COB vs. IMD-LED-Anzeige: Was ist der Unterschied?

Im Bereich der LED-Bildschirme mit kleinem Rastermaß umfasst die Mini-LED-Verpackung hauptsächlich zwei Lösungen: die COB-Technologie (Chip on Board) und die integrierte IMD-Verpackungstechnologie (Integrated Mounted Devices). Aber kennen Sie ihre Unterschiede? Heute stellt DOITVISION ihre Unterschiede vor.

Was ist eine COB-LED-Verpackung?

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem winzige LED-Chips direkt auf einer Leiterplatte platziert und aufgeklebt werden. Genau darum geht es bei der Verpackung von COB-LEDs. COB ist eine integrierte, halterungslose Verpackungstechnologie mit mehreren Lampenperlen, die den lichtemittierenden LED-Chip direkt auf der Leiterplatte verpackt und so den umständlichen Prozess der Oberflächenmontage überflüssig macht. Ohne die Lötstifte der Halterung sind der LED-Chip und der Schweißdraht jedes Pixels fest im Epoxidharzkolloid eingekapselt, ohne dass Elemente freiliegen.

Sie können mehr über Flip-Chip COB LED-Displays erfahren.

Merkmale der COB-LED-Verpackung:

• Hohe Gleichmäßigkeit: Da die LEDs dicht gepackt sind, ist die Lichtabgabe äußerst gleichmäßig und sorgt für eine gleichmäßige Helligkeit und Farbe auf dem gesamten Display.
• Verbesserte Haltbarkeit: Mit weniger Komponenten und einer soliden Platinenbasis sind COB-LEDs recht langlebig und resistent gegen Vibrationen und Stöße.
• Bessere Wärmeableitung: Die Struktur von COB-LEDs ermöglicht eine effiziente Wärmeverteilung und sorgt dafür, dass die LEDs kühler bleiben und somit länger halten.
• Kompakte Größe: Die Integration mehrerer LEDs in ein einziges Modul ermöglicht ein kompakteres und schlankeres Design.
• Hervorragende Farbwiedergabe: COB-LEDs verfügen oft über eine hervorragende Farbwiedergabe, sodass Farben lebendig und naturgetreu erscheinen.

Vorteile der COB-LED-Anzeige 

COB-LED-Bildschirme können problemlos einen Pixelabstand von weniger als 1.0 mm erreichen;

• Stärkere Schutzfähigkeit: Das Gerät ist nicht exponiert und das Produkt verliert nicht an Licht aufgrund von Erschütterungen oder übermäßiger Krafteinwirkung während des Transports, der Installation und Demontage. Die Kollisionsfestigkeit und Tragfähigkeit sind fünfmal höher als bei der SMD-Verpackungsstruktur;
• Ultradünnes, leichteres Gehäuse: Es ist einfacher zu installieren, zu demontieren und zu transportieren.
• Bessere Ausdauer im Freien: Es kann normalerweise in Umgebungen wie Wassernebel, Kälte und Feuchtigkeit, Gewitter, oxidative Korrosion usw. angezeigt werden.
• Gute Wärmeableitungskapazität: Die Wärme wird direkt über die Leiterplatte abgeleitet, der Wärmewiderstandswert ist gering und die Wärme staut sich nicht, daher ist die Lebensdauer des Bildschirms länger;
• Bessere Lichtwahrnehmung: Die Oberflächenlichtquelle strahlt Licht aus, unterdrückt effektiv Moiré-Muster und schadet den Augen bei Betrachtung aus nächster Nähe nicht.

Erfahren Sie mehr darüber, warum Sie sich für COB-LED-Displays entscheiden sollten.

Was ist eine IMD-LED-Verpackung??

