隨著消費升級的加速,高端顯示市場的競爭也愈加激烈。為滿足消費者的需求,各類消費電子、IT和車載產(chǎn)品開始往節(jié)能、輕薄、高性能等方向發(fā)展,在此發(fā)展趨勢下,MiniLED憑借著其獨有的優(yōu)勢逐漸被各大廠商所重視。
目前,MiniLED背光技術主要應用于TV、MNT、NB、Tablet以及VR等產(chǎn)品中,盡管MiniLED產(chǎn)品在市場中的占比還不高,但各大廠商積極探索研究MiniLED技術,積累了豐富的技術經(jīng)驗,產(chǎn)出多項技術解決方案,瑞豐光電便是其中的代表。
在2023集邦咨詢新型顯示產(chǎn)業(yè)研討會上,瑞豐光電研發(fā)總監(jiān)兼副總裁張嘉顯從封裝的角度,分享了中小尺寸顯示應用下MiniLED的競爭優(yōu)勢,以及瑞豐光電的技術方案。
瑞豐光電研發(fā)總監(jiān)兼副總裁 張嘉顯
MiniLED背光完美匹配中小尺寸背光的性能需求
中小尺寸顯示產(chǎn)品市場發(fā)展?jié)摿薮?,該領域需背光部件尺寸薄型化的同時,還兼?zhèn)涓吡炼?、高對比、?jié)能特點。以現(xiàn)有的顯示技術來看,MiniLED背光技術最能滿足這一需求。
在市場應用方面,TV市場規(guī)模大,且單個產(chǎn)品面積大,能夠為MiniLED帶來市場空間,其發(fā)展的關鍵在于下游對技術路線的選擇。相比之下,MNT雖然單個產(chǎn)品面積不如TV,市場規(guī)模也不如TV,但它卻非常適合MiniLED技術的特點,并且競爭阻力較小。
在Tablet和NB市場中,蘋果是主導力量,但也面臨著OLED滲透的壓力。MiniLED技術相比于OLED技術擁有更高的亮度,同時屏幕也不會因長時間使用而出現(xiàn)殘影、燒屏等問題。
車載市場也是MiniLED技術的一大應用領域。盡管該市場方案較多,不同車廠、不同車型不同時間點的車型迭代都會影響MiniLED的標準化,但在確保MiniLED可靠性的前提下,車載市場仍是一個適合發(fā)揮MiniLED優(yōu)勢的市場。
除此之外,元宇宙的興起帶動了VR市場的不斷增長,進一步拉動了VR設備的需求。MiniLED技術可以為VR設備提供更高的分辨率、亮度和對比度,從而提供更好的用戶體驗,因此MiniLED技術在VR市場中具有廣闊的應用前景。
總的來說,與傳統(tǒng)背光產(chǎn)品相比,MiniLED背光產(chǎn)品芯片數(shù)量多,可實現(xiàn)多分區(qū)設計,更容易實現(xiàn)高亮度、節(jié)能以及高對比度的特性,能夠很好地應對中小尺寸背光的性能需求。然而,要提高MiniLED在中小尺寸顯示領域的滲透率,產(chǎn)品的薄型化至關重要。
MiniLED薄型化的關鍵:背光燈板薄型化+縮小光學混光距離
MiniLED背光作為顯示產(chǎn)品中的一個功能組件,不僅要考慮MiniLED背光燈板本身的薄型化,還要考慮整個背光模組的薄型化,要生產(chǎn)出兼顧薄型化與高性能的MiniLED背光模組,需要解決縮小混光距離和影響燈板薄型化的一系列問題。
光學混光方面,張嘉顯介紹,MiniLED背光實質(zhì)上還是密集的點光源,而在背光應用中,需要整面均勻的出光同時基于尺寸的限制,需要在有限的空間內(nèi)將密集的點光源變?yōu)槊婀庠?,這需要考慮產(chǎn)品設計、原材料、光學膜材、封裝結構等多種因素。
其中,產(chǎn)品設計方面,燈板設計、分區(qū)數(shù)量、芯片排布等因素會影響混光效果;原材料方面,芯片和封裝膠材的選擇也會對混光效果產(chǎn)生影響;光學膜材方面,擴散膜和特殊微結構膜材都能夠起到優(yōu)化混光效果的作用。封裝結構方面,需考慮燈板表面處理對其的影響。
封膠工藝方面,目前主流封膠方式有點膠、模壓、膠膜貼附等。其中,模壓在薄型化應用中具有獨特的優(yōu)勢,可以實現(xiàn)最薄100um的封膠厚度,同時可以將封膠厚度公差控制在±5%以內(nèi)。模壓工藝簡單,膠體成型快速,具有高效率和高良率的特點。此外,由于膠面平整,適合OD0的應用和在膠面上二次加工其他結構。
值得一提的是,瑞豐光電是目前業(yè)界中唯一一家能量產(chǎn)模壓封膠工藝的公司。
