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超薄、散熱、柔性：LED屏設(shè)計的新方向
在最近的三年時間內(nèi)，LED電子顯示屏市場發(fā)生了以小間距產(chǎn)品崛起為核心的巨大的變化。和2012年比較2016年小間距LED屏產(chǎn)品銷量恐增長接近一個數(shù)量級。這也使得國內(nèi)LED屏產(chǎn)業(yè)，技術(shù)上實現(xiàn)了對國際巨頭至少3年的領(lǐng)先時間。
國內(nèi)LED屏行業(yè)已經(jīng)站在國際前沿，這是很顯著的成績。但是，由此也帶來了一些問題：下一步的創(chuàng)新方向在哪里?以前是跟隨國際趨勢來走，具有試錯的低成本性，方向明確?，F(xiàn)在，國內(nèi)LED屏行業(yè)則必須“自己探索未知的新領(lǐng)域”。
從需求出發(fā)，超薄和柔性方向
超薄和柔性顯示產(chǎn)品，這是現(xiàn)在彩電和手機圈最時髦的概念，也是OLED顯示的發(fā)展方向。那么，對于工程大屏，LED屏這樣的技術(shù)而言，是否超薄和柔性也有必須性呢!答案是肯定的。
超薄的屏幕意味著可以在更為緊湊和精致的環(huán)境中使用，可以融入更為復(fù)雜和創(chuàng)造性的裝飾裝潢效果之中。同時，也意味著“因為節(jié)約了空間，而節(jié)省了成本”——LED屏的大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都是“高房價區(qū)域”。
此外，對于超薄設(shè)計的LED屏產(chǎn)品，更大的一個意義在于：那些古老的建筑，也可以承載LED屏。一些建筑物，可能由于結(jié)構(gòu)和壽命的問題，所能支載的外部載荷不足以滿足傳統(tǒng)的、過于沉重的屏幕，但是薄型屏幕的輕量化可以解決這個問題;另一些建筑物，主要是室內(nèi)使用上，空間不足是一個大問題，輕薄型的LED屏則可以打破這個瓶頸。
柔性的LED屏設(shè)計的好處，更是顯而易見：他能滿足轉(zhuǎn)角應(yīng)用的視角需求，同時有利于創(chuàng)造出“差異化的異型顯示”。雖然這些顯示需求，采用一般的剛性單元也可以實現(xiàn)，但是柔性化的產(chǎn)品可以做到更好的細節(jié)程度和更寬泛的產(chǎn)品適用空間——即一個標準化的柔性單元，可以拼接出完全不同效果的異型結(jié)構(gòu)。這幾乎是實現(xiàn)異型顯示的“大規(guī)模標準化制造”。
對于LED屏設(shè)計，超薄是柔性化的前提。只有足夠薄的單元，才能在結(jié)構(gòu)承受力范圍內(nèi)，實現(xiàn)更大弧度變化的靈活性，甚至直接折疊。同時，超薄和柔性化設(shè)計都意味著采用新的材料技術(shù)：包括PCB板、機殼、燈珠等都需要全新的體系。這些產(chǎn)品將驅(qū)動整個led屏產(chǎn)業(yè)鏈的變革。
從工程出發(fā)，熱設(shè)計是核心
將LED單元，無論是小間距產(chǎn)品還是戶外傳統(tǒng)產(chǎn)品，體積做的更為輕巧，一直是行業(yè)趨勢。但是，超薄產(chǎn)品的發(fā)展卻并不很順利，因為“熱”是核心問題。
對于戶外屏而言，散熱設(shè)計不僅僅是考慮內(nèi)部的發(fā)熱問題，還需要考慮外部“陽光”的加熱問題。由于LED屏多采用高對比度設(shè)計，表面反射率很低，所以大多數(shù)陽光照射都會轉(zhuǎn)化成熱量積存下來。
對于室內(nèi)小間距屏而言，沒有陽光的威脅。但是，小間距屏自身的燈珠密度更高，即發(fā)熱源密度更高，且對產(chǎn)品輕薄性要求更高、產(chǎn)品周遭的可用散熱對流空間有限。這些因素使得小間距LED屏的散熱設(shè)計也并不簡單。
對于LED屏的“熱”設(shè)計主要有三方面的內(nèi)容：第一是減少熱源。這包括采用更高效率的燈珠產(chǎn)品，采用更高效的單元供電和驅(qū)動設(shè)備。第二是增強耐熱能力。包括燈珠、電子部件和膠合部件的熱老化與熱穩(wěn)定性設(shè)計，材料選擇等。
第三方面的內(nèi)容則是主被動散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計。從被動散熱角度講，包括屏幕前側(cè)的散熱效能、空氣對流阻力等;屏幕燈珠層背面的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)、與通風(fēng)設(shè)備配合下的導(dǎo)熱均勻性、箱體內(nèi)部的熱對流死角等。主動散熱設(shè)計則主要是箱體內(nèi)的主動空氣對流和噪音控制。