Lassen Sie uns nun unseren Fokus auf IMD-LED-Verpackungen verlagern. Stellen Sie sich eine Technologie vor, die LEDs, Treiber und ICs (Integrated Circuits) in einem einzigen Modul integriert. Das bietet IMD. Die Matrix-integrierte Verpackungslösung MD (Integrated Matrix Devices) (auch bekannt als „N-in-1“ oder „All-in-One“) integriert zwei, vier oder sechs Gruppen von RGB-Lampenperlen in einer kleinen Einheit. Derzeit besteht die typische Methode in der Form von 2*2, also 4 in 1, bei der 12 dreifarbige RGB-LED-Chips integriert und verpackt werden.

Merkmale der IMD-LED-Verpackung:

• Flexibilität: Die LEDs können auf flexiblen Substraten montiert werden, was eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet.
• Integriertes Design: Durch die Kombination von LEDs, Treibern und ICs in einem einzigen Modul vereinfacht die IMD-Verpackung den Montageprozess und reduziert die Gesamtgröße der LED-Anzeige.
• Hohe Auflösung: Dank der Möglichkeit, LEDs sehr nahe beieinander zu platzieren, kann die IMD-Technologie hochauflösende Anzeigen mit hervorragender Klarheit und Detailtreue erzielen.
• Energieeffizienz: IMD-Verpackungen sind energieeffizient konzipiert und reduzieren den Stromverbrauch, ohne Kompromisse bei Helligkeit oder Qualität einzugehen.
• Haltbarkeit: Obwohl sie leicht sind, sind IMD-LED-Displays langlebig und resistent gegen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit und Staub.

Vergleich zwischen COB-LED-Verpackung und IMD-Verpackung

Bei der Wahl zwischen COB- und IMD-LED-Gehäusen kommt es wirklich auf Ihre spezifischen Anforderungen an. Hier ein Vergleichstipp:

Anzeigeeffekt:

Konsistenz der Tintenfarbe

Der Farbunterschied von COB-LED-Modulen ist offensichtlicher, und frühe IMDs weisen auch großwinklige Lochfraß auf, diese wurden jedoch derzeit gut behoben. Darüber hinaus sind die Kosten für COB-Bildschirme viel höher als die für IMD-Geräte mit N-in-1-Gehäuse. 

Farbkonsistenz

Denn der optische Unterschied zwischen COB ist groß und je kleiner das LED-Modul, desto offensichtlicher. Allerdings handelt es sich bei COB-Verpackungen um gemischtes Chipmaterial, das nicht geprüft und sortiert werden kann. Die Konsistenz von Farbunterschieden kann nicht garantiert werden. Eine Punkt-für-Punkt-Korrektur kann nur die Vorderseite treffen. Der Farbunterschied ist im linken und rechten Betrachtungswinkel größer. 

IMD kann eine vollständige Testsortierung importieren, um Fehler weitestgehend zu beseitigen, und das Helligkeitsverhältnis kann 1:1.5 bis 1:1.3 betragen.

Ausbeute (PCB-Ausbeute + Prozessausbeute + Nacharbeitseffizienz/Ausbeute)

Leiterplattenausbeute: Bei COB-LED-Displays unter P0.7 gilt: Je kleiner der Pad-Abstand der Trägerplatine, desto schwieriger ist der Mehrlagenplatinenprozess und desto geringer die Ausbeute; bei IMD (P0.5–P0.9) ist dies bei 2-Lagen-Platinen einfacher, und der Aufwand für die Leiterplattenherstellung wird deutlich reduziert.

Ausbeute im Verpackungsprozess: Bei COB-LED-Displays sinkt die Durchfallrate mit zunehmender Dichte der LEDs. Um Pixelfehler vor der Verpackung auszuschließen, ist der Einsatz von Laserreparaturgeräten zur Verbesserung der Gesamtausbeute erforderlich, wobei die Reparatureffizienz gering ist. Bei IMD ist der Prozess ausgereift, und fehlerhafte Produkte können direkt während der Prüfung aussortiert werden.

Zuverlässigkeit

In Bezug auf die Antikollisionsfähigkeit erreicht der IMD-Schweißschubwert (P0.9) 2–3 kg, was den Anforderungen des Mietmarktes gerecht werden kann.

