1907年，Henry Joseph Round 首次在一塊碳化硅里觀察到電致發光現象開始，到上世紀50年代，英國科學家在電致發光的實驗中使用半導體砷化鎵發明了第一個具有現代意義的LED，并于60年代面世。

　　當時，商用的LED僅僅只能發出不可視的紅外光，被迅速應用于感應與光電領域。發展到60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發明了第一個可見的紅光LED，磷化鎵的改變使得LED更高效、發出的紅光更亮。

　　在隨后的若干年內，在LED方面的研究也不斷發展，一直到20世紀90年代中期，半導體材料的快速進步，建立在銦鋁磷化鎵、氮化鎵、銦氮鎵等材料上的.超高亮度紅、綠、藍三基色LED相繼問世，從此LED的運用進入了迅猛發展的階段。

　　隨著亮度的提高和顏色種類的增加，LED在單色屏和雙色屏中得到使用，被廣泛運用在交通誘導屏、證券期貨等信息發布場所。

　　當LED三基色出現后，全彩顯示屏應運而生，LED以其壽命長、亮度高、功耗低、方向性好、色澤鮮艷等優點，成為戶外廣告行業的新寵。

　　顯示屏進入高速發展期

　　隨著LED半導體芯片的不斷發展，在亮度均勻性、色度均勻性、方向性、光效等方面都有了很大的提高。產品的劃分、成本的控制越來越精細化，形成了適應不同要求的眾多規格產品。戶外系列產品有636、446、546、346、236、3636等；戶內系列產品有：3528、3535、2828、2121、1515、1010等等；市場運用的成熟，導致在產品設計上更趨于標準化。與此同時，建立在標準化基礎上的差異化創意也得到廣泛運用，現階段戶內顯示產品主要有P10、P8、P6、P5、P4、P3、P2.5、P1.875、P1.6等，戶外系列產品有P20、P16、P12、P10、P8等。

　　目前，LED顯示屏發展已進入規?；C器化生產階段。成本控制、產能提升成為各個企業努力的方向。總的來說，LED顯示屏的發展進入一段穩定的發展期，從上游芯片、封裝再到配套設備等不同專業領域，在技術、工藝、產能等方面都得到快速發展。

　　近兩年來，小尺寸芯片、小封裝新產品也不斷問世，助推了LED在小間距高密度運用產品的發展。隨著市場的擴大，小間距高密度LED產品不斷快速的發展，將成為戶內平板顯示工程類運用的主要產品之一。

　　LED顯示在拼接、亮度、色彩、視角、壽命、一致性等方面都優于傳統戶內平板顯示工程類產品如：DLP、液晶等。當然，若想進軍家居領域，似乎還很遙遠，需要在現有的基礎上，實現大的突破，寄希望于材料的革新、產品的突破、技術的創新、產業鏈的整合等。

　　配套芯片及封裝工藝革新

　　現階段采用的絕大多數的LED芯片，都適用于固晶和焊線的封裝形式，也有芯片廠家開始(或進行中)研制“倒裝”芯片，采用這種方式的芯片，可以直接將芯片焊接到基板或骨架上，實現電氣連通，不需要再通過焊線的方式實現電氣連通。

　　這種制造工藝的實現，在降低成本的同時，還可以提高產能。從市場反饋的非公開信息來看，已有廠家研制出倒裝紅、綠、藍LED芯片，因成本、工藝、技術、設備等相關因素的限制，可適應的產品范圍較窄。

　　更有甚者，還有公司研制出在同一基板上長出RGB三晶的倒裝三合一，目前尚在實驗探索階段，無法實現規?；a，加上原有封裝廠家前期大規模的設備投入，全面閑置或更換，勢必造成較大的損失，在市場上大力推廣的意愿上也不強烈。

　　因此，倒裝芯片的研制與探索，一但在成本、技術及工藝等方面的問題得到解決，將會強有力的推動低成本、高產能的倒裝LED芯片在顯示屏市場的運用，給LED芯片、封裝及配套設備行業帶來新的發展機會。

　　一體化設計成趨勢

　　組成顯示屏箱體單元的基本單元就是模組，就使用環境來分有戶內與戶外兩大類型，按常規產品來講，戶內產品的構成是：底殼、面罩、燈板及附件等；戶外產品的構成是：密封圈、底殼、面罩、燈板、密封膠及附件等。

　　針對模組類產品的組成架構，撇開原有的設計思維模式，按照“一體化”模組的設計思路，進行各組成部分的非獨立(具有相關性)設計，將會大幅降低模組類產品的成本，具體可從以下幾大方面分別敘述：　　

    燈板的一體化設計：燈板作為模組的重要組成部分，其成本的高低會直接影響到終端產品的銷售價格，換句話講與產品帶來的利潤息息相關。通常，燈板主要是由以下幾部分組成的LED、線路板、驅動電路等構成。

　　對于顯示屏制造商來說，設計人員是將這些分開獨立的部件產品，設計在一個模組產品上，通過電子加工的方式組合到一起，形成模組產品，倘若在模組產品的設計上，可以將這些獨立的部件進行局部整合或全部整合，將會使模組產品的成本大幅降低。

　　首先是LED芯片及封裝的一體化：將LED芯片直接綁定在線路板中間層面上，然后在綁定的凹孔處直接灌入密封膠，便形成一體化模組不可分割的LED顯示部分。如下圖1、圖2所示，綠色部分表示LED芯片，紅色部分表示密封膠、黑色部分表示多層電路板。

　　采用這種設計方式的模組類產品，比生產點陣模塊的傳統工藝要簡單許多，從固晶、焊線、點密封膠等相關環節均可采用自動化設備完成，在產能方面大幅提升，密封材料的使用量精準可控，并且其使用量也大幅減少。

