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不能买世界杯:技能前沿:Mini LED背光(下)

发布时间:2021-09-04 10:48:17 来源:欧宝娱乐官网app下载 作者:欧宝娱乐平台app

  显现器质量决议要素包含分辨率(像素数量)、PPI(像素密度)、欣赏间隔等。一般而 言,3 米以上运用 LCD、LED屏幕,3 米以下包含 OLED、2~3 米的 Mini LED 显现、1 米 以内的 Micro OLED(VR/AR 范畴)。其间,LCD 屏幕背光模组中,也能够经过运用 Mini LED 技能进步显现作用。因而,Mini LED 技能既能够直接用于 RGB 显现,也能够用于 LCD 的背光模组。

  Mini LED 背光+LCD 与 Mini LED 显现两条立异途径双轮驱动。从原组件的视角,Mini LED 的运用首要分为作为运用 Mini LED 芯片+LCD 的背光计划与直接运用 Mini RGB显现屏的自发光计划。当时 Mini LED 背光计划现已进入迸发期,苹果、三星等多家品牌 厂商都已开端推出相关产品;Mini RGB 直显重视商用显现器等商场需求,在商业显现、 电子产品装饰灯、车尾灯或气氛灯等范畴具有优势。因为两计划在工业规则和技能原理 上有相同之处,可同享部分设备,大都企业都挑选两个方向一起发力,享用规划经济效 应。

  Mini LED 背光是液晶显现技能途径的重要立异方向。OLED 相较于 LCD 而言是显现技 术的代替立异,Mini LED 则是 LCD 的晋级立异,用于对标竞品 OLED。相较于 OLED 主 打优势比如对比度、颜色等,Mini LED 背光产品体现并不差劲,并且具有本钱开支低(成 本低)、规范灵敏(运用广)、习惯于面板/LED 两大光电板块工业链开展的需求(供应推 动),一起具有运用寿命长(特别适用 TV 场景)的重要优势。

  Mini LED 背光商场正式起量,TV、IT 运用商业化有望加快浸透。据 Arizton 猜测,2021- 2024 全球 Mini LED 商场规划有望从 1.5 亿美元增至 23.2 亿美元,其间每年同比增速皆 高达 140%以上。依据咱们测算和工业盯梢,这个数据显着轻视商场的添加弹性。跟着 三星、苹果等干流品牌导入 Mini LED 背光,引领终端商场立异热潮。据 TrendForce 预 测,TV 和平板是首先发动商业化的终端;智能手机,轿车,VR 等有望在 2022~2023 年 敞开商业化元年。

  iPad Pro 显现屏具有高对比度、高亮度、广色域、原彩显现等长处。Mini LED 赋予 Liquid Retina XDR 屏幕极致动态规划,高达 1000000:1 的对比度,细节感大幅进步。一起,这 款 iPad 屏幕亮度体现非常抢眼,全屏亮度 1000 尼特,峰值亮度高达 1600 尼特,并且 搭载 P3 广色域、原彩显现和 ProMotion 自习惯改写率这些先进的显现技能。

  苹果引领新风尚,加快 Mini LED 在笔电平板终端导入。据 Digitime苹果后续将进一 步发布 Mini LED 相关产品。苹果春季发布会前,mini LED 笔电平板相关产品仅微星,华 硕于 20 年发布了 mini LED 笔电。苹果在终端产品中极大的影响力,有望发挥演示效应, 加快笔电平板产品对 Mini LED 的选用。一起,苹果对供应链要求严厉,苹果对 Mini LED技能的选用有望培养供应链企业的严厉技能要求,老练工艺等,加快Mini LED工业开展。

  三星 QLED 技能推至全新境地,改写电视体会新高度。2021 年 1 月 CES 上三星发布了 Neo QLED 量子电视。该新品选用量子 Mini LED 技能,摒弃透镜散光与封装方法,其巨细仅传统 LED1/40。一起,超薄微型涂层(Micro layers)的选用,叠加三星自研 AI 量子程式演算科 技,可精密操控严密摆放的 LED 晶粒,呈现精密印象,防止光晕发生。

  许多闻名品牌 2021 发布首款 Mini LED 电视,龙头演示效应有望加快 Mini LED 浸透。三星、LG、创维、TCL 等一系列闻名品牌纷繁发布首款 Mini LED 电视,终端运用推动加 速。在龙头厂商演示效应下,更多厂商有望推出 Mini LED 背光产品。

  智能轿车浸透率的进步助力 Mini LED 显现屏放量。跟着智能网联轿车掩盖率的逐步提 升,车载显现商场增速可观。Mini LED 技能能够满意轿车制作商关于高对比度、高亮度、 耐久性以及对曲面的习惯性等需求,很好地习惯车内杂乱的光线环境,未来开展远景广 阔。