此外，LED屏熱設(shè)計還包括熱安全性。即在過熱、局部過熱情況下的自我保護。包括降低亮度工作、加速強制散熱、主動關(guān)機保護，以及小間距產(chǎn)品可以采用的半分辨率工作方式。這涉及到傳感器和散熱控制兩部分的內(nèi)容。
由上分析可見，LED屏的“熱設(shè)計”是一個綜合性很強的領(lǐng)域。但是，熱設(shè)計確是LED屏應(yīng)用創(chuàng)新的基礎(chǔ)。熱穩(wěn)定程度，關(guān)系LED屏的壽命、缺陷率、運維成本等實際應(yīng)用指標，同時也限制LED屏的可應(yīng)用環(huán)境。
更重要的是，輕薄LED屏和柔性LED屏，都必須建立在高度冗余的熱設(shè)計之上。輕薄產(chǎn)品具有內(nèi)在空間小，空氣對流不足，內(nèi)部積熱問題更為嚴重的特點;柔性單元則可能面臨材料熱老化更為嚴重、內(nèi)部對流結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的問題。
或者說，面向需求的超薄與柔性化創(chuàng)新，與工程方向的散熱設(shè)計很大程度上是“效果”與“基礎(chǔ)”的關(guān)系。沒有好的熱技術(shù)、熱材料研究，就沒有超薄和柔性化LED屏的發(fā)展土壤。
面向產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新交流
無論是超薄、柔性還是熱設(shè)計，LED屏產(chǎn)品都繞不開LED燈珠的技術(shù)進步。而國內(nèi)LED屏行業(yè)和燈珠企業(yè)處于完全不同的產(chǎn)業(yè)單元之內(nèi)，二者缺乏必要的溝通已經(jīng)成為阻礙LED屏產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵。
國內(nèi)LED屏行業(yè)的基本格局具有“原生作坊”的特點。即行業(yè)內(nèi)企業(yè)的對立性非常強，企業(yè)之間的競爭敵對性明確，企業(yè)之間的共同話題和“坐下來”的探討比較缺乏。導(dǎo)致這一局面形成的原因有三方面：
從歷史看，國內(nèi)LED屏行業(yè)是跟隨國外產(chǎn)品步伐，以替代進口的方式實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)型發(fā)展的典型行業(yè)。這種發(fā)展過程中，不需要戰(zhàn)略性決策，跟隨策略就足以完成方向選擇。同時，這種發(fā)展過程容易陷入價格為基礎(chǔ)的競爭，進而導(dǎo)致企業(yè)之間的敵對和不信任感。
從產(chǎn)業(yè)空間結(jié)構(gòu)看，國內(nèi)LED屏市場的規(guī)模具有地域化和行業(yè)化的色彩。結(jié)合國內(nèi)整體市場規(guī)模較大，增長比較迅速，這容易形成很多企業(yè)“自顧自”生存和發(fā)展，也可以取得很不錯成績的現(xiàn)象。這是后進爆發(fā)性大市場所具有的獨特之處。
從技術(shù)現(xiàn)狀看，同質(zhì)化是比較嚴重的問題。因此廠商之間交流的基礎(chǔ)不強。產(chǎn)品市場上，“項目驅(qū)動力”的主導(dǎo)性越來越明確。尤其是大型企業(yè)，往往主導(dǎo)高端市場，特別會受到“項目驅(qū)動力”的影響。這加大了行業(yè)內(nèi)的競爭隔閡。
以上三個因素導(dǎo)致，國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)雖然規(guī)模比較大，但是卻沒有系統(tǒng)性的行業(yè)自律和交流力量。
而LED屏的最核心部件，燈珠產(chǎn)業(yè)，卻體現(xiàn)出大投入、高資本和技術(shù)密集，高產(chǎn)能密集的特點，單一的LED屏企業(yè)的策略不足以影響燈珠行業(yè)的任何企業(yè)的研發(fā)和創(chuàng)新方向。在燈珠產(chǎn)品上的“創(chuàng)新后覺”實際是LED屏行業(yè)進步發(fā)展的最大“結(jié)構(gòu)性阻力”。