Wartungsaufwand: Die Ausfallrate von IMD (P0.9) und COB-P0.9 liegt unter 10 ppm. IMD-Displays können jedoch vor Ort repariert werden, wobei die defekten Pixel direkt durch intakte ersetzt werden können. Die Wartungskosten sind gering. COB-LED-Displays hingegen sind schwieriger zu reparieren und erfordern den Austausch des gesamten Moduls.

Umfassende Kosten:

Kosten für Farbkonsistenz

COB (Auflösung 16*16=256), theoretische Konzentration =0.98^256=0.56 %. Weit niedriger als IMD 92.13 %.

Denn je mehr Chips im COB-Integrated-Packaging stecken, desto höher sind die Anforderungen an das Chip-Segment. Um eine bessere Konsistenz zu gewährleisten, muss eine engere Verteilung der Hackschnitzelzufuhr erfolgen. Die Korrekturtechnologie kann nur die Konsistenz der Vorderseite gewährleisten, und bei großen Winkeln kommt es immer noch zu chromatischen Aberrationen. Daher sind die Kosten für die Farbkonsistenz von COB-LED-Anzeigen höher als die von IMD-LED-Anzeigen.

Herstellungskosten

Am Beispiel des P0.9-LED-Displays beträgt das Herstellungskostenverhältnis etwa 25–30 % für COB und etwa 10–15 % für IMD.

Wenn man den umfassenden Anzeigeeffekt und die Kosten vergleicht, bietet das IMD-LED-Display für das LED-Display unter P0.9 umfassende Vorteile in Bezug auf Technologie, Kosten und schnelle Industrialisierung; 

Wenn die Hersteller von LED-Anzeigen für P0.4-P0.7-LED-Anzeigen die Ausbeute verbessern und die Produktionskosten senken können, wird die COB-LED-Anzeige immer noch große Vorteile haben.

Hier ist ein kurzer Vergleich der SMD/IMD-, MiP- und COB-Technologien:

Funktion/Technologie	SMD/IMD	MiP (Micro-LED-Integration in Panel)	COB (Chip an Bord)
Abhängigkeit vom Branchenökosystem	Stützt sich hauptsächlich auf das bestehende industrielle Ökosystem; minimaler zusätzlicher F&E- und Anlageinvestitionsbedarf.	Verwendet kleinere Micro-LED-Chips für potenzielle Materialkosteneinsparungen; kann vorhandene Montagelinien nutzen, erfordert jedoch eine höhere Präzisionsausrüstung für die Kapselung oder Modulproduktion.	Erfordert erhebliche Investitionen in hochpräzise Fertigungs- und Prüfgeräte, einschließlich Die-Bonder, Drucker und AOI-Geräte (Automated Optical Inspection).
Erstinvestition	Niedrig; nutzt die vorhandene Infrastruktur, ohne dass neue Investitionen erforderlich sind.	Niedriger als COB; erfordert zusätzliche Investitionen in Produktions- und Prüfgeräte mit höherer Präzision, kann aber vorhandene SMD/IMD-Linien nutzen.	Hoch; erfordert erhebliche Investitionen in spezialisierte Anlagegüter für die Präzisionsfertigung und -prüfung.
Verhältnis der Kostenkurve zur Branchengröße	Durchschnittliche Kostenkurve relativ stabil; Aufgrund der geringen Abhängigkeit von zusätzlichen Investitionen ändert sich die Branchengröße kaum bis gar nicht.	Die durchschnittlichen Kosten sinken mit der Skalierung, allerdings langsamer als bei COB; Anfangsinvestitionen geringer als bei COB, aber höher als bei SMD/IMD.	Die durchschnittlichen Kosten sinken mit zunehmender Skalierung deutlich; erfordert ein großes Verkaufsvolumen, um die hohen Fixkosten zu amortisieren, und bietet ab einem bestimmten Punkt (q*) einen klaren Kostenvorteil im Maßstab.
Kostenvorteil im großen Maßstab	Begrenzt; Die Kostenvorteile verbessern sich mit zunehmender Branchengröße nicht wesentlich.	Mäßig; profitiert von der Skalierung, jedoch in geringerem Maße im Vergleich zu COB, aufgrund der anfänglichen Investition in Präzisionsausrüstung.	Bedeutsam; erzielt in größerem Maßstab deutliche Kostenvorteile, was eine erhebliche Marktgröße erfordert, um die anfänglich hohen Fixkosten auszugleichen.