  京东方车载 BD Cell 显现屏、车载 Mini LED 显现屏卡位轿车高端显现,将柔性显现应 用于轿车外表、车载显现、车尾灯等范畴。2020 年京东方车载显现出货面积现已跃居全 球第二,一起 8 英寸以上车载显现面板市占率已跃居全球榜首。大屏化、个性化、超高 清的车载显现逐步成为趋势,京东方智能座舱解决计划将智能导航、后视印象、车载中 控、文娱信息等功用融为一体。

  Mini LED 背光是当时 LCD 晋级的重要立异方向,经过更小的背光 LED 尺度、点间隔 完结区域控光才能。背光源首要由光源、导光板、光学膜、塑胶框等组成。现在首要有EL、CCFL 及 LED 三种背光源类型,依光源散布方位不同则分为侧光式和直下式(底背 光式),Mini LED 是一种新的背光立异方法。Mini LED 背光具有精密化分区,结合区域 调光技能(Local Dimming)能够极大进步 LCD 显现画质,在宽色域、超高对比度、高动 态规划显现方面能够与 OLED 比美。一起,结合倒装封装等技能,可准确操控封装厚度, 完结更小的 OD,在超薄背光方面具有宽广的运用远景。最重要的是,Mini LED 背光 LCD 产品比 OLED 具有更长运用寿命,更贴近于 TV 的场景需求。

  Mini LED 背光计划直接影响 LCD 显现器成像质量。LCD液晶显现器经过施加不同电压, 使液态分子在不同电流电厂的状态下发生透光度的不同,依此操控每一个像素,构成所 需图画。背光源是坐落液晶 LCD 背面的一种光源,发光作用将直接影响到显现模块的视 觉作用。液晶自身并不发光,显现图形或字符是它对光线调制的成果。

  干流 LCD 电视或显现器选用全体操控别光,不能完结分区调光,一般来说只需求几十 颗 LED 灯珠。Mini LED 背光计划经过上千颗灯珠完结分区调光,是 LCD 背光方法的 重要立异方向。背光源功用的好坏除了会直接影响 LCD 显像质量外。典型的背光源首要 由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。现在干流首要有 EL、CCFL 及 LED 三种 背光源类型,依光源散布方位不同则分为侧光式和直下式(底背光式)。AIOT大数据以为跟着 LCD 模组 不断向更亮、更轻、更薄方向开展,侧光式 CCFL 式背光源成为背光源开展的干流,跟着 显现作用进一步进步,Mini LED 背光方法呈现。Mini LED 背光模组的本钱包含 LED、SMT 打件、驱动 IC、背板等,现在大多选用 PCB 背板及被迫式驱动调配。

  现在AIOT大数据以为商场上 MiniLED 背光电视技能计划首要包含 COB、POB 两种;按基板不同,分为 PCB 基板和玻璃基板。COB 即 Chip on Board,LED 芯片直接打在基板上,再进行全体封装;POB 即 Package on Board,职业界俗称的满天星计划,首先将 LED 芯片封装成单 颗的 SMD LED 灯珠,再把灯珠打在基板上。

  Mini LED 背板首要有 PCB、玻璃基板、FPC 三种计划。依据研讨,从传统背光光源所 发射出来的光,经过反射膜、分散膜等等的光学薄膜之后,只会有约 60%的光经过背光 模块进入到偏光膜,终究经过 LC、Surface 出来只剩下 4%的光,因而背光计划结构的设 计尤为重要。Mini LED 背板三种干流计划 PCB、玻璃基板、FPC 的优缺陷各不相同,背 光计划技能规划也会因而改动,基板的选材直接决议了 Mini LED 背光计划的作用。

  PCB 根本背板承载着驱动 IC 及布线的功用。当电路板制程完结后再将所需的驱动 IC 放 置于电路板上完结驱动背板制程。现在,PCB 背板与驱动 IC 有两种衔接方法:榜首种是 将每个像素衔接至背板背面各自集成的驱动 IC 上的被迫驱动方法;第二种是每个像素旁 都有自己的驱动 IC 的自动驱动方法。

  PCB 板原料的挑选与 LED 的功率相关。在 PCB 背板计划中,LED 发生的热能需求借由 基板上的基材帮忙散热,因而高散热基材能够有用地进行大面积分散降温,而低散热基 材无法有用散热,将导致基板温度过高的状况。

  PCB 背板尺度受限,现在首要经过拼接的方法完结背光技能。PCB 板制作进程中,需求 经过许多次回火,内部资料开释内应力时会发生板弯、板翘等状况,此现象跟着 PCB 板 尺度越大而越发严峻,然后导致光学显现差异。因而单体 PCB 尺度一般不超越 24 寸, 大尺度的背光往往需求多块 PCB 板拼接。

  玻璃背板将逐步代替 PCB 背板,成为 Mini LED 背板的新计划。跟着 Mini LED 制程的 逐步缩小,搬运的进程将变得愈加困难。比较而言,玻璃背板具有更好的平整度,无需 拼接,且具有更好的制程精度、高导热率和超卓的散热功用,有趋势成为 Mini LED 背光 的新计划。