芯片方面,MiniLED背光封裝采用倒裝小尺寸芯片,具有諸多優(yōu)勢。首先,倒裝芯片無需打線,適合超小空間密布的需求,尺寸小且適用于密集排布。其次,倒裝結構上減少失效,保證產(chǎn)品可靠性。此外,采用倒裝小尺寸芯片能夠提升散熱能力,降低連接熱阻。
張嘉顯指出,隨著MiniLED技術的不斷發(fā)展,MiniLED芯片的發(fā)展趨勢也逐漸明朗化。MiniLED芯片將會進一步微縮化,從而降低生產(chǎn)成本。同時,芯片的一致性和可靠性也將得到提高,包括芯片波長、亮度、視角的一致性,以及高光效和高可靠性等方面。此外,MiniLED芯片的出光角度也將得到進一步的調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)更加均勻的混光效果。
PCB板方面,F(xiàn)PC及BT板適用于薄型化的需求。FPC板采用柔性材料,具有優(yōu)異的耐熱性和可彎曲性,厚度通常為0.1-0.2mm。而FR4/BT板則采用覆銅板,具有高強度和良好的耐熱性能,BT板的厚度通常為0.15-0.3mm。
張嘉顯認為,未來PCB基板的發(fā)展將朝著以下幾個方面推進:首先,線路精度將會得到提高,支持更復雜的線路layout設計,提升后續(xù)加工良率;尺寸一致性提升,減少后續(xù)加工難度;最后,反射率將得到改善,有助于提高產(chǎn)品的亮度和亮度一致性。
綜上所述,要實現(xiàn)MiniLED薄型化,有兩個主要方向可供選擇:背光燈板薄型化和縮小光學混光距離。隨著輕薄化趨勢的增強,未來MiniLED背光的需求和應用將會不斷擴大。
但張嘉顯也指出,MiniLED目前還面臨成本高的問題。為解決這個問題,可以從方案、材料、供應鏈和制造效率等方面入手,同時還可以通過優(yōu)化設計和工藝等手段降低成本。
MiniLED背光直顯兩手抓,瑞豐光電厚積薄發(fā)
作為MiniLED領域最早投入研發(fā)的資深玩家,瑞豐光電擁有豐富的經(jīng)驗積累,在技術、產(chǎn)能、成品良率已全面達到MiniLED量產(chǎn)水準。憑借其多年的積淀和不斷創(chuàng)新的研發(fā),瑞豐光電積累芯片倒裝、COB封裝、模具壓注熱固成形、獨有勻狀結構設計專利等核心技術。
在核心技術的加持下,瑞豐光電打造出了優(yōu)質(zhì)的MiniLED背光模組,不僅可以實現(xiàn)模組超薄化(≤2mm),還具有一致性好、高光效、低成本等優(yōu)勢,解決了MiniLED背光應用難題,為MiniLED背光技術開拓了更廣闊的應用空間。
目前,瑞豐光電MiniLED技術已經(jīng)實現(xiàn)了“兩條腿”走路——既在MiniLED背光領域取得重大突破,也在MiniLED直顯領域積極探索和創(chuàng)新。這兩個領域均與世界頂尖企業(yè)展開了廣泛的合作,并已成功推出了多款優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,技術方案解決能力處于行業(yè)領先地位。
產(chǎn)品應用方面,瑞豐光電MiniLED背光在大尺寸TV、中尺寸筆電/顯示屏、小尺寸相機屏幕/無人機控制屏/平板面板/車載屏幕/VR等產(chǎn)品上均有應用;MiniLED直顯可應用于8K超清大屏以及軍工航天、消費電子等各類微屏、柔性屏需求端。
除此之外,瑞豐光電在MiniLED技術的研發(fā)和制造方面擁有強大的平臺,并正在將該技術逐步應用于車用產(chǎn)品,提供全車照明和車載顯示系統(tǒng)的全套解決方案,包括遠近光、轉(zhuǎn)向燈、氛圍燈、內(nèi)飾照明、后轉(zhuǎn)向/倒車燈、后位置/剎車燈等,為客戶提供全方位的使用體驗,引領著車用照明/顯示的創(chuàng)新發(fā)展。
展望2023,隨著經(jīng)濟社會的持續(xù)恢復,MiniLED的前景將非常廣闊。接下來,瑞豐光電將繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品和解決方案,提高產(chǎn)品良品率和生產(chǎn)效率,降低MiniLED成本,以實現(xiàn)MiniLED背光在整個應用市場中的全面滲透。(文:LEDinside Mia)