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华灿在Mini LED的商业化上是否会优先于Micro LED?

Mini LED在现有制程上的优化难度指数相对小于Micro LED,而且可能的应用领域也比较广,是否会优先其量产与商业化。
华灿光电 · 2018-02-26

目前,在LED背光的终端需求已经饱和、OLED在各细分市场不断攻城略地的情况下以及小间距显示进一步提高显色性,扩大应用范围的需求下,Mini LED/Micro LED成为整个LED圈最为火热的话题,而Micro LED 自苹果在新一代I watch上未进行使用后,各方面对其技术及应用的看法更加理性,关联厂家也正在积极合作向应用端推进,与此同时Mini LED则逐渐走入现实,从上到下,各厂家纷纷跟进,经过去年一年的尝试,目前各大终端应用厂也都已基本完成原型设计,从近年来的展会看:三星、Lumens等厂家都推出Mini LED的应用,


Sony CLEDIS (2017CES)


Samsung The Wall (2018CES)

市场预期18年是Mini LED大规模应用的开始,相对于目前的常规应用,Mini LED 确实有其独特的优势:

1、对于背光应用,Mini LED 一般是采用直下式设计,通过大数量的密布,从而实现更小范围内的区域调光,对比于传统的背光设计,其能够在更小的混光距离内实现具备更好的亮度均匀性、更高的的色彩对比度,进而实现终端产品的超薄、高显色性、省电;同时由于其设计能够搭配柔性基板,配合LCD的曲面化也能够在保证画质的情况下实现类似OLED的曲面显示、另一方面,由于目前OLED是有机材料的自发光,在可靠性方面MiniLED也极具优势;基于LED成熟的产业链,使用Mini LED的背光的成本也仅仅是同尺寸OLED的60%左右,各方面都极具竞争力;



2、对于显示屏应用,RGB Mini LED 克服正装芯片的打线及可靠性的缺陷,同时结合COB封装的优势,是显示屏点间距进一步缩小成为可能,对应的终端产品的视觉效果大幅提升,同时视距能够大幅减小,使得户内显示屏能够进一步取代原有的LCD市场,另一方面,RGB Mini LED搭配柔性基板的使用,也能够实现曲面的高画质显示效果,加上其自发光的特性,在一些特殊造型需求(如汽车显示)方面有极为广阔的市场。

上面可以看出,Mini LED在当前LED所面临的局势下,相对其他竞争者,具有很大的优势,基于此,各厂家也都在研究,从目前的情况看,虽然其芯片大小跟正装芯片的小间距芯片类似,但也有诸多不同,其技术有以下几个特点及难点:

1、从工艺路线上看,目前的Mini LED全部采用倒装芯片结构,主要是由于倒装芯片无需打线,适合超小空间密布的需求,同时适合多种材质的封装基板,也正是由于此,其可靠性也明显提高,降低终端产品使用的维护成本,因此在实际制作过程中,倒装工艺的控制极为重要,同时在小尺寸情况下,焊接面的平整度、电极结构的设计、易焊接性以及对焊接参数的适应性、封装宽容度都是其设计的难点与重点;


2、对于背光应用Mini LED ,由于终端超薄的要求,同时结合成本及控制难度,要求芯片能在较宽LED芯片排列间距的情况下实现较小的混光距离,进而降低整机的厚度,因此如何实现芯片的出光调控,以及后期使用过程中的一致性是其重点;


3、对于显示应用RGBMini LED,除去传统小间距芯片要求的亮度集中度、小电流下的亮度一致性、低且一致的电容特性等,其使用环境及后期维护对可靠性提出更高的要求,特别是红光芯片在制作倒装工艺过程中需要进行衬底转移,其整体工艺较为复杂,其转移技术、生产良率控制及使用过程中的可靠性是重点需要考虑的;

4、由于Mini LED芯片尺寸较小以及对光色一致性的要求,目前Mini LED普遍采用的全测全分的模式进行,作业效率较低,若随着市场预期数量的增加,应用端在单一产品都需要百K级以上芯片作业时,效率限制更加明显,因此如何与应用端配合,有效提高作业效率,也是目前的重点。

作为目前国内第二大LED芯片供应商,以及为数不多的全色系芯片制造商,华灿光电在户内外显示屏、背光应用等方面积累了丰富的经验,结合自身倒装工艺积累,在过去两年,通过与国际、国内封装应用厂商配合,华灿在背光应用的Mini蓝光芯片到显示应用的Mini-RGB芯片上已经推出较为成熟的芯片产品,并引领了部分产品尺寸的开发,其中:背光应用的Mini LED产品通过独特工艺设计实现出光调控,并通过与封装端配合,相关产品获得客户认可,同时也在与国内外终端客户密切合作进行新方案开发;而显示屏应用的RGB Mini LED芯片,在芯片光电性能、可靠性,光色一致性等方面得到多家客户认可,并应用于样品展示获得良好市场反应。其大规模商业化最终会依照终端产品的推出以及市场的推广情况进行。

另一方面,对于Micro LED,华灿从外延到芯片端都已经进行了相应的技术研究及储备,在外延方面,针对外延的波长、亮度、电压均匀性进行了优化,集中度明显提升,同时particle控制以及更大尺寸外延片生产方面也进行开发和提升;在芯片方面,在微米级尺寸芯片制成,侧壁保护,衬底剥离,和芯片出光调控方面作了相应优化创新,也在与终端企业进行联合开发,但其难点不仅仅在芯片企业,实际应用及最终的商业化更依托于整个产业链的共同努力。

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