  Mini LED 直显补偿传统 LED 显现与 Micro LED 技能空白。20 世纪 90 时代起,跟着 LED 显现屏的计算机化全动态显现体系和以蓝色发光灯等范畴获得重要打破,LED 显现 屏逐步从单色、双色晋级到全彩屏。

  经过十余年的开展,LED 芯片尺度不断微缩,像素间隔离也不断缩小,PPI 也因而不断 进步。

  2010 年利亚德的首发 2.5mm 小间隔 LED 电视,小间隔 LED 显现屏自 2013 年起得到高速 开展。2015~2016 年在政府、公共服务等专用显现范畴快速浸透。

  跟着像素间隔进一步减小到 1mm 以内,LED 显现被称为 Mini LED 显现。Mini LED 尺度 相较于小间隔 LED 更小,LED 灯珠摆放更严密,PPI 更高,出产、封测、维护技能晋级 难度也更高。

  Mini LED 技能与 Micro LED 相似,Micro LED 将完结更优异的显现作用。比较于小间 距 LED,Mini LED 制程微缩化,去封装化与 Micro LED 技能途径有相似之处,有利于相 关出产、封测技能的开展,加快 Micro LED 落地进程。Micro LED 理论上能够更超卓地实 现 RGB 三原色,现在存在着巨量搬运、驱动 IC、外延晶圆、检修维护等方面的技能挑 战,并且本钱昂扬,尚处于技能堆集阶段。

  LED 显现具有高亮度、可完结超大尺度等特色,而现在其他显现技能均难以完结超大尺 寸显现。传统 LED 显现屏首要运用于野外超大屏显现范畴。AIOT大数据以为小间隔 LED 显现具有无拼 缝、显现作用好、运用寿命长等优势,且近年来本钱下降较快,构成对 LCD 与 DLP 代替 的趋势,其运用规划已从政府的公共信息显现扩展到商业显现。跟着 LED 显现屏在租借 商场、HDR 商场运用、零售百货、会议室商场需求添加,小间隔乃至于超小间隔显现屏 商场需求继续添加。Mini LED TV 直显潜力巨大。

  Mini LED 是小间隔 LED 的进一步延伸。在直接显现范畴,Mini LED 作为小间隔显现屏的晋级产品,进步可靠性和像素密度,其对应的 LED 芯片尺度在 0.08-0.20mm,能够用 于 RGB 显现屏。在背光范畴,选用 Mini LED 背光技能的 LCD 显现屏,在亮度、对比度、 颜色复原等方面远优于一般 LED 做背光的 LCD 显现屏,与 OLED 直接竞赛。Micro LED (微型发光二极管)是将传统的 LED 阵列细小化,构成高密度集成的 LED 阵列,像素点 尺度在 50um 以下。

  Mini/Micro LED 被看作未来 LED 显现技能的干流和开展趋势,是继 LED 户内外显现屏、 LED 小间隔之后 LED 显现技能晋级的新产品,具有“薄膜化,细小化,阵列化”的优势, 将逐步导入工业运用。

  Mini RGB 自发光计划更多运用于商显商场,比如院显现、交通广告、租借显现、体育 显现等场景具有较大运用潜力。公共显现范畴,拼接电视墙是本来首要运用之一,技能 包含 LCD、DLP 以及小间隔 LED。DLP 颜色饱和度低、耗电量较大,LCD 电视墙会有接 缝,因而没有接缝、能够灵敏设置巨细的小间隔 LED 显现屏呈现高速添加的趋势。

  显现屏是 LED 下流重要的运用范畴之一。依据国家半导体照明工程研制及工业联盟的 数据,2018 年我国 LED 下流运用范畴商场规划为 6080 亿元,其间 LED 通用照明、LED 景象照明、LED 显现、LED 背光照明运用别离占比 48%、14%、13%、12%。AIOT大数据以为跟着 LED 封装器材技能的不断老练,LED 显现屏根本完结了高明晰度、高分辨率以及长时间功用 安稳。LED 显现屏运用场景日益多元化,广泛运用于广告传媒、文明演艺、体育场馆、 高端会议室、交通操控、高端车展、安防、夜景经济等范畴,其间野外广告、舞台租借 等商场已较为老练。依据我国 LED 显现运用职业协会数据,2015 年-2019 年,我国 LED 显现销售额从 310 亿元添加到 626 亿元,年均复合添加率为 19.21%。

  小间隔 LED 在大屏幕拼接商场对 DLP、LCD 的代替效应显着。LED 小间隔显现屏一般 指分辨率在 P2.5 以下(含)的 LED 显现屏。跟着 SMD LED 技能的老练,小间隔 LED 显 示屏逐步呈现出代替 DLP 和 LCD 等传统显现屏的趋势。比较于 DLP 与 LCD,小间隔 LED 具有无缝拼接、宽色域、低功耗和长寿命等长处;以及小间隔 LED 价格不断下降,其在 大屏幕拼接范畴的商场浸透率不断进步。2020 年小间隔 LED 占我国大屏幕拼接商场的 61.2%,比较于 2019 年的 56.4%比较,进步 4.8%。小间隔 LED 在室内大屏幕拼接商场 继续浸透,加快代替 DLP、LCD。

