隨著經濟的快速發(fā)展,綠色、節(jié)能、環(huán)保已成為全球共識和聚焦熱點,《“十三五”節(jié)能環(huán)保產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出到2020年,節(jié)能環(huán)保成為國民經濟的一大支柱產業(yè),此外,國家還加大了我國環(huán)保節(jié)能產業(yè)的財政支出力度。
LED顯示屏自誕生之初,就以高亮度、豐富的色彩、靈活尺寸應用等特點被廣泛運用,但LED顯示屏除了是一個美輪美奐的顯示載體,同時也成了一個大的電能消耗的“發(fā)熱電阻”,尤其是戶外廣告屏,耗電量驚人。為響應國家節(jié)能環(huán)保政策,滿足客戶對產品可靠性、使用壽命和顯示一致性、節(jié)能環(huán)保等高訴求,不少LED顯示屏廠家推出共陰供電技術的LED顯示屏產品和相關的LED顯示屏配件,號稱節(jié)能75%的卓越性能引來了全產業(yè)鏈的高度關注。
什么是共陰LED顯示屏?
“共陰”指的是共陰供電方式,共陰LED顯示屏采用將R、G、B分開供電,精準分配電壓電流到紅、綠、藍燈珠,電流經過燈珠再到IC負極,正向壓降低,導通內阻小。與傳統顯示屏相比,他最大的區(qū)別有兩處,首先是供電方向不一樣,共陽LED顯示屏電流從PCB板流向燈珠,RGB燈珠統一供電,增加了電路正向壓降;共陰LED顯示屏電流先經過燈珠再到IC負極,正向壓降低,導通內阻小。其次是供電電壓不一樣,共陽LED顯示屏通常會給紅、綠、藍燈珠一個高于3.8V的電壓(比如5V)統一供電,電量損耗大;共陰LED顯示屏根據紅、綠、藍三顆芯片實際需要的電壓(紅燈珠電壓要求2.5V左右,藍、綠燈珠電壓要求3.8V左右)分開精準供電,電量損耗少,LED顯示屏工作中產生的熱量也低很多。通過以上共陰和共陽供電方式的對比,我們知道共陰LED顯示屏比共陽LED顯示屏用電量低很多,并熱量低很多。
共陰LED顯示屏熱量低的原理
冷屏特殊的共陰供電方式,使LED顯示屏工作過程中產生的熱量少,溫升低。正常情況下,白平衡狀態(tài)和播放視頻時,冷屏比同型號常規(guī)戶外LED顯示屏溫度低約20℃。同等規(guī)格產品,在同等亮度情況下,共陰LED顯示屏的屏體溫度比常規(guī)共陽LED顯示屏產品的屏體溫度要低20多度,功耗比常規(guī)共陽LED顯示屏產品低50%以上。
共陰LED顯示屏的優(yōu)勢
①精準供電真節(jié)能:
共陰產品采用精準供電控制技術,基于LED紅綠藍三基色不同的光電特性,搭配了智能IC的顯控系統及獨立私模,為LED和驅動電路精準分配不同的電壓,使產品功耗相對市面同類產品節(jié)電約40%。
②真節(jié)能帶來真色彩:
共陰LED驅動方式,可以精準的控制電壓,在降低功耗的同時,更降低了發(fā)熱量,LED連續(xù)工作下波長無漂移,穩(wěn)定顯示真實色彩。
③真節(jié)能帶來長壽命:
能耗降低,從而大幅度的降低了系統的溫升,有效的降低了LED受損概率,提高整個顯示系統的穩(wěn)定性和可靠性,大大延長系統壽命。
共陰LED顯示屏的機遇
根據當前國家倡導的節(jié)能環(huán)保政策以及LED顯示屏的未來發(fā)展的需求,節(jié)能產品是大勢所趨,共陰LED顯示屏的出現又無可厚非的成為了這個行業(yè)追逐的支撐點。推廣普及共陰LED顯示屏對LED顯示屏行業(yè)與社會可續(xù)發(fā)展的意義重大,據數據統計,全球每年生產LED顯示屏350萬平米以上,按每平方500瓦功耗計算,每年要耗電17.5億度電。這還不算生產過程中耗費的電量;如果全部采用共陰節(jié)能屏,每年將為社會至少節(jié)省5.25億度電。按一噸煤生產3333度來算,等于每年為社會至少節(jié)省15.75萬噸煤。相當于每年替國家關閉一家小型煤礦廠。企業(yè)布局共陰節(jié)能亦是走差異化道路的途徑之一,但目前市面上真正能夠實現該技術的企業(yè)仍有限。
共陰技術產業(yè)鏈尚未成熟
作為節(jié)能化發(fā)展趨勢的共陰LED顯示屏,必然是多種指標下的綜合結果,LED燈珠、驅動IC、開關電源、產品功耗設計、智能節(jié)能系統設計與結構節(jié)能設計等關系到節(jié)能效果,可以說覆蓋了從LED顯示屏廠、驅動IC廠到LED封裝廠等LED顯示屏行業(yè)上下游,因此也需要整個行業(yè)的通力合作。
目前共陰LED顯示技術相關配套尚不如共陽LED產業(yè)鏈成熟。共陰IC目前系列不全,整體量都不大,共陽仍然占據80%的市場。共陰技術目前推進慢的原因主要是生產成本高,基于原有供應鏈協作的關系,共陰需要芯片、封裝、PCB等產業(yè)鏈各端定制化配合,成本較高。一旦實現了量產,生產標準化而非定制化,尤其是如果有終端廠商加持大力向上反推的話,共陰技術是有機會更快速度推動起來的。
專利問題是最大阻礙
相關調查顯示,1999年至今,LED顯示屏驅動IC領域相關專利約3997項。本領域相關專利在2002年開始有明顯的數量積累和增長,2010-2016年進入到快速增長的階段。在共陰極架構領域,目前主要的申請人包括:美國硅芯、廣州硅芯電子、杭州視芯、福州福大海矽微電子。其中,美國硅芯和廣州硅芯電子為本領域主要的專利申請人,早在2011年,就開始在中國和美國均有專利申請。并于2013、2015年通過CN102855841B主案等三件中國專利;2015年通過US8963810主案等三件美國專利,主要涵蓋LED顯示系統包括LED陣列和LED驅動電路。而當下最常見、較具優(yōu)勢的Array(陣列)架構核心專利被一家不外售驅動IC的顯示屏廠商——美國硅芯掌握了,國際對專利是十分注重的,常見的架構方式被他人申請了并且不對外,大行業(yè)就不能使用了,若專利被一家獨霸,在很多項目中都會受阻,不利于產業(yè)整體發(fā)展。
可以肯定的是在未來,共陰LED顯示屏的將是企業(yè)競爭的一個重要籌碼。共陰節(jié)能LED顯示屏憑借其優(yōu)越的低熱量、低電量、低損耗、省成本等優(yōu)勢吸引眾多廠商競爭角逐,共陰節(jié)能技術是一種趨勢,但不能作為企業(yè)競爭的噱頭,因此若要實現大規(guī)模量產化,還有面臨眾多問題:共陰LED顯示技術的創(chuàng)新,不可能只依靠終端顯示屏廠家獨立完成,而是需要產業(yè)鏈上下游廠家的通力合作,其次,在這個過程中還需要規(guī)避專利的風險。