Техническое определение IMD

Матрично-интегрированная схема упаковки IMD(Integrated Matrix Devices) — это упаковка двух, четырех, шести или более групп RGB-диодов в небольшой блок, также известный как «N in 1». Типичная модель IMD выпускается в форме 2*2, или 4-в-1. Каждая упаковка 4-в-1 включает 4 SMD; каждый SMD включает три чипа (красный, зеленый и синий). IMD является промежуточным продуктом между SMD и COB и обладает совокупными преимуществами обоих. NationStar IMD09 — основная модель 4-в-1, используемая на рынке для производства светодиодных дисплеев с мелким шагом 0,9 мм. Она официально поступила в массовое производство в

Мини-светодиод: 4 SMD в одном корпусе

Рисунок 1: Мини-светодиоды IMD в сравнении с SMD

Рисунок 2: IMD mini LED против COB

Преимущества:

Более высокая надежность. По сравнению с традиционными SMD, IMD обладает лучшими характеристиками защиты от столкновений и более высокой эффективностью SMT. По сравнению с COB.

Более высокая насыщенность цвета. IMD сочетает в себе преимущества традиционных SMD и COB и должным образом решает проблемы защиты от повреждений, насыщенности черного цвета, бесшовного сращивания, утечки света

Снижение затрат на техническое обслуживание, особенно когда нужно отремонтировать всего один диод. , и техническое обслуживание. Он отличается более высоким коэффициентом контрастности, более высокой степенью интеграции, более простым обслуживанием и более низкой стоимостью, что делает его идеальным продуктом для эволюции более мелкого шага.

Более низкая стоимость производства. Традиционные станки SMT 1010 могут по-прежнему использоваться для производства IMD с аналогичным производственным процессом. Сохраняя процесс SMT, производители светодиодных дисплеев могут быстрее перейти к производству IMD-дисплеев благодаря существующей развитой цепочке поставок SMT.

Недостатки：

При постоянном уменьшении шага пикселя IMD сталкивается с той же проблемой, что и SMD — всегда будет существовать физический предел, оставляющий ограниченное пространство для роста продукции IMD.

Без дальнейшего разделения контейнеров поставщиками микросхем процесс выбора контейнера для IMD становится более сложным, поскольку в каждой упаковке находится несколько RGB-чипов. Однородность и согласованность RGB-чипов в каждой упаковке может быть не такой высокой, как у светодиодных дисплеев, изготовленных из отдельных SMD-матриц.

Мини светодиодный дисплей: Фиксированная установка

16:9 600×337,5 мм IMD LED SCREEN

Размер: 500*500*74.3 мм

Шаг пикселя в помещении: Мини-светодиод 1,95 мм, 2,6 мм

Области применения: XR-студии, телевизионные станции, выставкиконференции и т.д.

Мини светодиодный дисплей для аренды P1.9 2.6

Ключевые особенности:

● Уникальный мини-светодиод 4 в 1, выдерживает силу удара 13 кг на пиксель.

● Высокий коэффициент контрастности до 10000:1.

● Уменьшите больший эффект во время съемки.

● Высокая яркость до 1500 нит.

● Высокая частота обновления до 7680 Гц.

● Интеллектуальный модуль.

Что такое мини-светодиодный и микро-светодиодный светодиодный дисплей?

Концепция Micro-LED была впервые выдвинута в 2000 году. В 2017 году Mini-LED, являющийся подчиненной формой Micro-LED, был представлен как революционный продукт, официально открывающий новую главу Mini и Micro-LED.

Определения мини/светодиодов/микросветодиодов варьируются в отрасли. С одной стороны, поставщики и производители ЖК-дисплеев склонны определять Mini-LED и Micro-LED по размеру чипа, формальной или флип-структуре и переносу пленки (структура без подложки). С другой стороны, производители широкоформатных дисплеев более склонны определять Mini-LED и Micro-LED по шагу пикселя и способу упаковки.

