COG (Chip On Glass) – Bước Tiến Mới Trong Cuộc Đua Công Nghệ LED

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp LED toàn cầu đã chứng kiến sự bùng nổ của các công nghệ đóng gói mới, trong đó COG (Chip On Glass) đang nổi lên như một cuộc cách mạng thầm lặng nhưng mạnh mẽ, thay đổi cục diện thị trường hiển thị trong nhiều lĩnh vực: từ quảng cáo thương mại, trình chiếu công cộng và nội thất kiến trúc.

Bài viết dưới đây, SKV sẽ giúp bạn đọc có cái nhìn tổng quan và sâu sắc về công nghệ màn hình led COG và ứng dụng công nghệ trong ngành công nghiệp hiển thị led hiện nay.

Động lực thúc đẩy công nghệ COG phát triển mạnh mẽ

Sự trỗi dậy của COG không đến từ ngẫu nhiên, mà là kết quả của nhiều yếu tố công nghệ và thị trường hỗ trợ. Trước hết, giá chip LED và vi điều khiển (IC driver) đã giảm mạnh, giúp giảm áp lực chi phí vốn là rào cản lớn của COG trong giai đoạn đầu.

Tiếp theo, dây chuyền sản xuất tự động hóa cao – do các ông lớn như BOE, Leyard, Ledman, Filmbase… đầu tư mạnh – đã giúp quy trình gắn chip lên kính trở nên hiệu quả và đáng tin cậy hơn, đẩy nhanh quá trình thương mại hóa.

Cuối cùng, xu hướng thiết kế “ẩn màn hình” (invisible display) ngày càng phổ biến trong các lĩnh vực như AR/VR, tòa nhà thương mại, văn phòng cao cấp hay kiến trúc thông minh đã tạo nhu cầu bức thiết về những công nghệ LED siêu mỏng, trong suốt, tích hợp cao, thẩm mỹ tinh tế – chính là “đất diễn” lý tưởng cho COG.

COG là gì? Bản chất công nghệ

COG (Chip On Glass) là công nghệ trong đó chip LED được gắn trực tiếp lên nền kính thông qua quy trình đóng gói tích hợp cao, thay vì sử dụng bảng mạch in (PCB) như trong công nghệ SMD hay thậm chí COB. Cấu trúc này giúp loại bỏ lớp trung gian giữa nguồn phát sáng và lớp hiển thị, đồng thời rút ngắn khoảng cách phát sáng, nâng cao hiệu suất và độ đồng đều ánh sáng.

Đây chính là cầu nối giữa công nghệ hiển thị LED truyền thống và công nghệ hiển thị tinh thể mỏng (flat panel display), tạo ra các dòng màn hình LED kính (media glass) hay màn hình led dán kính trong suốt (led film) hiện nay.

Cấu trúc cơ bản của LED COG gồm:

• Lớp nền kính tinh thể (glass substrate)
• Lớp dẫn điện trong suốt (ITO hoặc tương đương)
• Chip LED siêu nhỏ (Micro LED hoặc Mini LED)
• Lớp encapsulation bảo vệ (thường dùng vật liệu silicon trong suốt)

COG trong tiến trình phát triển của ngành công nghệ LED

Theo báo cáo từ BOE Analyse, COG đang từng bước khẳng định vị thế:

• Năm 2022: chỉ chiếm 0.1% thị phần MLED thương mại
• Năm 2024: tăng lên 1%
• Năm 2025: đạt 5%
• Năm 2026 (dự kiến): đạt 11% thị phần – một con số ấn tượng đối với công nghệ non trẻ

Cùng thời điểm, SMD có xu hướng giảm từ 91% xuống 64%, còn COB giữ vai trò cầu nối với 25% thị phần. Điều này cho thấy COG là đích đến của chuỗi phát triển công nghệ LED: từ SMD → COB → COG.

Có thể thấy, Công nghệ LED không ngừng phát triển qua từng giai đoạn, từ SMD đến COB, và hiện nay là COG. Mỗi công nghệ không phải xuất hiện để xóa bỏ hoàn toàn cái trước, mà là một bước tiến kế thừa có chiến lược, phù hợp với yêu cầu ngày càng cao về thẩm mỹ, hiệu năng và ứng dụng thực tế.

Giai đoạn đầu với SMD (Surface Mounted Device) là bước phát triển nền tảng, phổ biến rộng rãi nhờ chi phí thấp, dễ lắp ráp và sửa chữa. Tuy nhiên, SMD có những giới hạn rõ rệt như độ dày lớn và độ tin cậy không cao trong vận hành lâu dài, nhất là ở các điều kiện khắc nghiệt.

Tiếp theo, công nghệ COB (Chip on Board) ra đời giúp khắc phục phần nào yếu điểm của SMD. Bằng cách gắn chip LED trực tiếp lên bản mạch PCB, COB cải thiện hiệu suất phát sáng và làm mỏng module. Tuy vậy, COB vẫn phụ thuộc vào nền vật liệu PCB, vốn tồn tại những giới hạn về độ bền, dẫn nhiệt và độ đồng đều ánh sáng.