無論是超薄還是柔性LED屏，或者熱結(jié)構(gòu)設(shè)計都離不開燈珠產(chǎn)品的創(chuàng)新。柔性屏幕要求小而高亮的燈珠設(shè)計;超薄產(chǎn)品要求燈珠自身輕薄化;熱設(shè)計則要求燈珠自身具有更高的光效率、更好的熱平衡結(jié)構(gòu)、更佳的耐熱能力和不同熱環(huán)境下可靠的工作指標。此外，LED屏行業(yè)也面臨燈珠部件國產(chǎn)替代的“成本考量”。
事實上，不僅是燈珠產(chǎn)品，包括新興PCB材料、電子銅材料和技術(shù)、LED工藝裝備等，都需要LED屏行業(yè)有統(tǒng)一的發(fā)展方向和戰(zhàn)略表述，需要上下游產(chǎn)業(yè)之間的溝通和互動。從這個角度看，LED屏行業(yè)不僅需要產(chǎn)品創(chuàng)新，也需要整個行業(yè)性的“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”創(chuàng)新。
探索未知，LED屏行業(yè)的唯一選擇
目前，以小間距LED屏技術(shù)為代表的國內(nèi)LED屏行業(yè)，已經(jīng)站在全球LED顯示的前沿。在很多領(lǐng)域，甚至表現(xiàn)出領(lǐng)導(dǎo)性的趨勢。但是，本土LED產(chǎn)業(yè)和企業(yè)真正成為世界領(lǐng)袖，必然需要一定的時間積累。包括開拓海外市場和品牌形象輸出，都不是一蹴而就的事情。
首先，小間距LED屏的中外差距是本土企業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程好于國外3年，技術(shù)儲備好于國外2年左右。這不是一個非常巨大的差異。同時，這個差距具有市場的錯位性。即對于國際市場而言，中國企業(yè)剛剛走出去，技術(shù)領(lǐng)先不足以馬上轉(zhuǎn)化成市場領(lǐng)先——事實上，國際市場更多份額還在歐美日韓企業(yè)手中。中國企業(yè)的領(lǐng)先，從市場方面講，更多的體現(xiàn)在“將外資品牌幾乎擠出中國領(lǐng)地”。
第二，國際市場層面，外資品牌巨頭還具有渠道、傳統(tǒng)口碑和服務(wù)體系的優(yōu)勢。這些優(yōu)勢都是時間積累的結(jié)果，不是國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)先所能取代的。同時，國際巨頭也在研發(fā)小間距產(chǎn)品，并將在2017年左右開始集中上市，這可能導(dǎo)致本土小間距LED屏企業(yè)借技術(shù)優(yōu)勢國際化的路線受挫。
所以，國內(nèi)LED屏行業(yè)真正實現(xiàn)從“中國強”，到“環(huán)球強”的轉(zhuǎn)變，必須建立在不斷的“超越之上”。
一方面，國內(nèi)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)界要持續(xù)創(chuàng)新產(chǎn)品，不斷引領(lǐng)行業(yè)新趨勢，持續(xù)保持技術(shù)和市場化的領(lǐng)先地位，不給國際巨頭喘息的機會。即“宜將乘勇追窮寇，不可沽名學(xué)霸王”。
另一方面，國內(nèi)企業(yè)必須認識到國際化的短板：人才、渠道、品牌。以加大國際合作的力度，以多重利益捆綁手段、調(diào)動海內(nèi)外更多資源，加快走出去的步伐。
這兩方面的發(fā)展，對于國內(nèi)LED大屏行業(yè)而言都是嶄新的課題、未知的領(lǐng)域。但是，對于LED屏行業(yè)的進一步升華，國際化、直面國際巨頭，并戰(zhàn)勝他們是不可回避的問題。雖然國內(nèi)市場的發(fā)展依然迅速，這足以支撐國內(nèi)LED屏行業(yè)暫時的增長，但是長遠看，只有國際市場才是國內(nèi)LED屏企業(yè)真正的藍海。
從技術(shù)、產(chǎn)品到產(chǎn)業(yè)和市場，國內(nèi)LED屏行業(yè)的創(chuàng)新之路才剛剛開始。前面有更多的山峰需要超越。隨著技術(shù)上本土企業(yè)占領(lǐng)國際制高點，行業(yè)創(chuàng)新必然進入深水區(qū)。這更需要勇敢的精神、堅定的意志和遠大的抱負，來實現(xiàn)下一次躍變。這是今天，LED屏人的歷史宿命。
原文轉(zhuǎn)自：投影時代
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