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Jul 07, 2023

Wählen Sie die richtige LED für Sie aus. Was steckt unter der Haube?

LED war im letzten Jahrzehnt das heißeste Produkt in der AV-Welt. Sie müssen nur die Seiten einer Fachzeitschrift aufschlagen oder zwei Minuten lang auf den ISE- oder InfoComm-Messen herumlaufen, um ein breites Angebot zu sehen

LED war im letzten Jahrzehnt das heißeste Produkt in der AV-Welt. Sie müssen nur die Seiten einer Fachzeitschrift aufschlagen oder zwei Minuten lang auf den ISE- oder InfoComm-Messen herumlaufen, um eine große Auswahl an LED-Produkten aus aller Welt zu sehen. Es ist kein Hexenwerk herauszufinden, warum es gerade jetzt überall ist. Der Preis sinkt und die Qualität steigt, sodass Käufer jetzt ein weitaus besseres Produkt für weniger Geld erhalten als noch vor 5 oder 10 Jahren. Es ist superhell, schnell und einfach zu installieren und erfordert nach dem Bau nur wenig Wartung. Im Grunde ist es der Traum eines jeden Integrators. Daher ist es nicht verwunderlich, dass der LED-Markt von neuen Herstellern überschwemmt wird, die sich ein Stück von diesem lukrativen Kuchen abschneiden möchten. Das Problem bei einer so großen Anzahl neuer Unternehmen, die auf den Markt kommen, besteht darin, dass die Benutzer von dem, was ihnen bevorsteht, verwirrt sein können und auch verwirrt sein können von den verschiedenen Arten spezifischer LED-Technologie, die sie für ihr Geld bekommen.

Um dies zu klären, haben wir mit etablierten LED-Anbietern gesprochen, um die verschiedenen LED-Pakettypen durchzugehen und herauszufinden, warum Sie sich für bestimmte entscheiden würden. Die vier in Videowänden weit verbreiteten LED-Gehäusetypen sind DIP (Dual In-line Package), SMD (Surface Mounted Device), GOB (Glue-on-Board) und COB (Chip-on-Board). Graham Burgess, CEO des Vertragsherstellers DigiLED, beschäftigt sich seit 1990 mit dem Verkauf und der Installation von LEDs und ist daher einer der qualifiziertesten, um uns eine kurze Geschichtsstunde über LED und ihre verschiedenen Typen zu geben, beginnend mit DIP. „Als die Leute anfingen, LED-Bildschirme anstelle von Kathodenstrahlröhren und FDT (Fluoreszenzentladungsröhrenbildschirmen) zu kaufen, verwendeten sie eine Technologie namens DIP (auch bekannt als Through Hole-Technologie). Es handelt sich um eine zylindrische LED mit einer Kuppel am Ende, und zwei LEDs werden durch eine Leiterplatte gesteckt, daher Durchgangsloch. Früher wurde es für Außenbildschirme verwendet, und man wählte eine Kombination aus Rot, Grün und Blau, um ein Pixel zu erstellen. Die Dioden, die man zur Herstellung des Pixels zusammenfügt, waren einfach zu viele, um einen sehr engen Pixelabstand zu erhalten, daher lag die Grenze bei 12 mm oder 10 mm. DIP ist die robusteste und traditionellste LED-Technologie, wird aber nur noch sehr selten verwendet, da es bei DIP viele Einschränkungen gibt.“

Es werden immer noch DIP-LED-Bildschirme installiert, die meisten davon als Außenbildschirme mit großem Betrachtungsabstand. Die Nachteile von DIP bestehen darin, dass es teuer in der Herstellung ist und einen engen Betrachtungswinkel hat. Bei einer außermittigen Betrachtung können die Farben dunkler erscheinen. Burgess sagt, dass DIP um die Jahrhundertwende in den Hintergrund trat, und schreibt Lighthouse die Entstehung von SMD zu, das nicht drei Farben (Rot, Blau und Grün) von LEDs verwendet, sondern stattdessen einen einzigen weißen Punkt erzeugt oder schwarz, indem Sie sie in einem einzigen Paket gruppieren. Das resultierende Paket kann dann auf eine Leiterplatte gelötet werden. „Es ist nicht so hell oder widerstandsfähig wie DIP, nicht so wasserdicht wie DIP, aber wesentlich vielseitiger und hat sich wie alle Technologien im Laufe der Jahre verbessert“, fügt Burgess hinzu.