Mehr:

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Da jedoch immer mehr führende LED-Display-Hersteller wie DOITVISION in die Forschung und Entwicklung von COB-LED-Displays einsteigen , haben diese nicht nur nach und nach technische Grenzen überwunden und sind ausgereifter und stabiler geworden, sondern auch die Produktionskosten gesenkt, wodurch sich die Perspektiven für COB-LED-Displays weiter verbessern.

Aktuelle Marktgröße für COB-Panels :

• Laut TrendForce-Analyse wurde der Markt für COB-LED-Panels im Jahr 408 auf 2022 Millionen US-Dollar geschätzt und wuchs im Jahr 511 auf 2023 Millionen US-Dollar.
• Bei einem Durchschnittspreis von 3000 US-Dollar pro Quadratmeter im Jahr 2022 und 2000 US-Dollar im Jahr 2023 betrug die Verkaufsfläche für COB-Panels etwa 13,600 bzw. 25,550 Quadratmeter pro Monat.

Potenzielle Marktgröße unter Berücksichtigung der COB-LED-Technologie :

• Als potenzieller Zielmarkt für die COB-Technologie gilt der gesamte LED-Display-Markt mit einem Wert von 7.56 Milliarden US-Dollar und einer Fläche von etwa 5 Millionen Quadratmetern pro Jahr (Schätzung 2023).
• Allerdings umfasst dies auch Marktsegmente, die nicht für die COB-Technologie geeignet sind, wie z. B. Outdoor-LED-Displays und Indoor-LED-Bildschirme mit Pixelabständen über P2.5, was darauf hindeutet, dass der tatsächlich austauschbare Markt deutlich kleiner ist.

Erweiterungspotenzial mit virtueller Pixeltechnologie :

• Die Einführung der LED-Virtual-Pixel-Technologie, die die Kosten erheblich senkt, kann COB-LED-Panels möglicherweise wettbewerbsfähiger machen und ihre Marktattraktivität im Verbrauchersektor erhöhen.
• Wenn alle Display-Anforderungen auf 4K-Bildschirme umgestellt würden, entspräche die Marktgröße etwa 110,000 Bildschirmen, wobei das Segment für Fine-Pitch-Displays deutlich kleiner wäre.
• Geht man davon aus, dass ein kleiner Prozentsatz der Monitor- und TV-Märkte auf LED-Direktanzeigen umsteigen könnte, ist das Wachstumspotenzial für COB-Panels in Verbrauchermärkten erheblich und könnte die Marktgröße um ein Vielfaches über die aktuelle Nachfrage hinaus vergrößern.

Fazit

Sowohl COB- als auch IMD-LED-Gehäusetechnologien haben ihre einzigartigen Vorteile. Wenn Sie über eine Investition in LED-Anzeigen mit feinem Rastermaß nachdenken, wählen Sie diese bitte entsprechend Ihren Projektanforderungen aus. 

Dank des technologischen Fortschritts erfreuen sich COB-LED-Displays immer größerer Beliebtheit. Suchen Sie nach einem zuverlässigen Partner wie DOITVISION. Unsere COB-LED-Displays bieten deutliche Vorteile in puncto Langlebigkeit, gleichmäßiger Ausleuchtung und flexiblem Design. Mit einem COB-LED-Display von DOITVISION investieren Sie in zuverlässige und zukunftsweisende Displaytechnologie.