  影院显现:Mini LED 电影屏幕带来优质视觉体会。一般 10 米宽(对角线 寸)的电 影屏幕能够满意 150-240 人的观影空间,14 米宽的屏幕能够包容 273 个座位。因为观 众间隔银幕有一段间隔,所以,P2.5 即可满意场景需求。Mini LED 银幕能够完结 HDR 及 高亮度 3D 体会。凭借着 Mini LED 显现的独特优势,虽然现在本钱高于传统镭射投影, Mini LED 电影屏幕有时机在高阶影院获得一席之地。

  大交通广告:优异特性,更好地匹配不同场景要求。当时,国内外各大机场、车站现已 许多投进运用 LED 显现屏,从信息显现到广告投进,LED 显现均已浸透。全球大型机场 不乏 LED 显现的超卓事例。Mini LED 显现具有更小的 LED 晶体颗粒、更安定的整屏幕 巩固性、更好的密封性和光学规划等特色,战胜了小间隔 LED 屏幕易损坏、COB 产品不 可现场修理显现亮色一起性等问题,能够超卓匹配相应场景要求。

  租借显现:超高清显现为观众带来震慑的视觉体会和艺术作用。现在,租借显现首要集 中于高端需求,如:舞台演绎、大型展览、工业规划等。跟着文娱工业的开展,LED 显 示屏的高质量需求也快速添加。关于高端音乐会、展览会将会有更多的 4K/8K 显现屏呈 现出来,此外,租借显现范畴往往伴跟着个性化定制的需求,因而具有供给硬件设备和 操控计划的全套 LED 显现企业有望获得较强商场竞赛力。

  体育显现:大型世界赛事 LED 需求微弱。LED 显现在体育赛事方面有较早的运用前史。大型体育赛事往往需求明晰、及时、准确的呼应实时赛况,因而 Mini LED 显现计划有望 进一步浸透。未来,上至世界赛事,下至国家、区域赛事将成为驱动体育显现的重要因 素。

  Mini LED 在背光、显现等具有宽广运用远景。电视、显现器、笔记本、平板及车载显现 都是 Mini LED 背光有望浸透的潜在范畴。Mini LED RGB 显现在商业范畴也逐步代替传 统的小间隔等超大尺度显现计划,不断进步显现作用。依据咱们测算,Mini LED 背光带 来的芯片商场超百亿人民币,Mini/Micro LED 显现未来空间非常大,商场空间远高于背 光商场,且技能老练度仍有较大进步空间。

  TV Mini 背光出货量假定:假定全球 TV 出货量坚持不变,55 寸及以上浸透率继续上行, 其间部分高端产品搭载 Mini LED 背光计划,浸透率中期看 10~15%。

  Mini LED 直显需求量测算:假定 10%的显现设备以 Mini/Micro RGB 显现方法,意味着 每年需求量 5 亿片,约为当时全球产能的 2.5 倍。其间电视机是耗费最大的运用,4K 电 视对应 2500 万颗芯片。Mini/Micro LED 显现未来空间非常大,商场空间远高于背光市 场,且技能老练度仍有较大进步空间。

  Mini LED 高端膜材需求添加,有望带动百亿级商场空间。Mini LED 背光电视需求选用 高端的新式复合膜和量子点膜,以进步显现作用,完结五颜六色发光计划。依据上述的出货 量假定,咱们测算 Mini LED 所带动的高端膜材商场,以现在的计划新式复合膜及量子点 膜都选用的状况,测算商场空间在 2024 年有望到达百亿等级。和顺技能老练,量子点膜 也有或许被整合进复合膜里,到时复合膜价值量将进步。

  搬运设备先后获益于 Mini LED 背光和直显的放量,具有较大弹性。从搬运设备视点而 言,因为业界不同规范的设备功率、价格差异较大,取职业中枢方位作为参阅。通 过测算发现,Mini LED 搬运固晶设备在这两年获益于 Mini LED 背光敏捷放量;未来获益 于 Mini/Micro LED 直显 TV 产品的商用化和放量,将具有更大的弹性。

  Mini/Micro LED 技能继续晋级,参加工业链环节许多。相较而言,Mini LED 显现技能 相对老练,在 2020/2021 年逐步开端商用浸透;Micro LED 因为较高的技能规范,现在 仍处于技能导入期,微型 LED、巨量搬运等都是要害技能难度。关于一个微型 LED 显现 产品,根本构成包含基板、微型 LED 晶粒、驱动 IC 等资料,工业链环节包含 LED 芯片 厂、面板厂、IC 厂商、资料厂商、LED 封装厂、LED 运用厂等。