I1.Что касается шага пикселей. Продукты с шагом 2,5 мм и менее определяются как мелкопиксельные, что является общим термином. В диапазоне мелкого шага к Mini-LED относятся продукты с шагом пикселя от 0,4 мм до 1 мм, а к Micro-LED — продукты с шагом пикселя менее 0,4 мм.

2 С точки зрения упаковки. Дисплеи с мелким шагом (обычно менее 1 мм), изготовленные на основе IMD и COB, считаются дисплеями Mini-LED. Микросветодиоды работают по технологии COB и COG.

Светодиодные дисплеи используются в коммерческих приложениях уже более десяти лет. IMD продлевает срок службы цепочки поставок SMD и служит плавным переходом от SMD к продуктам с более мелким шагом. Рост COB прокладывает путь к созданию в будущем продуктов на основе мини- и микросветодиодов.

3.По размеру микросхемы. Мини-светодиоды обычно имеют размер менее 200 микрон, в то время как микро-светодиоды могут быть всего 100 микрон, или 0,004 дюйма.

Конкуренция на рынке, вызванная появлением мини и микро-светодиодов

С развитием светодиодных дисплеев до уровня с мелким шагом расстояние просмотра также значительно сокращается, что расширяет области применения светодиодных дисплеев с мелким шагом. Светодиодные дисплеи для помещений начинаются с 4 мм, а продукты с мелким шагом — с 2,5 мм. Дальнейшее увеличение шага в диапазоне до 1 мм приведет к появлению светодиодных дисплеев на потребительском рынке и, в конечном счете, к конкуренции с ЖК-дисплеями и лазерными проекторами на рынке телевизоров.

Возьмем в качестве примера 108-дюймовый светодиодный дисплей (600*337,5 мм светодиодных панелей в массиве 4×4). При шаге пикселей P1.25, P0.62 и P0.31 разрешение может составлять 2K, 4K и 8K соответственно. Согласно стандарту Rec. ITU-R BT.1769 (Международный союз электросвязи), оптимальный угол обзора по горизонтали при таком разрешении составляет 32°, 58° и 96° соответственно, а оптимальное расстояние просмотра оценивается в 4,17 м, 2,02 м и 1,01 м соответственно. Вышеуказанное расстояние просмотра позволяет использовать LED-дисплеи в гостиных в качестве телевизора. Расстояние просмотра 2,02 м и 1,01 м подходит для гостиной в большинстве домов. С другой стороны, если перевести разрешение ЖК-телевизоров 2K и 4K в шаг пикселей 53» LED-дисплеев, можно обнаружить, что шаг пикселей ЖК-телевизоров 2K составляет от 0,6 мм до 1,2 мм, а шаг пикселей LED-телевизоров 4K — от 0,3 мм до 0,5 мм. До сих пор SONY, Samsung и другие производители дисплеев выпускали крупногабаритные мини/микро-светодиодные дисплеи с диагональю до 120 дюймов, основанные на модульной конструкции. Если не обращать внимания на их заоблачную цену, эти продукты идеально подходят для использования в гостиной.

Светодиодный дисплей с общим анодом

В светодиодном экране с общим анодом все аноды отдельных светодиодов соединены вместе и подключены к общей клемме, а катоды каждого светодиода подключены отдельно.

Светодиодный дисплей с общим катодом

Светодиодный экран с общим катодом также называют «энергосберегающим светодиодным дисплеем». В нем все катоды отдельных светодиодов соединены вместе и подключены к общей клемме, а аноды каждого светодиода подключены отдельно.

