Rozstaw pikseli powinien być dopasowany do odległości oglądania. Powszechna zasada w projektach inżynierskich mówi, że komfortowa odległość oglądania jest w przybliżeniu trzykrotnością wartości rozstawu pikseli w milimetrach. Na przykład, komfortowa odległość oglądania dla wyświetlacza P2.5 wynosi około 7,5 m, podczas gdy dla wyświetlacza P8 wynosi około 24 m. Jeśli widz jest zbyt blisko, widoczna staje się pikselizacja; jeśli widz jest zbyt daleko, rozdzielczość może być marnowana.
Wyższa jasność nie zawsze jest lepsza. W środowiskach wewnętrznych wybór zbyt jasnego produktu zwiększa zużycie energii i zmniejsza komfort oglądania. W scenariuszach półzewnętrznych, takich jak witryny sklepowe, zadaszone wejścia lub obszary pod okapem, można wybrać rozwiązanie o zwiększonej jasności około 3000 cd/m², zgodnie z oświetleniem otoczenia, zamiast bezpośredniego stosowania pełnej specyfikacji zewnętrznej o wysokiej jasności.
Na obecnym etapie rozwoju branży, SMD pozostaje najbardziej dojrzałą technologią wyświetlaczy LED z najsilniejszymi zaletami w produkcji wielkoskalowej. Jednak wraz ze wzrostem zapotrzebowania na wewnętrzne wyświetlacze o małym rastrze i aplikacje zewnętrzne o wyższej rozdzielczości, branża ewoluuje w kierunku mniejszych chipów, wyższej integracji, lepszej wydajności i większej łatwości konserwacji. IMD i MIP można rozumieć jako ważne trasy przejściowe i rozszerzone, które przesuwają SMD w kierunku aplikacji wyświetlaczy o wyższej gęstości.
IMD (Integrated Matrix Device) integruje dwa lub więcej pikseli RGB w jednej obudowie, przy czym struktury cztery-w-jednym są stosunkowo powszechne. W pewnym stopniu łączy wygodę konserwacji SMD z wysoką integracją COB, co czyni go cennym dla produktów o małym rastrze, takich jak P0.6-P0.9.
Należy zauważyć, że IMD nie odchodzi całkowicie od podstawowej logiki montażu SMT urządzeń dyskretnych. Gdy rozstaw pikseli spada poniżej P0.6, spójność opakowania, wydajność montażu, trudność konserwacji i ogólny koszt stają się bardziej oczywistymi wąskimi gardłami procesowymi. Dlatego IMD lepiej nadaje się jako technologia przejściowa od tradycyjnego SMD do bardziej zintegrowanych rozwiązań.
Rysunek 2: Zintegrowana obudowa wielopikselowa IMD
MIP zazwyczaj odnosi się do Micro LED w opakowaniu (Micro LED in Package), chociaż niektóre materiały branżowe określają je również jako Multi-In-Package. Jego podstawowa logika polega na tym, że najpierw pakuje mikronowe chipy LED RGB w niezależne jednostki pikselowe, a następnie montuje je na płytce drukowanej za pomocą SMT. Można to rozumieć jako ważną ścieżkę rozszerzenia systemu montażu SMD do ery Micro LED.
Wartość MIP polega na tym, że najpierw przekształca niezwykle małe chipy w niezależne urządzenia, które można sortować, testować, przenosić i naprawiać, zanim przejdą do procesu montażu końcowego. W porównaniu z bezpośrednim masowym transferem Micro LED na dużych powierzchniach, ta ścieżka może poprawić wydajność sortowania i wygodę napraw, jednocześnie w pewnym stopniu zmniejszając trudność integracji systemu.
Rysunek 3: Struktura obudowy MIP
Z perspektywy rozmiaru chipa i metod przetwarzania podłoża, MIP można dalej podzielić na MIP poziomu Mini i MIP poziomu Micro. MIP poziomu Mini zazwyczaj wykorzystuje chipy o rozmiarze około 100-300 μm. MIP poziomu Micro zazwyczaj wykorzystuje chipy mniejsze niż 100 μm i może obejmować bardziej złożone procesy, takie jak usuwanie podłoża szafirowego, masowy transfer i RDL. W miarę dalszego zmniejszania się rozmiarów urządzeń, oczekuje się, że urządzenia MIP poziomu 0202, a nawet 0101, będą wspierać komercjalizację produktów wyświetlaczy o wyższej gęstości pikseli.
Rysunek 4: Porównanie rozmiarów obudów MIP 0404/0202
Zrozumienie różnic między wewnętrznymi i zewnętrznymi produktami SMD nie powinno ograniczać się do powierzchownego rozróżnienia jasności. Analiza powinna powrócić do podstawowej logiki opakowania, zalewania, ochrony, rozpraszania ciepła, rozstawu pikseli, odległości oglądania i środowiska aplikacji. Wewnętrzne SMD koncentruje się na jakości obrazu HD z bliskiej odległości i komfortowym oglądaniu, podczas gdy zewnętrzne SMD koncentruje się na widoczności w silnym świetle i niezawodnym działaniu w każdych warunkach pogodowych.
Patrząc w przyszłość, SMD będzie nadal zajmować pozycję mainstreamową dzięki dojrzałemu łańcuchowi dostaw i elastycznej adaptacyjności aplikacji. Jednocześnie rozwiązania IMD, MIP i związane z Micro LED będą popychać wyświetlacze LED w kierunku mniejszych rastrów, wyższych rozdzielczości i bardziej złożonych scenariuszy aplikacji. W przypadku wyboru projektu, prawdziwie naukowa decyzja powinna opierać się na równowadze między scenariuszem aplikacji, dojrzałością technologii, długoterminową niezawodnością i całkowitym kosztem.
