dei LED rossi. Inoltre, per ottenere questo risultato non sono necessari altri dispositivi di scansione delle linee. Utilizzando la tecnologia a catodo comune, i display LED possono ridurre il calore eccessivo e il consumo di energia, il tasso di errore dei pixel e le linee fantasma (effetto tailing), migliorando così le prestazioni complessive dei display LED.

Catena di approvvigionamento

La tecnologia a catodo comune riduce la caduta di tensione in avanti riducendo la tensione di alimentazione dei LED rossi; tuttavia, ciò richiede l’utilizzo di un maggior numero di alimentatori, il che aumenta ulteriormente la complessità del layout dei componenti sui PCB. Attualmente, i principali componenti di supporto legati alla tecnologia a catodo comune sono i diodi LED, gli alimentatori e i circuiti integrati di pilotaggio. Questi componenti hanno soluzioni collaudate sul mercato per la tecnologia ad anodo comune, ma sono ancora agli inizi per la tecnologia a catodo comune.

Come calcolare il consumo energetico di un display a led

Supponendo che in modalità anodo comune si utilizzi una tensione di 5 V come potenza unificata, in modalità catodo comune si utilizzi una tensione di 2,8 V per i LED rossi e che tutte le altre condizioni siano le stesse, se la corrente dei LED rossi rappresenta il 40% della corrente totale, possiamo calcolare rapidamente la percentuale di energia risparmiata: 40%*(5-2,8)/5=17,6%. Se la corrente dei LED rossi rappresenta il 50% della corrente totale, allora possiamo risparmiare il 50%*(5-2,8)/5=22%, quindi il risparmio energetico teorico è del 17,6%~22% utilizzando la tecnologia a catodo comune rispetto alla tecnologia ad anodo comune.

Display LED a catodo comune per risparmiare sui costi.

– 1). Elettricità, risparmio sui costi operativi: un’alimentazione accurata per ridurre la perdita di potenza del display a led e ridurre i costi operativi.

– 2). Non sono necessari sistemi di raffreddamento: il basso aumento della temperatura del calore può anche far risparmiare l’aria condizionata, i ventilatori e altre apparecchiature di raffreddamento.

– 3). Costi di manutenzione e riparazione: il successivo telaio in alluminio pressofuso completamente chiuso, i componenti vengono mantenuti uno per uno, rendendo la vita del display a led circa 2 volte superiore a quella degli schermi ordinari.

Display LED a catodo comune a risparmio energetico

Schermo LED COB a catodo comune

Consumo energetico e aumento della temperatura bassissimiLo schermo LED a catodo comune per interni è in grado di risparmiare energia e dissipare il calore grazie al LED flip-chip e all’unità a catodo comune.

Display LED a catodo comune per esterni a passo fine

La serie di display LED a catodo comune per esterni a passo fine, con passi dei pixel di 1,2 mm, 1,5 mm, 1,8 mm e 2,5 mm, offre una chiarezza e una durata senza pari per gli ambienti esterni. Grazie all’utilizzo di una tecnologia a catodo comune all’avanguardia, questi display riducono in modo significativo il consumo energetico e l’emissione di calore, mantenendo alti i livelli di luminosità. Questo garantisce prestazioni affidabili e durature, anche nelle condizioni esterne più difficili. Che si tratti di pubblicità, eventi o installazioni architettoniche, questi display offrono immagini vibranti e ad alta definizione con una stabilità eccezionale.