Cabin Màn Hình Led BOE COG MLED P0.9 

Đến hiện tại, công nghệ COG (Chip on Glass) đang dẫn đầu xu hướng mới khi gắn chip LED trực tiếp lên nền kính thay vì PCB. COG đạt được thiết kế siêu mỏng, khả năng tích hợp điện – cơ – nhiệt vượt trội và là lời giải cho các yêu cầu hiển thị cao cấp như độ nét, tính bền và độ tương phản. Tuy nhiên, chi phí sản xuất cao và quá trình gia công phức tạp khiến COG hiện chỉ phù hợp cho các phân khúc cao cấp, đòi hỏi chất lượng hiển thị tinh xảo.

Dễ thấy rằng, COG không “thay thế” hoàn toàn SMD hay COB, mà sẽ song hành như một lớp công nghệ nâng cấp, tập trung vào các ứng dụng đòi hỏi tính thẩm mỹ, độ chính xác và độ tin cậy cao. Trong khi đó, SMD và COB vẫn duy trì lợi thế ở thị trường đại chúng, các dự án quy mô lớn, nhạy cảm về chi phí.

Lợi thế kỹ thuật của công nghệ LED COG – Không chỉ là “mỏng” và “đẹp”

Công nghệ LED COG không chỉ thu hút nhờ thiết kế mỏng gọn và thẩm mỹ hiện đại, mà còn nổi bật bởi hàng loạt lợi thế kỹ thuật vượt trội so với các công nghệ truyền thống như SMD hay COB. Dưới đây là những điểm mạnh cốt lõi giải thích vì sao COG đang trở thành xu hướng tất yếu trong ngành hiển thị.

Thứ nhất, hiệu suất quang học của COG vượt trội hơn hẳn. Do chip LED được gắn trực tiếp lên bề mặt kính, ánh sáng được phát ra gần như sát bề mặt hiển thị, tạo ra góc phát quang rộng hơn và giảm thiểu hiện tượng rỗ hoặc viền đen giữa các điểm ảnh. Bên cạnh đó, việc loại bỏ lớp keo dán, lớp đồng hay vật liệu trung gian trên PCB giúp ánh sáng không bị hấp thụ hay suy hao, từ đó tăng hiệu suất phát sáng thực tế.

Thứ hai, hệ thống tản nhiệt, dẫn điện và cơ học của COG được đồng bộ hóa tối ưu. Nhờ sử dụng chất liệu kính có hệ số dẫn nhiệt ổn định, quá trình tản nhiệt diễn ra hiệu quả hơn. Đồng thời, COG không gặp phải hiện tượng giãn nở nhiệt không đồng đều như khi sử dụng PCB (dễ gây nứt mối hàn hoặc đứt mạch trong thời gian dài), giúp nâng cao độ bền và độ ổn định của màn hình khi hoạt động liên tục.

Thứ ba, khả năng chống ẩm và kháng môi trường của COG rất ấn tượng. Không sử dụng vật liệu hữu cơ như FR4 trong PCB, các module LED COG ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, mốc, hay ăn mòn, đặc biệt phù hợp với các khu vực khí hậu nhiệt đới nóng ẩm hoặc ứng dụng ngoài trời, nơi độ ẩm và bụi bẩn là thách thức lớn đối với độ bền của màn hình LED.

Cuối cùng, COG mang lại chất lượng hình ảnh vượt trội nhờ độ đồng đều màu sắc và độ tương phản cao. Các chip LED trong COG được điều khiển trực tiếp qua mạch tích hợp trên kính, giúp giảm thiểu chênh lệch màu giữa các điểm ảnh. Hơn nữa, do không cần sử dụng viền mask hay cấu trúc chia tách vật lý như SMD, COG đạt được độ tương phản nội tại (native contrast) tốt hơn, mang lại hình ảnh sắc nét, chân thực và có chiều sâu hơn khi hiển thị các nội dung có dải màu rộng.

Ứng dụng thực tiễn của COG trong ngành hiển thị LED

Công nghệ COG (Chip on Glass) không còn nằm trong giai đoạn thử nghiệm hay phòng lab, mà đã được triển khai thực tế trong nhiều ứng dụng cao cấp, đặc biệt tại các quốc gia dẫn đầu về công nghệ hiển thị như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và châu Âu. Những lợi thế kỹ thuật vượt trội như thiết kế siêu mỏng, độ trong suốt cao, khả năng tích hợp cơ – điện – quang tinh gọn đã giúp COG trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng LED sáng tạo và sang trọng.

Một trong những ứng dụng nổi bật của COG là màn hình LED film dán kính trong suốt. Nhờ khả năng hiển thị rõ ràng mà không làm mất đi tính xuyên sáng của kính, COG tạo nên trải nghiệm hình ảnh độc đáo, vừa hiển thị nội dung số, vừa giữ được tính thẩm mỹ và không gian mở.

Ngoài ra, COG còn được ứng dụng trong màn hình LED kính tích hợp nội thất, ví dụ như vách kính LED trong khách sạn cao cấp, bar sang trọng hoặc thang máy hiện đại. Với khả năng tích hợp liền mạch vào kiến trúc mà không làm ảnh hưởng đến thiết kế tổng thể, công nghệ này giúp các không gian trở nên sống động, hiện đại và “thông minh” hơn.

Những ứng dụng thực tiễn này cho thấy COG không còn là công nghệ của tương lai – mà đã bắt đầu định hình lại ngành hiển thị hiện đại ở các lĩnh vực đòi hỏi cả thẩm mỹ lẫn công nghệ tiên tiến.