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Mini—LED于背光领域的机会与挑战

   2020-08-25 中华液晶网中华液晶网2520
核心提示:我们从第一部分开始,Mini背光的结构,Mini,Micro,我们讲的是Mini在背光的应用,大家可以看到这次展会有很多的LCD和高端的8K、4K都在的Mini概念,Mini也在两年迅速发展,从刚开始的技术开发和应用跑的非常快,Mini背光我们看到在UDE展出的电视和超高清显示屏,

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谢志国(佛山市国星光电股份有限公司副总经理)

大家上午好!

我来自佛山市国星光电,报告之前介绍一下公司,我们专业从事于LED的封装和模组的应用的企业,今天我给大家带来国星光电在背光领域我们的一些技术和产品,我们今年也在展区展示相应的产品,接下来我给大家介绍一下课题,关于Mini-LED在背光领域的一些机会和挑战。分三个部分,第一部分就是Mini背光的结构,第二部分是Mini背光技术,第三个是国星光电在Mini背光的一些技术的开发优势。

我们从第一部分开始,Mini背光的结构,Mini,Micro,我们讲的是Mini在背光的应用,大家可以看到这次展会有很多的LCD和高端的8K、4K都在的Mini概念,Mini也在两年迅速发展,从刚开始的技术开发和应用跑的非常快,Mini背光我们看到在UDE展出的电视和超高清显示屏,首先这个超清就结合TV,Mini背光主要显示那些地方节是形成一个高的对比度,Mini背光可以实现一个动态高的对比高,这是优势,而结合QD技术可以实现高的色域,目前背光领域是最佳接近IEC2020背光的技术,这个是Mini简单的技术原理。

这个是背光,LCD是整个光源和加光学的透镜这个是均匀的照明,整面的亮暗,而我们的Mini背光将整个背光区域进行分区的划分,每一个小的区域都可以实现动态调整,这样的话我们就可以实现动态的局部区域的亮暗的调整,从而形成一个高的对比度。

结合一些现在的超薄的背板,柔性电路板,同样可以实现这个结合LCD 4K、8K同样可以显示达到和OLED相媲美的效果,同时带来更加低的成本优势,这个就是Mini背光在显示领域的带来的效果。

Mini背光+QD膜目前是在背光领域最接近于IEC2020宽色域的显示,由于可以动态进行调整,结合驱动技术可以实现高的动态调整效果,形成一个高的亮暗的对比度,同时我们可以实现超薄的背光源设计,从ODE一直到ODE5和8都从传统的OD28、OD30要轻薄非常多,在拼接的时候也可以实现无缝拼接,可以实现大的尺寸的背光。

因为这些Mini技术的显示带来的效果,所以目前在TV背光电视机上Mini背光做到OD5和8就可以,但是我们这样的厚度比我们传统的OD28、OD30也要轻薄很多,在车载和监视器,尤其是在电竞显示屏和显示器上,可以实现高的对比度,在实现轻薄OD2-OD5也有很大的应用。

另外再往下就是我们在一些平板上也会实现OD1一毫米的应用。国星光电经过这么多年的发展,国星光电的产品在背光非常齐全,这个在我们展厅上也有展示,我们的传统背光上应用侧背光的器件和直下式背光器件,在传统的背光器件下面我们也进一步针对不同的应用我们有蓝光、抗蓝光、高色域的满足各种各样的需求。

这个是我们国星光电在整个背光应用领域的产品布局,第一部分是我们的侧背光,应用在高端的轻薄的大尺寸电视机和监视器上,直下式背光在TV上得到一些应用,今天主要讲的来自于第三部分,我们的Mini刚才讲了在笔记本Mini的COB,我们在车载的Mini的COB上和电竞显示屏上,和Mini COB和Mini SMD的解决方案,在TV上我们实现的是Mini SMD 5-OD5以上的Mini的方案。

第二部分就是Mini-LED技术的挑战,Mini-LED的背光技术关键我们要在实现超薄显示的背板的成本,主要是芯片要在较大的间接率的排布下,通过芯片或者器件的一个光学设计,在一个较小的混光距离下是均匀的一个出光,并且是可以进行调控。

国星光电在Mini背光技术上我们有两条技术路线,从我们的产品上也可以看到,一个是基于Mini-COB加上QD膜可以实现超薄的优势,同时我们还有另外一个方案就是Mini-SMD,Mini的小型化的器件,因为分离式器件这样它的亮度和性价比上会比Mini-COB有更好的性价比,在一些更大尺寸的电视机对厚度要求没有像笔记本电脑和监视器要求那么轻薄的情况下,这是在大尺寸电视机上一个很好的解决方案。

Mini-SMD主要是两大平台:

1、小功率的0.1瓦以下的一个产品

2、稍微功率高一点的0.3瓦中小功率的器件

0.1瓦是为了实现高的器件密度,也就是可以提供更细的一个分区的方案,比如我们75寸可以2万多颗,65寸1万多颗;0.3瓦的产品我们可能只需要五六千颗就可以实现一个距离照明。