Im Gegensatz zu DIP sind SMD-LEDs nicht sichtbar voneinander getrennt, sodass der Abstand zwischen den einzelnen Pixeln für das Auge kaum wahrnehmbar ist. Das Sortiment von ROE Visual besteht derzeit nur aus SMD-LEDs. Die Veröffentlichung eines COB-basierten Displays (dazu später mehr) ist für später in diesem Jahr geplant, sagt Marina Prak, Marketingmanagerin von ROE Visual Europe. Der große Vorteil von SMD liegt in seiner Größe. Da es klein ist, können Kacheln mit einem Pixelabstand von nur 0,4 mm hergestellt werden. Aufgrund der Massenproduktion ist SMD in der Regel auch günstiger. Es hat zwar einige Nachteile, ist jedoch aufgrund seiner geringen Größe anfällig für Beschädigungen und verfügt über eine schlechtere Wärmeübertragungsrate, was mit der Zeit zu höheren Wartungskosten führen kann. Der unvermeidliche Vergleich zwischen DIP und SMD wirft für Käufer auch ein weiteres Problem auf, sagt Burgess, dessen Bedeutung sie möglicherweise nicht kennen, nämlich die komparativen Unterschiede zwischen der Goldfaden- und der Kupferfaden-Technologie.

„Traditionell verwendete LED die Goldfaden-Technologie, weil man sich Sorgen um die Langlebigkeit von LEDs machte. Um auf der sicheren Seite zu sein, verwendeten sie daher immer Goldfaden-LEDs anstelle von Kupferfaden-LEDs.“ Was er in den letzten fünf Jahren beobachtet hat, ist ein zunehmender Einsatz von Kupferfaden-LEDs, getrieben durch die Kosten (Kupfer ist billiger als Goldfaden-LEDs). Der Preisunterschied kann bis zu 30 % betragen, Sie verstehen also, warum die Leute in Versuchung geraten, aber seien Sie sich bewusst, dass ein günstigerer Preis seinen Preis hat, sagt Burgess. „Viele ungebildete Kunden wissen nicht, dass es einen Unterschied gibt, oder fragen nicht nach dem Unterschied. Sie erhalten ein Angebot und ein Preis ist viel niedriger als der andere, und sie kaufen auf dieser Grundlage. Wenn sie nachforschen würden, würden sie wahrscheinlich feststellen, dass das günstigere LED-Angebot darauf zurückzuführen ist, dass Kupfer anstelle von Gold verwendet wird, und dass Sie nicht so viel Helligkeit erhalten und mehr Strom verbrauchen, weil es etwas weniger effizient als Gold ist. Während also die Kapitalkosten geringer sind, sind Ihre Betriebskosten und die Effizienz der LED nicht so gut. Ich sage nicht, dass es keinen Platz für Kupferfaden-LEDs gibt, ich sage nur, dass es eines der Dinge ist, die sich jeder Kunde beim Kauf fragen sollte: Bekomme ich Kupferfaden-LEDs? Oder bekomme ich eine Goldfaden-LED?“

Alle LED-Produkte von ROE Visual verwenden Goldfäden, sagt Prak, weil „die hochwertigsten Teile und Materialien ausgewählt werden, die in der Produktion verfügbar sind, um eine dauerhafte und stabile Leistung aller unserer Displaytypen zu gewährleisten.“

Damit bleiben uns die beiden neuesten LED-Technologien namens GOB und COB. Auch hier kann Burgess einen Kontext liefern. „Der Grund für die Umstellung auf diese beiden Technologien liegt darin, dass LEDs bei einem sehr engen Pixelabstand (z. B. SMD) sehr zerbrechlich werden und es leicht dazu kommt, dass man sich am Rand einer Leiterplatte verfängt und ein paar LEDs abreißt. Die Kosten dafür bestehen oft nicht darin, dass Sie einen Techniker bezahlen müssen, um die LEDs neu zu löten. Es kann durchaus sein, dass Sie durch das Abtrennen der LEDs die Leiterbahn auf der Platine beschädigt haben, und diese ist so beschädigt, dass eine Reparatur nicht mehr möglich ist wird ziemlich teuer.“