  芯片端良率及一起性要求较高。Mini LED 芯片的一起性包含高低位一起性、颜色一起性 等,一起 Mini LED 显现屏的修理困难都是重要的技能应战。其间,红光倒装 LED 芯片一 般需求进行衬底搬运以及固晶焊接,因而良率应战更高一些。

  Mini LED 像素点间隔的急剧微缩大幅度进步了芯片端的规划难度,这也直接导致了 Mini LED 芯片良率低下的问题。与 LED 芯片正装技能、笔直技能不同,倒装芯片具有 低电压、高亮度、高可靠性、高饱和度等长处。加之能在倒装焊的衬底上集成维护电路, 对芯片的可靠性有显着协助。一起,倒装技能因为无需在电极上打金线,能够节省许多 本钱,非常合适小空间布满的运用需求。倒装芯片饱和电流高,特别是在高电流下,更能展示出优势。现在,业界在 Mini LED 芯 片规划上一概选用了倒装芯片结构。其间,蓝绿光倒装芯片技能较老练,良率较高,可是,因为红光倒装芯片一般需求进行沉底搬运以及固晶焊接简略遭到工艺环境和不可控 要素的影响,在良率和可靠性方面存在应战。

  巨量搬运首要是指以吸附、贴合等方法将大批量的微型 LED 晶粒进行搬运至基板上,核 心在于搬运的功率以及良率。商场上具有较多搬运技能计划。现在以应力吸附并搬运为 干流方法,能完结更准确、更细小的 LED 晶粒搬运,但每次搬运吸附晶粒数量较小。其他 方法包含隆达选用的静电搬运、Mikro Mesa 选用的低温键结技能等。巨量搬运有必要打破的 瓶颈包含设备的精密度、搬运良率、搬运时刻、制程技能、检测方法、可重工性及加工 本钱。

  Rohinni 大幅进步搬运良率和功率,不断添加规划量产的本钱竞赛力。Rohinni 新式复 合搬运头可完结 99.999%以上的放置良率,速率方面,每秒可搬运超越 100 颗芯片(即 每秒 100+次)。这项技能可结合在多头体系上,比较现有的 Pick & Place 取放技能,该 技能具有显着的速度优势,关于消费电子显现器的大规划量产来说,是一个性价比高的 技能计划。Rohinni 及其合资公司 BOE Pixey 正在进入 Mini LED 显现器的规划化量产阶 段。

  COB 封装具有低功率、散热作用好、高饱和度、高分辨率、屏幕尺度无约束等长处。然 而,Mini COB 封装技能的难题首要体现在光学一起性和 PCB 板墨色一起性两个方面。IMD 能够当作一个小的 COB,所面对的应战和 COB 封装技能相似,可是难度有所下降。比较于 COB 技能,IMD 技能进步了运用端的贴装功率,进步了芯片 RGB 的封装可靠性。

  UV/蓝光 LED+发光介质法是现在完结光源全彩化的重要方法。传统发光介质选用荧光 粉,因为荧光粉转化率较低且颗粒度较大,量子点(纳米晶)技能逐步体现优越性。量 子点具有电致发光与光致放光的作用,受激后能够发射荧光,发光颜色由资料和尺度决 定,因而可经过调控量子点粒径巨细来改动其不同发光的波长。量子点的化学成分多样, 发光颜色能够掩盖从蓝光到红光的整个可见区;量子点具有高才能的吸光-发光功率、很 窄的半高宽、宽吸收频谱等特性,因而具有很高的颜色纯度与饱和度;且量子点技能结 构简略,薄型化,可弯曲。

  Mini LED 工业链可大致分为芯片、封装/巨量搬运与打件、面板、体系(拼装)、品牌 五个环节。

  芯片:芯片制作环节是经过一系列半导体工艺将外延片制备成发光颗粒,并经过要害目标测验,再进行磨片、切开、分选和包装等。当时 Mini LED 芯片的难点在于:1)红光倒装芯片面对工艺一起性和小尺度切开光效过低的问题。2)芯片尺度微缩 化对设备刻蚀/光刻精度要求进步。3)LED 芯片的一起性和可靠性、修理要求进步。

  封装/巨量搬运:封装首要包含两种计划:COB 是将 LED 芯片直接封装到模组基板上, 在对每个单元进行全体模封;IMD 则是将多组(两组、四组或六组)RGB 灯珠集成 封装在一个小单元中。巨量搬运技能环节分芯片分选和搬运芯片,难点在设备的分选算 法、搬运功率和良率操控。

  芯片:直显芯片方面,显现 LED 芯片厂商较多开端进入,三安光电、华灿光电、乾 照光电皆有批量出货产品。背光芯片方面, Mini LED 背光芯片量产并规划出货企业 相对较少,具有相应客户、良率与量产才能的企业更为稀缺,首要会集在具有技能 支撑、产能布局合理、产能规划大等具有竞赛优势的头部企业,首要的供货商有晶 电、三安光电、欧司朗、日亚化学、华灿光电等。

