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隨著近年來LED產業上下游企業的大力推動,Mini LED正走在高速發展道路上,初步實現商業化,其最廣泛的應用,莫過於做為背光技術搭配LCD面板應用於電視產品之中。
為推動Mini LED背光技術更廣泛的普及與應用,封裝企業正嘗試不同的技術路線,以求為市場帶來最佳解決方案。而晶科電子憑藉在倒裝LED晶片、倒裝LED封裝和背光產業化上豐富的積累,在Mini LED背光技術上選擇了專注於COB技術路線。
在近日的2022集邦諮詢新型顯示產業研討會上,晶科電子分享了Mini LED背光技術應用前景,並解析了當前COB技術路線發展進程。
▲ 晶科電子副總裁曾照明。
Mini LED背光電視發展可期
目前Mini LED背光技術主要應用在電視產品之中,搭配LCD面板呈現高對比度的顯示效果。Mini LED背光的出現,進一步提升了LCD電視的價值。
晶科電子副總裁曾照明認為,Mini LED背光技術在電視產品上的發展值得期待,主要有兩大因素驅動:
首先,定位於8,000人民幣以上的高階電視市場正在快速成長,而LCD技術占據了主要的市占,未來受Mini LED以及8K的影響,LCD在高階電視上仍具有非常高的成長性。
其次,8K正成為未來顯示的發展趨勢,做為Mini LED競爭者的OLED技術,在畫素增多後,成本會有大幅度的提升,在8K顯示領域的競爭力較差。反觀Mini LED背光技術則不會出現這樣的問題,且隨著Mini LED的產業鏈和製程成熟,Mini LED背光價格進一步降低,其競爭力將進一步提升。因此,隨著8K顯示時代的到來,Mini LED+8K組合的LCD電視將占據高階電視的主要占比。
Mini LED COB背光技術方案及產業化進展
Mini LED背光主流終端應用LCD電視發展前景光明,為滿足不同市場需求,進一步推動Mini LED背光技術在電視等更多顯示產品上的商業化應用,封裝企業都在嘗試不同的解決方案,發展出POB、COB、COG等多種Mini LED背光封裝技術路線。
晶科電子副總裁曾照明從封裝角度來解析了目前Mini LED COB背光技術和產業化進展。
Mini LED COB背光產品的製造有四大關鍵技術,分別是關鍵材料開發與選擇、Mini LED晶片貼裝鍵合技術、覆膠技術、LED驅動及Local dimming技術。
材料開發與選擇方面,關鍵材料目前均已達到較為成熟的狀態。Mini LED晶片做為關鍵材料在背光方面的應用已較為成熟,且Mini LED晶片在良率與成本上都有明顯的進步;基板方面,PCB板與玻璃基板兩大路線熱度較高,而PCB板相關廠商較多,終端龍頭企業產品也以PCB為主,晶科電子的Mini LED COB背光產品也是以PCB板為主。
Mini LED晶片貼裝鍵合技術方面,錫膏製程、固晶、返修均有相應的問題需要解決。其中,錫膏製程面臨的問題包括:大尺寸PCB板變形、PCB板間的尺寸差異、焊盤及阻焊層製作的一致性、印刷製程累計誤差等問題。而透過夾治具、分步印刷以及點錫膏的等方式,上述問題可相應解決。
覆膠技術方面,目前共有三種技術路線,晶片上點膠製程、壓膜製程、圍壩點膠製程。晶片上點膠製程是目前在電視產品應用較為廣泛的技術,製程相較成熟,點膠設備的精度和背光模組的良率有一定的保證。此外,晶片上點膠製程能根據產品設計出光,使出光更加均勻。
壓模製程和圍壩點膠製程更多應用在平板、筆記本電腦等中小螢幕產品上,兩種技術的共同優勢是都具有平整的表面,擴散板可直接放置而不需要支撐柱。
驅動方案方面,有被動式驅動(PM)和主動式驅動(AM)兩種技術路線。
PM在電視上應用較多,具有低成本和基本電路設計簡單的優勢。目前PM驅動IC往多通道方向發展,可控制的通道更多,代表單個驅動IC可控制的背光分區越多,驅動IC使用數量將相應減少,最終可降低整體產品的成本。以華為的定制晶片為例,其參數可達到45通道2掃,單個晶片可控制90個背光分區。
AM主動式驅動方案主要應用於顯示器或車載顯示螢幕上,在電視上的應用也越來越多,能提供無閃爍畫面,且驅動IC與LED設計在同一面,可使用單面PCB板,可以明顯降低PCB的成本。
晶科電子副總裁曾照明認為,儘管尚存在問題需要解決,但目前Mini LED背光COB燈板的產業化已具有一定的成熟度,而決定其是否能批量應用的關鍵依舊在於成本,可從LED晶片成本、LED晶片數量,燈板生產良率和直通率,驅動方案成本、PCB成本等方向入手,推動整體的成本下降。
專注COB路線,全方位佈局Mini LED背光
晶科電子做為領先的封裝企業之一,業務主要涵蓋顯示背光、通用和專業照明、汽車照明。近兩年,晶科電子在Mini LED COB背光業務方面做了大量的佈局工作,成為推動Mini LED COB背光技術產業化的重要力量之一。
供應鏈方面,晶科電子與上游供應商形成戰略合作,擁有優質的原材料資源及技術支援。
產品方面,晶科電子形成了豐富的Mini LED COB背光方案,涵蓋電視、顯示器、車載背光的應用,並與電視機、車載屏、汽車主機等高階戰略客戶緊密合作。
技術方面,晶科電子開發了基於FPGA的Local Dimming驅動算法,對高色域白光轉換方案(量子點、KSF等)進行研發,並積極佈局Mini LED專利。
生產線方面,晶科電子已建立了多條Mini LED背光生產線,並與國際客戶建立合作,大尺寸背光燈板(如300x500)的直通率可達95%,產品已批量交付。目前Mini LED背光生產流水線月產能達到300KK,可滿足每月30,000台65吋電視背光的需求。
小結
當下,Mini LED背光產業的發展仍處於初期階段,未來商用化發展需產業鏈共同努力。晶科電子做為中游企業,其堅持的Mini LED COB技術路線,製程成熟度正在不斷提高,未來透過對COB路線的持續發展與全面佈局,晶科電子將從封裝環節加速推進Mini LED背光產品的規模放量。
(文:LEDinside Irving;首圖來源:)