Die COB-Technologie (Chip on Board) geht wiederum auf die frühen 2000er-Jahre zurück, als die Hersteller zu erkennen begannen, dass man sie nicht auf die Leiterplatte löten, sondern auch auf die Leiterplatte kleben konnte, wodurch der Wellenlötprozess umgangen wurde. Bei SMD können Sie bis zu 3 Dioden in einem einzigen Chip haben, bei COB können Sie 9 oder mehr Dioden haben. Unabhängig davon, wie viele Dioden auf einem LED-Substrat aufgelötet sind, verfügt ein einzelner COB-LED-Chip nur über zwei Kontakte und einen Schaltkreis. Dadurch konnte die Ausfallrate deutlich gesenkt werden. Einer der größten Vorteile von COB besteht darin, dass es im Vergleich zu DIP und SMD eine höhere Helligkeit bei geringerem Stromverbrauch pro Quadratzoll erzeugen kann. Ein Nachteil von COB im Vergleich zu SMD besteht darin, dass die Herstellung teurer ist als bei SMD und die Farbgleichmäßigkeit geringer ist. Die beiden wichtigsten Elemente in einer LED-Produktionslinie sind die Bestückungsmaschine, die die LEDs platziert, und die Wellenlötmaschine führt die Platine mit angebrachten (aber nicht angebrachten) LEDs durch. Anschließend wird es auf 272 Grad Celsius erhitzt, wodurch die LED schmilzt und das Lot in die richtige Position fließt. „Aber wenn man sich bei 280 oder 260 Grad befindet und es nicht richtig verlötet, kann es zu beschädigten Lötstellen kommen und der Bildschirm ist dann ein Leben lang unzuverlässig. Wenn Sie sich für COB entscheiden, sind Sie nicht auf Löten angewiesen, sodass dieses Element keine Rolle spielt. „COB ist auch widerstandsfähiger, mit einem SMD-Bildschirm geht man sehr vorsichtig damit um, mit einem COB-Bildschirm kann man mit dem Schuh darauf schlagen, und es geht trotzdem nicht kaputt“, sagt Burgess. Bei einem GOB-Display kommt fast die gleiche Produktionstechnologie zum Einsatz wie bei einem GOB-Bildschirm Bei SMD wird lediglich ein transparenter Kleber hinzugefügt, um eine Abschirmung zu schaffen, die GOB wasserdicht, staubdicht und weniger anfällig für Beschädigungen macht. Für Käufer, die dies lesen und Rat suchen: Gibt es einen dieser vier LED-Typen, die sich besonders für Innen- oder Außeninstallationen eignen oder für bestimmte Anwendungen, z. B. Einzelhandel oder Kontrollräume, besser geeignet sind als andere? Die Antwort lautet „Ja“, sagt Marina Prak von Roe Visual. „Auf dem Markt für virtuelle Produktion streben Benutzer in der Regel nach der besten Leistung in der Kamera. Deshalb würden sie sich für einzelne SMD-LED-Produkte entscheiden, um eine bessere Antireflexion, ein besseres Kontrastverhältnis und eine höhere Gleichmäßigkeit zu erzielen, was wichtigere Standards im Aufnahmeprozess sind. Ein weiteres Beispiel sind LED-Produkte mit UVA-Technologie. Die Technologie wird auf speziell entwickelte Module angewendet, die als LED-Decken verwendet werden. Dadurch erzielen LEDs eine wesentlich bessere Farbleistung, verringern die Farbabweichung (Farbverschiebung) und verbessern die Gleichmäßigkeit. Für Einzelhandelsanwendungen ist das COB-LED-Produkt aufgrund seiner besseren Schutzfunktion möglicherweise die bessere Wahl als das SMD-Produkt.“

Der Rat von Burgess geht in eine ähnliche Richtung: „Wir verkaufen DIP derzeit nur für eine Auflösung von 16 mm oder weniger. Und das ist großartig, denn bei einem Outdoor-Bildschirm mit großen Betrachtungsabständen ist er wirklich gut wasserdicht, sehr belastbar und sehr hell, also perfekt dafür. Ich würde sagen, SMD ist vielseitig und kann für viele verschiedene Szenarien verwendet werden. Mit COB würde man niemals im Freien arbeiten, weil man aufgrund der Kalibrierung einfach nicht die richtige Helligkeit erreichen kann, also ist COB im Freien ein Nein-Nein.“ Welche Fragen sollten Käufer ihrem LED-Lieferanten stellen? „Welche LED-Marke kaufen Sie? Welche Art von LED-Technologie erhalten Sie? Goldfaden oder Kupfer? Ich würde fragen, welche Treiber-ICs (ein integrierter Schaltkreis, der die Helligkeit und die Farbsteuerung der Hintergrundbeleuchtung ermöglicht) sie ebenfalls verwenden“, sagt Burgess.

„Informationen zur Helligkeit finden Sie im Datenblatt. Beachten Sie jedoch, dass die Helligkeitswerte vor und nach der Kalibrierung unterschiedlich sein werden. Käufer sollten daher darauf achten. Für die Einheitlichkeit müssen Sie sich auf die Einheitlichkeitsdaten konzentrieren, die normalerweise in Prozent ausgedrückt werden. Wenn die Daten beispielsweise 98 % betragen, beträgt der größte Helligkeitsunterschied zwischen allen Lampenperlen auf dem Panel 2 %. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit sind bei der Messung der Zuverlässigkeit einer bestimmten LED-Marke einige Schlüsselkomponenten zu berücksichtigen. Am offensichtlichsten sind die für das Produkt verwendeten Rohstoffe, einschließlich Späne, Fäden usw. Dann ist auch das Verständnis des Produktionsprozesses der Fabrik wichtig, beispielsweise die Details innerhalb jedes Produktionsschritts und das Qualitätskontrollmanagement. Darüber hinaus sollte auch eine Werkszertifizierung in Betracht gezogen werden“, sagt Prak.

Es ist klar, dass nicht alle LED-Bildschirme gleich sind. Ein kurzer Rundgang durch eine Messe wird Ihnen das zeigen. Aber es ist auch wichtig zu wissen, was sich in Ihren LED-Kacheln befindet, da Komponenten und Herstellungsprozesse eine große Rolle für Qualität, Einheitlichkeit, Kaufpreis und Betriebskosten spielen. Angesichts der großen Auswahl auf dem Markt, wenn es um LEDs geht, heißt es auf jeden Fall, gewarnt zu sein.

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