  封装/巨量搬运:企业活跃加码产能,LED 封装企业大多布局 Mini LED 封装技能, 木林森在 CSP、COB 技能具有优势;国星光电一起布局 COB 和 IMD;瑞丰光电加码 布局 COB 产线;兆驰股份笔直工业链布局更全。

  面板:2021 年为量产要害一年。面板厂在 Mini LED 工业链中扮演更为重要的人物。其间,京东方 Mini LED 玻璃基直显产品将在 2021 年内推向商场。

  体系(拼装):工业链公司在产品导入、研制、出货方面继续获得开展。富士康给国 际大客户拼装新款 Mini LED 背光的 iPad。洲明科技P0.7 产品已批量出货。利亚德 液晶模块(LCM)厚度 2.2mm 背光模组已可量产,2.0mm 及以下背光模组已向国 际、国内客户送样。

  工业链包含上游芯片制作、中游封装和下流模组。其间上游芯片制作是在蓝宝石、 SiC 或许硅片等衬底上制作 GaN 基/GaAs 基外延片,再经过刻蚀、清洗等环节得到不同类 其他 LED 芯片。LED 芯片供货商包含三安光电、华灿光电和乾照光电等大陆厂商,晶元光 电等我国台湾厂商以及欧司朗、日亚化学等国外厂商。中游封装端是将芯片在固晶、焊线、配胶、灌胶固封环节后,构成颗粒状制品,首要起到机 械维护、加强散热、进步 LED 功用和出光功率以及优化光束散布等作用。LED 封装厂首要 包含国星光电、木林森和鸿利智汇等大陆厂商以及隆达电子等我国台湾厂商。

  直显和背光模组制作是 mini LED 工业链的下流运用端。其间,直显制作商包含利亚德、洲 明科技和雷曼光电等,背光模组制作商包含兆驰股份和瑞仪光电等。此外,面板厂也已进入 Mini LED 产品制作,TCL 科技和京东方均有布局。TCL 于 2019 年全球首发 Mini LED 星耀 屏,运用玻璃基板集成 LED 计划,较现有的 PCB 集成解决计划具有更好的功用优势,并于 2020 年量产。京东方在 2019 年与美国 Rohinni 联合树立一家合资公司,一起研制 Mini/Micro LED 解决计划,经过技能攻关后,京东方的玻璃基 Mini LED 背光产品已于 4Q20 完结量产 出货,并于近期交给客户,初期以 65 寸、75 寸 TV 产品为主,后续将依据客户需求和产能 状况布局更多的产品品种。

  现在,大陆 LED 工业链正活跃布局 Mini LED 相关技能和产品。LED 芯片龙头三安光电, 已于 2020 年向国内外下流客户如 TCL 华星、三星电子等批量出货 Mini LED 芯片。此外, 三安光电全资子公司泉州三安半导体还与华星光电一起出资 3 亿元,树立联合实验室,要点 霸占 Micro-LED 显现工程化技能中包含 Micro-LED 芯片技能、搬运、Bonding、五颜六色化、检 测、修正等要害技能难题。而在封测端,大陆厂商如国星光电、鸿利智汇和瑞丰光电均已实 现老练产品出货。其间,国星光电已与多家国内外显现企业深度协作,多款大尺度 TV 背光 产品已完结量产。瑞丰光电已与国内外闻名电子企业在平板、笔记本电脑、电视等显现运用 上严密协作开发了各类 Mini LED 背光和显现产品计划,并抢先商场发布了多项 Mini LED 产 品。一起,下流运用端厂商也动作一再,2020 年,利亚德与晶元光电在无锡树立全球首家 Mini/Micro LED 量产基地,首要研制 Mini/Micro LED 的巨量搬运技能,一起依据对全工业链 的整合,出产自发光与背光模组。此外,其他厂商公司也活跃推动 Mini LED 工业化,洲明 科技已具有 Mini LED 显现屏规范产品线 Mini LED 产品批量出产,公司还于 2020 年 11 月发布拟在惠州基地新增数条 Mini LED 智能化产线,以扩展出产规划。兆驰股份Mini RGB 产品已完结产品界说,并完结 110 寸、135 寸、162 寸下的 4K 显现,公司还 向上游芯片端延伸,Mini LED 芯片已进入小批量试产阶段。

  因为 Mini LED 需求精密度更高的搬运、打件及分选设备,因而相关设备公司如 ASM 太平洋 也在活跃布局相关技能和解决计划。ASM Pacific 推出了全自动巨量焊接产线 Ocean Line, 经过独有的巨量焊接技能,每次可搬运的数量最多到达 10000颗LED,一起,协作优秀的 平整度操控,使其灰度作用到达更佳,即便在不同视角,也不会有色差问题。此外在 PCB 端,全球龙头鹏鼎是业界少量把握 Mini LED 背光电路板技能的厂商,且公司已 于淮安园区进行相关产能布局,一期工程已于 2020 年年末投产,二期估计于 2021 年下半 年投产。