　　從成本來看，同采用常規工藝流程制造的模組類產品相比，主要減少兩部分成本，第一是LED封裝產品市場銷售的利潤及其部分材料成本(支架與外殼)；第二封裝產品的后續電子加工費用。

　　當然，除以上直接成本降低外，還有無形成本的降低，比如加工工藝的簡單化，帶來的產能的提升，產品合格率的升高，降低了生產制造成本及售后服務費用；產品線制造環節的減少，縮短了產品的生產周期；效率的提高、人員的減少等諸多因素改善，帶來管理費用的大幅降低，LED制造業將往高端制造業邁出一大步。

　　綜合考慮針對不同規格的模組產品，尤其是小間距高密度產品，采用這種COB綁定的生產方式，其成本同目前常規做法的同類產品相比，降低幅度在40-70%，亦或更高。

　　其次是驅動及控制設計的一體化：對于高密度小間距模組產品，若采用現有的常規驅動方式與控制系統，在電氣方面將會使用很多的元器件，造成設計上非常復雜，會對產品的可靠性及穩定性產生一定影響，增加在生產、加工、組裝等制程中的難度，為了不降低產品的合格率，相對而講，對產品的工藝控制要求就更嚴格。

　　由于密度增加，單位面積內控制卡處理的信息量增大，為了不降低相關的技術指標，比如灰度、刷新率等等，單位面積內使用的控制卡數量將會增加，在狹小的空間內，要做到產品具備良好的工藝性，變得非常困難。如果采用智能化驅動的思路進行設計，可能會充分解決以上矛盾，具體可從以下兩個主要方面簡述：

　　驅動部分(跟IC制造商或其它聯合)將現有驅動IC的集成度大幅提升，根據目前小間距產品的規格信息以及設計的便利性與可靠性，確定驅動輸出的端口數量，同時在輸出的引腳分布上，最大限度滿足PCB設計的方便性要求，至于驅動IC產品的形式可采用封裝與綁定兩種方式。

　　對普通使用者，采用封裝形式，在設計與使用方面會比較靈活；對于具有綁定設備的使用者，可采用直接將IC綁定在線路板的方式設計，使用這種方法容易做到驅動IC的體積更小，成本比采用封裝形式的更低，缺點是不具有通用性，售后服務是難點。

　　控制部分( 跟控制卡制造商或其它聯合)建立在驅動I C集成度大幅提升的基礎上，由此節省出的物理空間，可將接收控制卡的電路設計轉移到驅動板上完成，這樣驅動與控制設計在一起，就形成了智能型驅動，實現這種方案的效果不僅可以使產品的工藝性提升，而且與產品相關的穩定性、可靠性都會極大改善。

　　同時，模組類產品的運用會更加靈活，比如模組自身的亮度校正數據、色度校正數據等方面將不受更換或位置的變化影響；模組的組合形式、顯示的信息內容等等均可自由變換，這樣不同創意的運用，將變得十分簡單。通過這些改變與提升，對市場的再發展都將起到積極地推動作用。

　　板材的一體化設計：考慮到小間距模組產品的散熱或其它特殊環境要求的非風扇散熱方式要求，將鋁板和環氧板壓合使用會較好的解決模組產品的散熱問題，同時也有利于通過EMC測試要求；使得產品整體上符合安規認證的要求。

　　綜上所述，芯片與封裝的一體化設計以及驅動電路的一體化設計，二者通過線路板有機的結合在一起，便形成了本文所述的(室內用)一體化模組類產品；如果再能將接收控制卡的一體化設計有機的結合在驅動設計中，那么就形成了本文所述的(室內用)智能型驅動一體化模組類產品。

　　戶內外產品的一體化：現階段市場使用的戶內外模組類產品，套件設計完全不同，室內使用的套件不需要考慮防水，室外使用的套件需要考慮防水，并且大多數正面都需要灌封防水硅膠，固定結構端面都要安裝防水密封圈。

　　而一體化模組類室內產品可以不使用塑膠套件，安裝連接裝置可直接焊在線路板上，無需同常規模組那樣，需要經過底殼過渡安裝。同時，由于發光器件是嵌入到電路板中，使用和運輸過程中，產品的防碰撞性能也比常規好了許多。

　　至于一體化模組類的戶外產品，只需將一體化模組類的戶內產品，在長寬外形尺寸上縮小一定范圍(比如0.5mm)，能將一體化模組安裝在出光面具有光學特性且完全密封的外殼內，加上配套的支架和密封圈，便形成了可在戶外使用的一體化模組類產品，省去了常規模組需要灌封防水硅膠的環節。

　　與此同時，光學特性的外殼，突破了現有LED封裝產品配光曲線的限制，實現了在光學方面，產品可二次開發或滿足市場特殊環境的定制運用。如下圖所示，圖3為室內型，圖4為室外型；綜上所述，一體化LED顯示模組類產品的實現，不僅可以帶來降低成本、簡化工藝、提高產能的優越性，而且還可以實現LED模組類產品的全自動化生產，從某種意義上講，一體化模組類產品是一種產業鏈整合的產品。

　　不過，在帶來諸多益處的同時，可能會對現有的一些封裝產品產生沖擊(主要是適用于小間距的封裝產品)；并且對產業鏈中的一些中間環節【比如純封裝企業、(僅限于顯示屏行業的)電子加工業、驅動IC貿易商、塑膠套件廠、防水材料廠等】形成較大影響。

　　與此同時，和顯示屏配套的相關產業也會有新的發展機遇，如自動化配套生產設備、電路板廠、IC制造業、新型散熱材料、封裝材料等。本文闡述的一體化LED模組產品，僅代表個人對顯示屏行業今后發展的預測，實際如何發展由市場自身決定。