Общий катод». Это энергосберегающая технология питания для светодиодных дисплеев, при которой ток сначала проходит через светодиодные чипы, а затем достигает отрицательного полюса управляющей ИС, отсюда и название «общий катод». Падение напряжения и потеря тока могут быть уменьшены при использовании метода питания независимыми напряжениями. Кроме того, эта технология позволяет разделить и точно запитать красные, зеленые и синие светодиодные чипы. Профессионалы в области светодиодов знают, что номинальная мощность, необходимая для красных, зеленых и синих чипов, отличается, и обычные методы питания не могут разделить их и могут обеспечить им только одинаковую мощность. При использовании источника питания с независимым напряжением красные, зеленые и синие светодиодные чипы можно питать отдельно и точно, подавая на них разное напряжение при одинаковом токе, что гарантирует их работу на номинальной мощности, тем самым улучшая использование энергии и снижая ее потребление.

Мелкопиксельный наружный светодиодный дисплей с общим катодом

Светодиодный дисплей с общим катодом VS общим анодом, что лучше?

На раннем этапе светодиодные дисплеи использовались в основном для наружного применения с большим шагом, что не ограничивало физическое пространство для ИС драйверов, поскольку они были разработаны с использованием статического привода развертки. Однако когда светодиодные дисплеи стали использоваться для внутреннего применения с меньшим шагом, пространство, доступное для электронных компонентов, сжалось, и в результате появился привод динамической развертки (привод строчного сканирования) на основе мультиплексирования с разделением по времени (TDM).

В режиме линейного сканирования светодиодные дисплеи можно разделить на два типа: с общим катодом и с общим анодом.

Как следует из названия, общий анод означает, что отдельные светодиоды подключены через свои положительные концы и управляются отрицательными концами; а общий катод означает, что отдельные светодиоды подключены через свои отрицательные концы и управляются положительными концами. В режиме общего катода микросхемы R, G, B питаются отдельно, напряжение и ток точно распределяются на красный, зеленый и красный диоды, и ток проходит через диоды затем к отрицательным концам микросхем.

Схема светодиода с общим катодом VS общим анодом

Разница между общим катодом и общим анодом

Направление протекания тока

■ В режиме общего анода ток светодиодных дисплеев течет от печатной платы к светодиодным диодам, а RGB-светодиоды питаются от одного и того же источника питания с одинаковой мощностью, поэтому прямое падение напряжения увеличивается.

■ В режиме общего катода ток светодиодного дисплея сначала проходит через светодиодные диоды с отдельным питанием светодиодов R, G и B. Напряжение и ток точно распределяются в зависимости от индивидуальных потребностей, а затем направляются на отрицательные концы микросхем. Прямое падение напряжения уменьшается, и, как следствие, снижается внутреннее сопротивление проводимости.

Напряжение питания

■ В режиме общего анода в светодиодном дисплее используются RGB-светодиоды с единым напряжением выше 3,8 В (например, 5 В), поэтому потребляемая мощность высока.

■ В режиме общего катода светодиодный дисплей подает на RGB-светодиоды отдельное напряжение в зависимости от фактических потребностей (2,8 В для красного светодиода и 3,8 В для зеленого и синего). Благодаря такому раздельному и точному питанию эффективность энергопотребления выше. Следовательно, при меньшем потреблении энергии выделяется меньше тепла.

Энергоэффективность и охлаждающий эффект

■ Технология общего катода, основанная на точном контроле мощности, позволяет снизить энергопотребление всей системы за счет уменьшения напряжения питания красных светодиодов. Более того, для этого не нужны дополнительные устройства линейного сканирования. Используя технологию общего катода, светодиодные дисплеи могут снизить чрезмерное тепловыделение и энергопотребление, уменьшить количество отказов пикселей и количество призрачных линий (эффект хвоста), тем самым улучшив общую производительность светодиодных дисплеев.

Цепочка поставок

■ Технология общего катода уменьшает прямое падение напряжения за счет снижения напряжения питания красных светодиодов, однако это требует использования большего количества источников питания, что еще больше увеличивает сложность компоновки компонентов на печатных платах. В настоящее время ключевыми вспомогательными компонентами, связанными с технологией общего катода, являются светодиодные диоды, источники питания и ИС драйверов. Эти компоненты имеют проверенные на рынке решения для технологии общего анода, но для технологии общего катода они все еще находятся на ранних стадиях.