  在大陆厂商产能约束下,台系厂商敞开抱团:晶电、隆达联合树立富采控股,抢食苹果订单。近年来,跟着大陆 LED 工业兴起,台系厂商话语权下降,大都厂商无力大规划扩大产能配 合品牌商,再加之近年大陆 LED 厂商与面板厂商结盟,添加本钱开销,使得台厂危机意识 大增,自动寻求协作时机。2020 年 1 月,台系龙头芯片厂晶元光电与封测厂隆达电子联合 树立富采控股集团,其间晶电将专心于 LED 芯片的磊晶与晶粒,而隆达则主攻封装技能。台系厂商的抱团战略颇有成效,富采控股随即收成了苹果订单。据《电子时报》征引业界人 士泄漏,富采控股将在本年上半年开端为行将推出的 12.9 英寸 iPad Pro 出产 Mini LED 屏 幕。此外,台厂瑞仪光电将为苹果进行 Mini LED 背光模组代工。除台厂外,欧美厂商也活跃争取苹果订单。欧司朗计划继续扩增设备出资 以出产 Mini LED 芯片,且有望在本年下半年向苹果出货用于 MacBook 的 Mini LED 背光板, 现在其已在马来西亚开端树立每月 1 亿颗产能的工厂。

  跟着工业链上下流继续加码,Min LED 技能正处于落地的要害时点。因而在技能方面,包含 芯片、封装和基板挑选等,均呈现许多新技能与新变量。本章咱们将对 Mini LED 最新工艺 与技能进行整理,探寻最合适 Mini LED 工业开展规则的技能方向,然后对 Mini LED 工业链 出资进行必定指引。

  LED 芯片制作流程首要包含前道外延片制作、中道磊晶和后道晶片切开,触及详细流程多达 数十项,制作难度较高。但因为 LED 工业的多年的开展,传统 LED 芯片制作设备与工艺已 经较为老练,且 Mini LED 对切开精度和搬运设备的要求还未到达 Micro LED 那么苛刻的程 度,因而 Mini LED 芯片制作难度相对 Micro LED 较低,芯片厂仅需经过优化工艺来进步良 率和产值即可完结从惯例尺度到 Mini 尺度的跨过。在搬运技能方面,比较于 Micro LED,Mini LED 有较大的尺度和愈加硬质的衬底。因而其转 移进程有更高的精度容忍度和更多的灵敏性。当时干流厂商均有开发 Mini LED 相关的搬运 技能,首要包含以下三种:1)计划一是对现有的抓取设备进行改善,经过设置多个的手臂来添加拾取和放置的功率。这种计划技能难度较低,因而更简略完结量产,不过其存在产能上的约束,无法完结数量级 上的添加。2)计划二是将芯片和背板相对放置,再运用顶针将芯片顶出,然后放置于基板 上。比较于计划一,这种计划减免了摆臂的重复移动,然后进步了搬运功率。并且,若芯片 在蓝膜上放置方位同终究背板的操控电极方位一起,再协作多顶针,即可完结巨量搬运,从 数量级上进步搬运功率。3)计划三相似于计划二,芯片放置于 UV 膜上,经过 UV 光把 LED 芯片挑选性地搬运到背板上。该计划能完结真实的巨量搬运,可是对芯片分选及其在 UV 膜 上的摆放精度有较高的要求。

  LED 封装技能正在阅历从传统的支架型封装(如 SMD 技能)向新式无支架型集成封装(如 COB 技能)的过渡。传统的 LED 封装技能首要为 SMD(Surface Mounted Devices)技能,意为外表贴装器材。SMD 技能选用平面支架+点胶成型,并用外表贴装技能进行拼装,选用合金铜原料扁平引脚, 可拼装在铝基板或 PCB 上。其工艺流程包含固晶、焊线、成型、切开、分光和带装入库。SMD 技能最小能够做到安稳像素间隔在 1.2-1.5mm 区间,具有技能老练安稳、制作本钱低、 散热作用好和修理便利等优势,是非常老练的 LED 封装技能。

  不过,跟着 LED 向 Mini/Micro 方向开展,SMD 技能运用开端受限。其技能防护等级低、 寿命短等缺陷开端露出出来,特别是在制作像素间隔 P1.2 以下的显现产品时,SMD 封装技 术开端呈现许多无法战胜的技能瓶颈。例如 SMD 技能无法满意 Mini LED 显现产品的面板 级像素失控率要求。COB(Chip On Board)封装技能是一种无支架型集成封装技能,这种技能经过将 LED 芯片 直接贴装于 PCB 板上,在 PCB 板的一面做无支架引脚的 COB 高集成度像素面板级封装,在 PCB 板的另一面安置驱动 IC 器材,而不需求任何支架和焊脚。

