鴻利顯示:Mini LED、Micro LED已成顯示界的發(fā)展趨勢
一、技術(shù)更上一層樓,Mini LED已成大勢所趨
高動態(tài)對比、高分辨率、高亮度、高可靠性等是超高清顯示時代的標(biāo)簽詞,縱觀現(xiàn)有的顯示技術(shù),Mini LED、Micro LED已然成為顯示界的發(fā)展趨勢。
Mini LED應(yīng)用分為背光和RGB直顯兩個方向。相比傳統(tǒng)背光和顯示技術(shù),Mini LED在技術(shù)和性能上更上一層樓,可稱之為超高清時代的產(chǎn)物,現(xiàn)已成為行業(yè)的大勢所趨。
Mini LED背光主要是作為LCD背光的燈板光源使用,一般采用藍色Mini芯片搭配轉(zhuǎn)色材料實現(xiàn)白色背光,再結(jié)合液晶屏實現(xiàn)畫面顯示。
憑借特有的區(qū)域調(diào)光技術(shù),Mini LED背光搭載QD膜和LCD面板能夠?qū)崿F(xiàn)高動態(tài)對比度、高亮度、高色域、低功耗和輕薄化等特點,顯著提高了LCD的性能,在性價比方面的優(yōu)勢逐漸提升,備受市場的青睞。
電視、車載顯示、筆記本、平板、高端顯示器等均是Mini LED背光的應(yīng)用場所。
以電視應(yīng)用為例,Mini LED背光+QD膜+LCD就能夠?qū)崿F(xiàn)8K超高清顯示,在成本優(yōu)勢、可靠性和壽命上均勝過OLED。
另外,車載顯示對亮度、對比度等規(guī)格提出了更高的要求,尤其是安全法規(guī)。在這一賽道上,OLED同樣無法媲美Mini LED。
Mini RGB顯示一般由RGB Mini LED芯片組成顯示像素,以SMT或COB的方式貼在驅(qū)動基板上,作為顯示屏直接顯示。
Mini直顯具有高灰度、高對比度、高分辨率、無縫拼接、可無限擴展等規(guī)格上的優(yōu)勢,雖然目前還未到?jīng)_刺量產(chǎn)的階段,但今年在疫情的催化下,Mini直顯產(chǎn)品已經(jīng)開始加速滲透會議室顯示等商用顯示市場。
陳永銘直言,Mini LED直顯將通過持續(xù)的成本降低不斷滲透會議室顯示、安防指揮中心等公共服務(wù)顯示領(lǐng)域,甚至打入家庭影院等高端民用顯示領(lǐng)域,實現(xiàn)Mini LED顯示市場的迅速增長。
二、巨量轉(zhuǎn)移、基板、封裝結(jié)構(gòu)等技術(shù)問題尚待突破
Mini LED技術(shù)涵蓋芯片、基板、封裝結(jié)構(gòu)和巨量轉(zhuǎn)移等環(huán)節(jié)。
現(xiàn)階段,Mini LED主要采用倒裝芯片。相對于正裝芯片,倒裝芯片出光效率高、散熱性能好、可靠性和功率高。
針對Mini LED背光應(yīng)用,基板主要包括FPC、PCB、玻璃三種方案,基于不同的優(yōu)劣勢,可滿足不同產(chǎn)品應(yīng)用的需求。
其中,F(xiàn)PC基板厚度薄、質(zhì)量輕,精度較高,柔性可彎折可曲面,但成本高,導(dǎo)熱性差,組裝工藝難度較高,幅寬限制對應(yīng)尺寸小。
PCB基板結(jié)構(gòu)強度高,可多層布線,可正反面貼片,然而大尺寸翹曲較大,工藝精度低。
玻璃基板工藝精度高,翹曲度、導(dǎo)熱性、熱膨脹性能好,可對應(yīng)超大尺寸,但易破損、基板工藝不成熟。
Mini LED背光應(yīng)用的封裝結(jié)構(gòu)包括SMT、COB和COG。
SMT的優(yōu)點在于轉(zhuǎn)移難度低,可分bin,磕碰不易脫落,不過體積大,間距無法做小,而且成本隨著工藝鏈條增加而增高。
COB和COG的優(yōu)點在于用料少,成本低,工藝簡單,可做超小間距,不過工藝成熟度需持續(xù)提升。
陳永銘指出,SMT方案的可靠性低于COB方案。未來,隨著COB封裝技術(shù)逐漸成熟,COB方案將成為主流封裝技術(shù)。
巨量轉(zhuǎn)移,即傳統(tǒng)所言的固晶,主要包括擺臂式、頂針式、印章式,同樣優(yōu)劣勢各異。
擺臂式的優(yōu)勢是設(shè)備成熟度高,成本低,具備角度自動修復(fù)功能,但轉(zhuǎn)移速度仍需持續(xù)提升。