Как рассчитать энергопотребление светодиодного дисплея

Если предположить, что в режиме общего анода в качестве единого питания используется напряжение 5 В, в режиме общего катода для красных светодиодов используется напряжение 2,8 В, а все остальные условия одинаковы, если ток красных светодиодов составляет 40% от общего тока, то мы можем быстро рассчитать процент сэкономленной энергии: 40%*(5-2,8)/5=17,6%. Если ток красных светодиодов составляет 50% от общего тока, то мы можем сэкономить 50%*(5-2,8)/5=22%, Таким образом, теоретическая экономия электроэнергии при использовании технологии общего катода составляет 17,6%~22% по сравнению с технологией общего анода.

Светодиодный дисплей с общим катодом экономит средства.

— 1). Электроэнергия, экономия эксплуатационных расходов: точное электропитание для снижения потерь мощности светодиодного дисплея, уменьшение эксплуатационных расходов.

— 2). Не требуются системы охлаждения: низкое повышение температуры при нагревании позволяет также сэкономить на кондиционерах, вентиляторах и другом охлаждающем оборудовании.

— 3). Стоимость обслуживания и ремонта: последующее полностью закрытое литое алюминиевое шасси, компоненты обслуживаются один за другим, благодаря чему срок службы светодиодного дисплея примерно в 2 раза больше, чем у обычных экранов.

Энергосберегающий светодиодный дисплей с общим катодом

Светодиодный экран COB с общим катодом

Сверхнизкое энергопотребление и повышение температуры Внутренний светодиодный экран с общим катодом может эффективно экономить энергию и рассеивать тепло благодаря светодиоду на флип-чипе плюс приводу с общим катодом.

Светодиодный дисплей с общим катодом для наружного применения с малым шагом

Серия наружных светодиодных дисплеев с общим катодом и малым шагом пикселей (1,2 мм, 1,5 мм, 1,8 мм и 2,5 мм) обеспечивает непревзойденную четкость и долговечность при использовании вне помещений. Благодаря использованию передовой технологии с общим катодом эти дисплеи значительно снижают энергопотребление и тепловыделение, сохраняя при этом высокий уровень яркости. Это обеспечивает надежную и долговечную работу даже в самых сложных внешних условиях. Будь то реклама, мероприятия или архитектурные инсталляции, эти дисплеи обеспечивают яркое изображение высокой четкости с исключительной стабильностью.

Преимущества и недостатки SMD ：

Технология упаковки SMD, представленная в 2001 году, уже почти два десятилетия является высокоразвитой для изделий толщиной 1 мм и выше, как для внутреннего, так и для наружного применения. SMD имеет хорошо налаженную цепочку поставок с полным оборудованием и опытными производственными линиями для массового производства. SMD-диоды отличаются высокой надежностью и легкостью ремонта, а их стоимость относительно невысока по сравнению с другими методами упаковки.

Поверхности SMD не герметизированы, как у COB, поэтому уровень защиты от воды, пыли и внешних воздействий (при транспортировке и установке) не так высок, как ожидалось. Поэтому установка светодиодных дисплеев с мелким шагом становится работой в белых рукавицах, требующей деликатности и опыта. В некоторых светодиодных SMD-дисплеях используется маска модуля (шейдер). В условиях высоких температур возможно вспучивание маски, что негативно скажется на качестве изображения. В большинстве случаев поверхность маски может стать белой или желтой после некоторого времени использования, что также может ухудшить впечатления пользователя. Шаг пикселя P0,7 мм или менее создает физические ограничения. Из-за размеров SMD-упаковки и пространства для разводки сварочных проводов на печатных платах, SMD-дисплеям сложно перейти на более мелкий шаг.