  与传统的 SMD 技能比较,COB 技能能显着地下降 LED 显现面板的像素失效问题,一起还 能够做到更小的点距,具有更高的摆放密度。因而 COB 技能能够显着进步 LED 显现屏体系 的像素密度和全体可靠性,为 LED 显现的 4K、8K 超高清视频显现产品、Mini LED 显现产 品供给底层高阶面板制作技能,是当时 LED 显现走向百万级的必然挑选。此外,在 SMD 和 COB 之间,还有多种支架型有限集成封装技能,首要包含 2in1、4in1、 Nin1 封装技能。这种技能实质是 SMD 和 COB 的混合体封装技能,减少了支架引脚的数量, 体现 COB 封装集成化的思维,但无法真实脱节万级或十万级的面板级像素失控,在 Mini LED 的 1.2-0.9mm 像素区间,会遇到与 SMD 封装技能相同的技能瓶颈问题。

  除了 COB 技能外,封装端还立异性的引入了倒装工艺来完结更高发光功率、摆放密度和可 靠性。传统的正装技能存在着电极遮挡影响发光功率以及焊线较多工艺流程杂乱等缺陷。而 倒装技能经过将芯片倒置,使发光层激宣布的光直接从电极的另一面宣布,在封装工艺上实 现无电极遮挡、无焊线,因而能够最大程度进步发光面积、散热面积,并能够防止金属虚焊 和接触不良引起的问题。一起,无焊线还能够进步芯片摆放密度,助力 LED 进一步进步显 示像素密度。

  现在在 1.2mm 以上像素间隔规划,还能够运用正装芯片,在 1.2-0.7mm 像素间隔规划内, 有红光正装、蓝绿光倒装的解决计划,在 0.7-0.3mm 像素规划内,RGB 都要运用倒装芯片。未来跟着 LED 向 Mini/Micro 方向加快演进,倒装技能将迎来快速浸透。

  综上,对 Mini LED 工业来讲,SMD 封装技能是现在工艺较为老练、本钱更低的封装调配, 其将在中低端 Mini LED 产品推行中运用。而倒装 COB 技能,则是面向未来的新式封装技 术,长时间来看,其发光作用优势、可靠性优势和高密度摆放优势将被进一步扩大,有望完结 对 SMD 技能的代替。

  基板是 LED 芯片的载体,Mini LED 基板包含 PCB 计划和玻璃基计划。其间,PCB 是最常 用的 LED 基板,具有技能老练、本钱低一级优势,首要由 LED 工业链厂商推行运用。而玻璃 基板是 LCD 的要害物料之一,后经面板厂推行至 LED 基板。跟着 Mini LED 运用不断深化,基板被提出了更高的要求,相关工业格式也有望迎来改变, 本节咱们将对两种基板在本钱、功用、运用以及远景等方面进行比较和本钱方面,从资料视点来看,PCB 基板的价格是玻璃基板的几倍,因而假如规划化出产,玻 璃基板的物料本钱其实更低。可是从归纳本钱来看,因为玻璃基板走线需求开光罩,所曾经 期投入本钱较高,若是规划化程度不高,或许均匀本钱反而会超越 PCB 基板。此外,从良 品率来看,我国现在封装厂关于 PCB 基板的技能要愈加老练、可靠性更强,良品率也更高, 因而本钱的可控性更强。而玻璃基板因为玻璃的易碎性,良品率较低。

  因而归纳来看,当时 PCB 基板仍具本钱优势,但长时间来看,跟着玻璃基板规划化程度和良品率进步,玻璃基板 本钱有望大幅下降,乃至低于 PCB 基板。功用方面,PCB 基板散热性弱于玻璃基板,且在芯片焊接中因为热量密度较高,所以简略导 致翘曲变形的问题,特别在大尺度的运用中,在多组背光单位拼接进程中简略发生拼缝问题。而玻璃基板受热膨胀率低,散热性强,因而平整性更高,更有利于 Mini LED 的焊接,因而 玻璃基板能够满意高精度需求。

  运用远景方面,PCB 基板是国内现在技能工艺条件下的首选,其被当时绝大部分 LED 产品 运用。而关于散热要求更高、平整度要求更高或许高密度拼装的状况,玻璃基板将是更好的 挑选。2020 年 CES 展上,TCL 正式推出了选用玻璃基 Mini LED 计划的“MLED 星曜屏”。该产品具有超高亮度,在逆光状况下也能拔尖地成像;其对比度高达 100 万比 1,比较传统 LCD 有指数级的进步;一起其在 HDR 及动态背光分区等细节也有不俗体现。

  综上,咱们以为现阶段关于 Mini LED 产品,PCB 基板是终端厂商在商场需求量较小时,综 合本钱和功用后的挑选。放眼未来,跟着 Mini LED 需求放量,玻璃基板有望构成规划化出货,其本钱也将被摊薄。到时,玻璃基板竞赛优势将充沛展示,并有望完结对 PCB 基板的 代替。