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迎接Mini LED的崛起:技術發(fā)展、應用領域和制造流程

2023-07-10 14:30 美通社

導讀:上海2023年7月10日 -- 近年來,隨著技術日趨成熟和成本不斷下降,Mini LED開始大量進入市場。目前Mini LED應用主要有兩個方向:一是取代傳統(tǒng)LED作為液晶顯示背光源,通過更密集的燈珠排列和屏下背光方式改善LCD顯示效果;二是以自發(fā)光的形式實現(xiàn)Mini LED RGB直顯,利用小間距密集燈珠陣列實現(xiàn)細膩的顯示效果。

上海2023年7月10日 -- 近年來,隨著技術日趨成熟和成本不斷下降,Mini LED開始大量進入市場。目前Mini LED應用主要有兩個方向:一是取代傳統(tǒng)LED作為液晶顯示背光源,通過更密集的燈珠排列和屏下背光方式改善LCD顯示效果;二是以自發(fā)光的形式實現(xiàn)Mini LED RGB直顯,利用小間距密集燈珠陣列實現(xiàn)細膩的顯示效果。

背光式Mini LED具有更好的顯示亮度、對比度和色彩還原能力,顯示性能與厚度接近OLED,并且在成本和壽命方面優(yōu)于OLED。由于傳統(tǒng)LCD電視在功耗高、對比度低、色域窄和厚度較厚等方面存在問題,背光式Mini LED開始在中型尺寸顯示設備上替代LCD。根據(jù)Yole的預測,結合Mini LED背光的LCD將在虛擬現(xiàn)實、汽車電子、顯示器和電視等市場取得良好的成績。此外,背光式Mini LED還將在電視終端領域取代部分LCD市場份額。

相比OLED,Mini LED直顯式具有更精確的亮度調節(jié)、更高的亮度和無燒屏風險的優(yōu)點。OLED則具有像素更密集、顯示更細膩、高對比度、更薄和更省電的優(yōu)勢。然而,燒屏風險是目前OLED顯示設備的最大缺陷,為了兼顧使用壽命,OLED的亮度也受到限制。隨著成本的降低,直顯式Mini LED將在60寸以上的高端電視市場占據(jù)更多份額,而OLED則會在40寸到60寸的高端電視市場占據(jù)更多份額。

Mini LED產品的大規(guī)模商用給Mini LED基板制造行業(yè)帶來了巨大商機。目前Mini LED基板方案主要有三種:PCB、FPC和玻璃。其中,F(xiàn)PC用于柔性屏,而其他大部分產品采用PCB基板或玻璃基板。兩者各有優(yōu)缺點:

PCB基板的優(yōu)勢在于結構強度高、工藝精度要求低、工藝成熟,并且良率遠遠超過玻璃基板。然而,PCB基板也面臨一些挑戰(zhàn):在受熱時容易產生板彎和板翹現(xiàn)象,且單板尺寸較小,大尺寸需要多塊拼板,可能會出現(xiàn)色差和厚度均勻性問題。

而玻璃基板的優(yōu)勢在于材料成本低、加工精度高、導熱性能好、厚度均勻性好、平整度高、穩(wěn)定性強、單板大尺寸、拼接無拼縫、無掉燈風險、使用壽命長等。然而,玻璃基板的劣勢在于工藝不成熟、亮度較低、易破損、濺射鍍膜效率低、圖形良率待提升,以及成本較高。此外,玻璃基板走線需要開光罩,前期投入成本較高,若規(guī)?;潭炔桓撸骄杀究赡軙^PCB基板。

綜合來看,PCB基板在Mini LED產品中仍是主流解決方案,被主流廠商的Mini LED方案所采用。而玻璃基板方案由于其自身諸多優(yōu)點更適用于對精度要求更高的Micro LED。

奧特斯與國內外知名大廠長期合作,生產Mini LED PCB基板。目前,奧特斯的量產產品主要包括像素密度高的Mini LED直顯COB基板(P0.6、P0.7、P0.8、P0.9、P1.0),以及N合一模塊直顯板、背光基板和汽車顯示板。這些產品大多采用8層3階HDI板,少部分采用6層2階HDI和10層4階HDI。

盡管PCB基板成為Mini LED的主流解決方案,但仍面臨著一些挑戰(zhàn)。奧特斯在與大廠的合作中積累了豐富的經(jīng)驗,并針對PCB基板制造的痛點提供了一整套解決方案:

  • 色差:由于光學特性的要求,直顯式MiniLED對PCB表面的油墨平整度和色差要求非常嚴格。奧特斯采用適合的材料和新型工藝,嚴格控制油墨厚度和開窗,避免了絕大多數(shù)PCB廠商遇到的色差問題。
  • 翹曲及漲縮:在小像素間距的COB直顯板裝配過程中,使用了大量的芯片轉移技術。為了避免芯片在轉移過程中偏位或錯位的風險,對PCB板的翹曲和尺寸漲縮有非常嚴苛的要求。奧特斯針對此要求,通過材料選擇、分層管控和工藝調整,確保PCB的翹曲和漲縮在很小的范圍內。
  • 焊盤尺寸公差:公差控制在±10微米以內。
  • 焊盤間距:焊盤間距為40微米,公差控制在±10微米以內。
  • 線寬線距:采用高端類載板SLP(substrates-like PCB)技術,實現(xiàn)載板級線寬間距。


  • 激光孔能力:隨著像素間距(Pixel Pitch)變小,對激光孔的要求也越來越高,奧特斯可提供更小的激光孔及孔環(huán)以滿足客戶的設計需求。
  • 表面平整度:采用電鍍填平盲孔技術(via filling)工藝,控制凹陷度(dimple)在極小范圍內,確保表面的平整度和鏡面效果。


奧特斯擁有強大的研發(fā)團隊和仿真能力,可以對Mini LED客戶關心的熱、翹曲、應力等進行仿真分析。此外,奧特斯還在行業(yè)仿真軟件的基礎上進行了二次開發(fā),形成了自己的知識產權,包括二次開發(fā)算法和內部材料數(shù)據(jù)庫。通過與測試結果相互驗證,確保仿真結果更加準確且與實際情況相符。奧特斯的仿真能力可以在客戶產品開發(fā)的不同階段提供準確的虛擬分析和預測,幫助客戶優(yōu)化設計、提高產品性能、降低成本,并加速產品的上市過程。奧特斯擁有強大的研發(fā)團隊和仿真能力,可以對Mini LED客戶關心的熱、翹曲、應力等進行仿真分析。此外,奧特斯還在行業(yè)仿真軟件的基礎上進行了二次開發(fā),形成了自己的知識產權,包括二次開發(fā)算法和內部材料數(shù)據(jù)庫。通過與測試結果相互驗證,確保仿真結果更加準確且與實際情況相符。奧特斯的仿真能力可以在客戶產品開發(fā)的不同階段提供準確的虛擬分析和預測,幫助客戶優(yōu)化設計、提高產品性能、降低成本,并加速產品的上市過程。