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商显技术| 共阴节能LED显示屏背后的机遇和挑战

来源:业绩榜 人气: 发布时间:2020-10-29
摘要:LED显示屏自诞生之初,就以高亮度、丰富的色彩、灵活尺寸应用等特点被广泛运用,但LED显示屏除了是一个美轮美奂的显示载体,同时也成了一个大的电能消耗的“发热电阻”,尤其是户外广告屏,耗电量惊人。

 

随着经济的快速发展,绿色、节能、环保已成为全球共识和聚焦热点,《“十三五”节能环保产业发展规划》,提出到2020年,节能环保成为国民经济的一大支柱产业,此外,国家还加大了我国环保节能产业的财政支出力度。

 

LED显示屏自诞生之初,就以高亮度、丰富的色彩、灵活尺寸应用等特点被广泛运用,但LED显示屏除了是一个美轮美奂的显示载体,同时也成了一个大的电能消耗的“发热电阻”,尤其是户外广告屏,耗电量惊人。为响应国家节能环保政策,满足客户对产品可靠性、使用寿命和显示一致性、节能环保等高诉求,不少LED显示屏厂家推出共阴供电技术的LED显示屏产品和相关的LED显示屏配件,号称节能75%的卓越性能引来了全产业链的高度关注。

 

什么是共阴LED显示屏?

 

“共阴”指的是共阴供电方式,共阴LED显示屏采用将R、G、B分开供电,精准分配电压电流到红、绿、蓝灯珠,电流经过灯珠再到IC负极,正向压降低,导通内阻小。与传统显示屏相比,他最大的区别有两处,首先是供电方向不一样,共阳LED显示屏电流从PCB板流向灯珠,RGB灯珠统一供电,增加了电路正向压降;共阴LED显示屏电流先经过灯珠再到IC负极,正向压降低,导通内阻小。其次是供电电压不一样,共阳LED显示屏通常会给红、绿、蓝灯珠一个高于3.8V的电压(比如5V)统一供电,电量损耗大;共阴LED显示屏根据红、绿、蓝三颗芯片实际需要的电压(红灯珠电压要求2.5V左右,蓝、绿灯珠电压要求3.8V左右)分开精准供电,电量损耗少,LED显示屏工作中产生的热量也低很多。通过以上共阴和共阳供电方式的对比,我们知道共阴LED显示屏比共阳LED显示屏用电量低很多,并热量低很多。
 

共阴节能LED显示屏深受市场推崇,背后面临着怎样的机遇和挑战?-摩尔芯闻

 

共阴LED显示屏热量低的原理

 

冷屏特殊的共阴供电方式,使LED显示屏工作过程中产生的热量少,温升低。正常情况下,白平衡状态和播放视频时,冷屏比同型号常规户外LED显示屏温度低约20℃。同等规格产品,在同等亮度情况下,共阴LED显示屏的屏体温度比常规共阳LED显示屏产品的屏体温度要低20多度,功耗比常规共阳LED显示屏产品低50%以上。

 

共阴LED显示屏的优势

 

①精准供电真节能:

 

共阴产品采用精准供电控制技术,基于LED红绿蓝三基色不同的光电特性,搭配了智能IC的显控系统及独立私模,为LED和驱动电路精准分配不同的电压,使产品功耗相对市面同类产品节电约40%。

 

②真节能带来真色彩:

 

共阴LED驱动方式,可以精准的控制电压,在降低功耗的同时,更降低了发热量,LED连续工作下波长无漂移,稳定显示真实色彩。

 

③真节能带来长寿命:

 

能耗降低,从而大幅度的降低了系统的温升,有效的降低了LED受损概率,提高整个显示系统的稳定性和可靠性,大大延长系统寿命。

 

共阴LED显示屏的机遇

 

根据当前国家倡导的节能环保政策以及LED显示屏的未来发展的需求,节能产品是大势所趋,共阴LED显示屏的出现又无可厚非的成为了这个行业追逐的支撑点。推广普及共阴LED显示屏对LED显示屏行业与社会可续发展的意义重大,据数据统计,全球每年生产LED显示屏350万平米以上,按每平方500瓦功耗计算,每年要耗电17.5亿度电。这还不算生产过程中耗费的电量;如果全部采用共阴节能屏,每年将为社会至少节省5.25亿度电。按一吨煤生产3333度来算,等于每年为社会至少节省15.75万吨煤。相当于每年替国家关闭一家小型煤矿厂。企业布局共阴节能亦是走差异化道路的途径之一,但目前市面上真正能够实现该技术的企业仍有限。

 

共阴技术产业链尚未成熟

 

作为节能化发展趋势的共阴LED显示屏,必然是多种指标下的综合结果,LED灯珠、驱动IC、开关电源、产品功耗设计、智能节能系统设计与结构节能设计等关系到节能效果,可以说覆盖了从LED显示屏厂、驱动IC厂到LED封装厂等LED显示屏行业上下游,因此也需要整个行业的通力合作。

 

目前共阴LED显示技术相关配套尚不如共阳LED产业链成熟。共阴IC目前系列不全,整体量都不大,共阳仍然占据80%的市场。共阴技术目前推进慢的原因主要是生产成本高,基于原有供应链协作的关系,共阴需要芯片、封装、PCB等产业链各端定制化配合,成本较高。一旦实现了量产,生产标准化而非定制化,尤其是如果有终端厂商加持大力向上反推的话,共阴技术是有机会更快速度推动起来的。

 

专利问题是最大阻碍

 

相关调查显示,1999年至今,LED显示屏驱动IC领域相关专利约3997项。本领域相关专利在2002年开始有明显的数量积累和增长,2010-2016年进入到快速增长的阶段。在共阴极架构领域,目前主要的申请人包括:美国硅芯、广州硅芯电子、杭州视芯、福州福大海矽微电子。其中,美国硅芯和广州硅芯电子为本领域主要的专利申请人,早在2011年,就开始在中国和美国均有专利申请。并于2013、2015年通过CN102855841B主案等三件中国专利;2015年通过US8963810主案等三件美国专利,主要涵盖LED显示系统包括LED阵列和LED驱动电路。而当下最常见、较具优势的Array(阵列)架构核心专利被一家不外售驱动IC的显示屏厂商——美国硅芯掌握了,国际对专利是十分注重的,常见的架构方式被他人申请了并且不对外,大行业就不能使用了,若专利被一家独霸,在很多项目中都会受阻,不利于产业整体发展。

 

可以肯定的是在未来,共阴LED显示屏的将是企业竞争的一个重要筹码。共阴节能LED显示屏凭借其优越的低热量、低电量、低损耗、省成本等优势吸引众多厂商竞争角逐,共阴节能技术是一种趋势,但不能作为企业竞争的噱头,因此若要实现大规模量产化,还有面临众多问题:共阴LED显示技术的创新,不可能只依靠终端显示屏厂家独立完成,而是需要产业链上下游厂家的通力合作,其次,在这个过程中还需要规避专利的风险。
 

 

 


 





 

 

 

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