Rozstaw pikseli powinien być dopasowany do odległości oglądania. Powszechna zasada w projektach inżynierskich mówi, że komfortowa odległość oglądania jest w przybliżeniu trzykrotnością wartości rozstawu pikseli w milimetrach. Na przykład, komfortowa odległość oglądania dla wyświetlacza P2.5 wynosi około 7,5 m, podczas gdy dla wyświetlacza P8 wynosi około 24 m. Jeśli widz jest zbyt blisko, widoczna staje się pikselizacja; jeśli widz jest zbyt daleko, rozdzielczość może być marnowana.
Wyższa jasność nie zawsze jest lepsza. W środowiskach wewnętrznych wybór zbyt jasnego produktu zwiększa zużycie energii i zmniejsza komfort oglądania. W scenariuszach półzewnętrznych, takich jak witryny sklepowe, zadaszone wejścia lub obszary pod okapem, można wybrać rozwiązanie o zwiększonej jasności około 3000 cd/m², zgodnie z oświetleniem otoczenia, zamiast bezpośredniego stosowania pełnej specyfikacji zewnętrznej o wysokiej jasności.
Na obecnym etapie rozwoju branży, SMD pozostaje najbardziej dojrzałą technologią wyświetlaczy LED z najsilniejszymi zaletami w produkcji wielkoskalowej. Jednak wraz ze wzrostem zapotrzebowania na wewnętrzne wyświetlacze o małym rastrze i aplikacje zewnętrzne o wyższej rozdzielczości, branża ewoluuje w kierunku mniejszych chipów, wyższej integracji, lepszej wydajności i większej łatwości konserwacji. IMD i MIP można rozumieć jako ważne trasy przejściowe i rozszerzone, które przesuwają SMD w kierunku aplikacji wyświetlaczy o wyższej gęstości.
IMD (Integrated Matrix Device) integruje dwa lub więcej pikseli RGB w jednej obudowie, przy czym struktury cztery-w-jednym są stosunkowo powszechne. W pewnym stopniu łączy wygodę konserwacji SMD z wysoką integracją COB, co czyni go cennym dla produktów o małym rastrze, takich jak P0.6-P0.9.
Należy zauważyć, że IMD nie odchodzi całkowicie od podstawowej logiki montażu SMT urządzeń dyskretnych. Gdy rozstaw pikseli spada poniżej P0.6, spójność opakowania, wydajność montażu, trudność konserwacji i ogólny koszt stają się bardziej oczywistymi wąskimi gardłami procesowymi. Dlatego IMD lepiej nadaje się jako technologia przejściowa od tradycyjnego SMD do bardziej zintegrowanych rozwiązań.
Rysunek 2: Zintegrowana obudowa wielopikselowa IMD
MIP zazwyczaj odnosi się do Micro LED w opakowaniu (Micro LED in Package), chociaż niektóre materiały branżowe określają je również jako Multi-In-Package. Jego podstawowa logika polega na tym, że najpierw pakuje mikronowe chipy LED RGB w niezależne jednostki pikselowe, a następnie montuje je na płytce drukowanej za pomocą SMT. Można to rozumieć jako ważną ścieżkę rozszerzenia systemu montażu SMD do ery Micro LED.
Wartość MIP polega na tym, że najpierw przekształca niezwykle małe chipy w niezależne urządzenia, które można sortować, testować, przenosić i naprawiać, zanim przejdą do procesu montażu końcowego. W porównaniu z bezpośrednim masowym transferem Micro LED na dużych powierzchniach, ta ścieżka może poprawić wydajność sortowania i wygodę napraw, jednocześnie w pewnym stopniu zmniejszając trudność integracji systemu.
Rysunek 3: Struktura obudowy MIP
Z perspektywy rozmiaru chipa i metod przetwarzania podłoża, MIP można dalej podzielić na MIP poziomu Mini i MIP poziomu Micro. MIP poziomu Mini zazwyczaj wykorzystuje chipy o rozmiarze około 100-300 μm. MIP poziomu Micro zazwyczaj wykorzystuje chipy mniejsze niż 100 μm i może obejmować bardziej złożone procesy, takie jak usuwanie podłoża szafirowego, masowy transfer i RDL. W miarę dalszego zmniejszania się rozmiarów urządzeń, oczekuje się, że urządzenia MIP poziomu 0202, a nawet 0101, będą wspierać komercjalizację produktów wyświetlaczy o wyższej gęstości pikseli.
Rysunek 4: Porównanie rozmiarów obudów MIP 0404/0202
Zrozumienie różnic między wewnętrznymi i zewnętrznymi produktami SMD nie powinno ograniczać się do powierzchownego rozróżnienia jasności. Analiza powinna powrócić do podstawowej logiki opakowania, zalewania, ochrony, rozpraszania ciepła, rozstawu pikseli, odległości oglądania i środowiska aplikacji. Wewnętrzne SMD koncentruje się na jakości obrazu HD z bliskiej odległości i komfortowym oglądaniu, podczas gdy zewnętrzne SMD koncentruje się na widoczności w silnym świetle i niezawodnym działaniu w każdych warunkach pogodowych.
Patrząc w przyszłość, SMD będzie nadal zajmować pozycję mainstreamową dzięki dojrzałemu łańcuchowi dostaw i elastycznej adaptacyjności aplikacji. Jednocześnie rozwiązania IMD, MIP i związane z Micro LED będą popychać wyświetlacze LED w kierunku mniejszych rastrów, wyższych rozdzielczości i bardziej złożonych scenariuszy aplikacji. W przypadku wyboru projektu, prawdziwie naukowa decyzja powinna opierać się na równowadze między scenariuszem aplikacji, dojrzałością technologii, długoterminową niezawodnością i całkowitym kosztem.