我们关键的技术就是三大关键技术:

1、光学设计的谋定工艺。

2、光学设计曲面设计。

3、透明的结构实现大角度。

这是我们Mini-SMD器件的一个整个的概括。就是说可以实现一个比传统的LED灯珠更大的发光角度。结合一个目前SMD成熟的封装工艺,可以实现高可靠性、高性价比,结合颗粒膜来达到一个非常好的效果。

这就是我们其中一款低功率的0.03瓦的一个器件,它运用在OD5的情况下,P就可以做到8和9,它和传统的LED器件相比有两个方面,常规的器件的角度可能大概在120-130,我们通过光学透镜的设计可以把它的角度拉到140,这样的话在P值8到9这块就可以实现均匀的照明。

上面部分是我们在Mini SMD的三款器件,针对不同尺寸、不同P值的要求实现多少颗的解决方案。

下面就是我们在Mini COB上一些关键的平台,Mini COB主要有两个,一种COB,一种COG,五大技术,实现一个多层的PCB线路板和玻璃基板,大型高精度的固晶,Mini的倒装工艺的固晶焊,AOI在线检测和大面积封装胶技术,主要就是围绕这些关键的技术点进行一个开发,来实现Mini的COB和COG的产业化。

这是我们MiniCOB针对平板和笔记本电脑基于PCB线路板的一个方案,高精度倒装焊接,这个就是实现一个在P值1-5在05、09、06这种背光的芯片实现一个PCB的反的Mini COB。

第二个就是我们有一些像曲面的显示需要柔性的、可弯曲的,我们也开发了柔性的显示,这样跟传统的PCB可以实现更好的柔性显示,可以在曲面上得到自由的一个曲面的造型。

接下来就是另一款COG的方案,COG刚才说了就是玻璃基板,因为玻璃基板它具有可以实现一个更大的尺寸不变形,第二可以实现更轻薄,跟传统的PCB板它线路可以做得更精细,这样它的成本也会下来。更重要一点是结合这个COG技术的话,驱动方案也是从PM被动的驱动向AM这种主动驱动来进行跨越,实现一个更加细分的区域控制,实现更高的对比度,这是我们在Mini的COG的一个方案,这是玻璃基板上进行一个Mini背光的模组,这样可以看到,这个图上是我们针对整个笔记本电脑做的一个整个的玻璃板实现了一体化的封装。

这是整个Mini-LED在背光应用做的一个技术路线,在SMD这个背光路线上,我们的路线主要是朝着围绕QD5 TV这个主流运用的技术下,我们在我们的点进去,越来越大的曲率去做,也就是把我们曲线的角度做得越来越大,在保持曲率不变的情况下实现间距的增大和功率的增大,这样的话整个系统的成本的下降。

在Mini COB的方案,我们其实又出现了细分,像笔记本电脑和MODI的时候,我们主要是朝着ODI这个曲率下也是把它的间接率加大,降低它的系统成本。另外在玻璃基板,我们为了实现更高密度的控制和更高的一个分区,朝着更小的P值曲率去开发。

刚才讲了,这是Mini的一些解决方案。接下来讲一下国星光电在Mini做的一些技术上的开发优势。

国星光电的Mini背光技术主要是有一个超薄、大角度出光、一致性及作为封装企业要关注的可靠性。

1、超薄,实现的技术路线有轻薄的PCB板、柔性线路板、COG方案,这是基于不同的线路板的一个解决。

2、大角度,从器件层面把角度做大,另外为了更好的角度,我们也结合芯片层面,把芯片的角度进行一个优化,进行一个大角度的出光。

3、同时在Mini背光上更重要的就是一个波长和电压的一致性,我们也是在芯片层面怎么去实现更加均匀的波长的控制,来实现均匀的一致性。像Mini背光里面通常要求1.5nm-2.5nm,这样对整个背光的芯片的要求其实是要求很高的。

4、为了保持好的可靠性、亲密性,在整个大面积的亲密性的封装的研究有用过不同的封装工艺,解决COB的亲密性,这是我们开发的基板的封装工艺的技术。

同时,COB集成了很多倒装的芯片,在线的检测和修复确实有很大的一个问题点,所以我们也自主进行设计,做了产品进行开发这种对亮度和一致性及进行在线检测的技术的开发,可靠性,同时我们对芯片层面,当芯片尺寸进一步缩小,间距越来越小,正负极也小,那在这个条件下容易漏电,那怎么去解决这个问题,我们从芯片层面也从基板的层面进行防水、防槽的设计来达到我们整个封装产品的积极性。

那为了提高我们的Mini的良率,我们特别在包装和焊接的工艺上我们也做了大量的工艺和设备的一些开发,通过倒装工艺来实现的良率的提升,这个是我们开发的一些技术和封装的设备。

好,谢谢大家。

 


 
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