鸿利显示独辟蹊径布局MiniLED,Micro LED是终极目标

“高动态对比、高分辨率、高亮度、高可靠性等是超高清显示时代的标签词,纵观现有的显示技术,MiniLED、Micro LED已然成为显示界的发展趋势。”鸿利显示总经理陈永铭在2020集邦咨询新型显示产业研讨会上发表了对显示行业前景的看法。

鸿利显示总经理  陈永铭

技术更上一层楼,MiniLED已成大势所趋

MiniLED应用分为背光和RGB直显两个方向。相比传统背光和显示技术,MiniLED在技术和性能上更上一层楼,可称之为超高清时代的产物,现已成为行业的大势所趋。

MiniLED背光主要是作为LCD背光的灯板光源使用,一般采用蓝色Mini芯片搭配转色材料实现白色背光,再结合液晶屏实现画面显示。

凭借特有的区域调光技术,MiniLED背光搭载QD膜和LCD面板能够实现高动态对比度、高亮度、高色域、低功耗和轻薄化等特点,显著提高了LCD的性能,在性价比方面的优势逐渐提升,备受市场的青睐。

电视、车载显示、笔记本、平板、高端显示器等均是MiniLED背光的应用场所。

以电视应用为例,MiniLED背光+QD膜+LCD就能够实现8K超高清显示,在成本优势、可靠性和寿命上均胜过OLED。

另外,车载显示对亮度、对比度等规格提出了更高的要求,尤其是安全法规。在这一赛道上,OLED同样无法媲美MiniLED。

MiniRGB显示一般由RGB MiniLED芯片组成显示像素,以SMT或COB的方式贴在驱动基板上,作为显示屏直接显示。

Mini直显具有高灰度、高对比度、高分辨率、无缝拼接、可无限扩展等规格上的优势,虽然目前还未到冲刺量产的阶段,但今年在疫情的催化下,Mini直显产品已经开始加速渗透会议室显示等商用显示市场。

陈永铭直言,MiniLED直显将通过持续的成本降低不断渗透会议室显示、安防指挥中心等公共服务显示领域,甚至打入家庭影院等高端民用显示领域,实现MiniLED显示市场的迅速增长。

巨量转移、基板、封装结构等技术问题尚待突破

MiniLED技术涵盖芯片、基板、封装结构和巨量转移等环节。

现阶段,MiniLED主要采用倒装芯片。相对于正装芯片,倒装芯片出光效率高、散热性能好、可靠性和功率高。

针对MiniLED背光应用,基板主要包括FPC、PCB、玻璃三种方案,基于不同的优劣势,可满足不同产品应用的需求。

其中,FPC基板厚度薄、质量轻,精度较高,柔性可弯折可曲面,但成本高,导热性差,组装工艺难度较高,幅宽限制对应尺寸小。

PCB基板结构强度高,可多层布线,可正反面贴片,然而大尺寸翘曲较大,工艺精度低。

玻璃基板工艺精度高,翘曲度、导热性、热膨胀性能好,可对应超大尺寸,但易破损、基板工艺不成熟。

MiniLED背光应用的封装结构包括SMT、COB和COG。

SMT的优点在于转移难度低,可分bin,磕碰不易脱落,不过体积大,间距无法做小,而且成本随着工艺链条增加而增高。

COB和COG的优点在于用料少,成本低,工艺简单,可做超小间距,不过工艺成熟度需持续提升。

陈永铭指出,SMT方案的可靠性低于COB方案。未来,随着COB封装技术逐渐成熟,COB方案将成为主流封装技术。

巨量转移,即传统所言的固晶,主要包括摆臂式、顶针式、印章式,同样优劣势各异。

摆臂式的优势是设备成熟度高,成本低,具备角度自动修复功能,但转移速度仍需持续提升。

顶针式的优势是速度快、精度高,但工艺成熟度低。

印章式的优势是转移效率高,可实现一次巨量转移,但工艺成熟度低,需提前排片,批次间效果存在差异。

对于三种方式的可靠性,鸿利显示进行了详细的评估工作。根据鸿利显示与核心供应商的沟通和分析,摆臂式的可靠性相对较高。不过,陈永铭认为,随着MiniLED起量,整个产业链的分工会发生一些变化,未来印章式是比较可靠的发展方向。

上述提及的技术问题仍需厂商持续突破和创新,从多个角度思考出路,全面推动MiniLED到达量产的终点。

全面布局MiniLED,鸿利显示独辟蹊径

鸿利显示为MiniLED而生。在MiniLED布局和规划上,鸿利显示独辟蹊径,从全流程、大尺寸、高良率、多品类四个角度考虑,全方位发力。

首先,鸿利显示与客户开展两年的配合与互动,充分满足客户的要求。目前,鸿利显示拥有完整、高度自动化的MiniLED背光灯板和显示模组生产线;同时,还具备LED芯片、驱动IC及其他电子器件的双面SMT能力;此外,固晶、SPI、AOI、点胶、清洗、基板切割设备一应俱全。

陈永铭表示,厂商通常通过生产小尺寸MiniLED背光产品以提高良率,而这会增加客户的拼接成本、拼接良率和拼接后的光效等问题。为此,鸿利显示定制开发大尺寸固晶设备,可对应40寸以下的整版背光基板或65/75寸少拼数的TV背光基板,并且,固晶效率达60K/Hrs,精度达±20um。

良率方面,鸿利显示的背光产品直通率达90%以上,整体良率达95%以上;显示产品良率达98%左右,固晶良率达99.99%以上。

多品类方面,鸿利显示针对不同需求提供多种选择方案。例如,基板类型有玻璃基、FPC基、PCB基等可选;封装结构提供SMD和COB、COG三种方案。

目前,鸿利显示的显示产品像素间距主要是P0.5以上,P0.4的产品正在工艺验证中。

另值得注意的是,鸿利显示根据MiniLED设计一套自动化的产线,通过自动化生产提高整个产品的良率,尤其是玻璃基产品。

据陈永铭介绍,鸿利显示于去年1月份建立了1.26万平米的独立厂房,目前正在装修阶段,预计今年11月底投入使用,届时将全力投入MiniLED的开发和生产工作,扩大MiniLED的产能规模。

知识产权方面,鸿利显示总共提交了40多项专利。截至6月份,受理的专利共计38项,其中,发明专利占比达30%以上。专利范围涉及产品结构、工装及工艺等。

可见,全面布局MiniLED领域,鸿利显示已在各方面付诸行动。

Micro LED是终极目标,全产业链任重而道远

Micro LED被视为终极显示技术,不仅拥有高画质、高续航、广色域、定点驱动、高反应速度、绝佳的稳定性等特性,并且在透明和可挠的性能上,表现非凡,堪称真正意义上的下一代显示技术。

基于出色的性能表现和灵活的应用,Micro LED的触角可无限延伸,从智能眼镜,AR/VR设备等小尺寸可穿戴设备到会议中心、高端商用显示、指挥中心等大尺寸应用,皆为Micro LED的立足之地。

陈永铭坦言,Micro LED势必是未来显示行业的发展趋势,自然也是鸿利显示的终极目标。不过,目前Micro LED所有制程面临的技术难点,尤其是巨量转移技术,仍需全产业链合力攻克,才能促进共赢。(文:LEDinside Janice)

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