頂針式的優(yōu)勢是速度快、精度高,但工藝成熟度低。
印章式的優(yōu)勢是轉(zhuǎn)移效率高,可實現(xiàn)一次巨量轉(zhuǎn)移,但工藝成熟度低,需提前排片,批次間效果存在差異。
對于三種方式的可靠性,鴻利顯示進行了詳細(xì)的評估工作。根據(jù)鴻利顯示與核心供應(yīng)商的溝通和分析,擺臂式的可靠性相對較高。不過,陳永銘認(rèn)為,隨著Mini LED起量,整個產(chǎn)業(yè)鏈的分工會發(fā)生一些變化,未來印章式是比較可靠的發(fā)展方向。
上述提及的技術(shù)問題仍需廠商持續(xù)突破和創(chuàng)新,從多個角度思考出路,全面推動Mini LED到達量產(chǎn)的終點。
三、全面布局Mini LED,鴻利顯示獨辟蹊徑
鴻利顯示為Mini LED而生。在Mini LED布局和規(guī)劃上,鴻利顯示獨辟蹊徑,從全流程、大尺寸、高良率、多品類四個角度考慮,全方位發(fā)力。
首先,鴻利顯示與客戶開展兩年的配合與互動,充分滿足客戶的要求。目前,鴻利顯示擁有完整、高度自動化的Mini LED背光燈板和顯示模組生產(chǎn)線;同時,還具備LED芯片、驅(qū)動IC及其他電子器件的雙面SMT能力;此外,固晶、SPI、AOI、點膠、清洗、基板切割設(shè)備一應(yīng)俱全。
陳永銘表示,廠商通常通過生產(chǎn)小尺寸Mini LED背光產(chǎn)品以提高良率,而這會增加客戶的拼接成本、拼接良率和拼接后的光效等問題。為此,鴻利顯示定制開發(fā)大尺寸固晶設(shè)備,可對應(yīng)40寸以下的整版背光基板或65/75寸少拼數(shù)的TV背光基板,并且,固晶效率達60K/Hrs,精度達±20um。
良率方面,鴻利顯示的背光產(chǎn)品直通率達90%以上,整體良率達95%以上;顯示產(chǎn)品良率達98%左右,固晶良率達99.99%以上。
多品類方面,鴻利顯示針對不同需求提供多種選擇方案。例如,基板類型有玻璃基、FPC基、PCB基等可選;封裝結(jié)構(gòu)提供SMD和COB、COG三種方案。
目前,鴻利顯示的顯示產(chǎn)品像素間距主要是P0.5以上,P0.4的產(chǎn)品正在工藝驗證中。
另值得注意的是,鴻利顯示根據(jù)Mini LED設(shè)計一套自動化的產(chǎn)線,通過自動化生產(chǎn)提高整個產(chǎn)品的良率,尤其是玻璃基產(chǎn)品。
據(jù)陳永銘介紹,鴻利顯示于去年1月份建立了1.26萬平米的獨立廠房,目前正在裝修階段,預(yù)計今年11月底投入使用,屆時將全力投入Mini LED的開發(fā)和生產(chǎn)工作,擴大Mini LED的產(chǎn)能規(guī)模。
知識產(chǎn)權(quán)方面,鴻利顯示總共提交了40多項專利。截至6月份,受理的專利共計38項,其中,發(fā)明專利占比達30%以上。專利范圍涉及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工裝及工藝等。
可見,全面布局Mini LED領(lǐng)域,鴻利顯示已在各方面付諸行動。
四、Micro LED是終極目標(biāo),全產(chǎn)業(yè)鏈任重而道遠(yuǎn)
Micro LED被視為終極顯示技術(shù),不僅擁有高畫質(zhì)、高續(xù)航、廣色域、定點驅(qū)動、高反應(yīng)速度、絕佳的穩(wěn)定性等特性,并且在透明和可撓的性能上,表現(xiàn)非凡,堪稱真正意義上的下一代顯示技術(shù)。
基于出色的性能表現(xiàn)和靈活的應(yīng)用,Micro LED的觸角可無限延伸,從智能眼鏡,AR/VR設(shè)備等小尺寸可穿戴設(shè)備到會議中心、高端商用顯示、指揮中心等大尺寸應(yīng)用,皆為Micro LED的立足之地。
Micro LED勢必是未來顯示行業(yè)的發(fā)展趨勢,不過,唯有全力攻克Micro LED所有制程面臨的技術(shù)難點,才能全面促進Micro LED的行業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)共贏。