Mini LED背光源芯片技术研究与展望

行家导读:

8月3日,2021行家说?Mini LED背光应用分析大会在深圳举行,华灿光电副总裁/首席技术官王江波带来『Mini LED背光源芯片技术研究与展望』的主题演讲,演讲中分析了Mini LED背光的技术优势以及Mini LED背光应用中背光芯片的技术关键点。

华灿光电副总裁/首席技术官王江波

Mini LED背光中倒装芯片的优势

王江波首先讲道Mini LED背光方案的优势,Mini LED背光可实现宽色域,其色彩鲜艳度可媲美OLED,并且可降低屏幕厚度实现超薄化,在实现高亮度的同时散热均匀,与Local Dimming结合可以实现超高对比度,并进一步降低能耗。

与OLED对比,细分到一些场景当中以上优势十分明显。如大尺寸OLED 电视量产难度大,成本极高。在电竞显示领域,显示器游戏时间长,OLED容易烧屏,且中小尺寸下,做4K分辨率成本高。车载显示车内温度较高,且要求高亮度,寿命长,OLED也无法满足。

不过,近年来成本高依然是Mini LED技术的一大难题,对此王江波表示,随着良率的提高,Mini LED背光显示的成本将以每年15-20%的幅度下降,能大比例替代现有的 LED 背光,成为中大尺寸液晶背光显示方案的主流选择。

那么对于Mini LED技术,芯片有何变化?“从传统的芯片到Mini LED芯片,并不是简单的尺寸变小,尺寸改变的过程当中,还有诸如材料、工艺等问题需要解决,华灿在这方面积累了一定的经验,也开发出了一些新技术。”王江波在演讲中讲道。

王江波表示,Mini LED背光芯片与传统芯片的差异,在于传统的正装芯片转换成了倒装的芯片,倒装芯片优势如下:

?有更低的芯片热阻,提高器件寿命及色彩稳定性;?能带来更好的视觉一致性;?无需金线(集成),简化显示模组结构?更好的可靠性,大面积电极直接连接基板。

华灿背光Mini LED的关键技术

倒装芯片的制作中,各种技术十分关键。在演讲中,王江波带来了华灿9个关键技术。

1、高可靠性,高亮度的倒装芯片结构2、高效钝化层的制作3、金属连接层的平滑覆盖4、高可靠性的电极5、不同电流密度下的光效匹配能力6、抗ESD/EOS性能

除了以上6个技术,王江波还细致讲解了免锡膏封装芯片方案、出光调节设计以及高压Mini LED技术。

当Mini LED芯片越做越小,固晶的过程也会越来越困难,极易造成芯片的歪斜翻转,免锡膏方案将成为提高良率降低成本的关键。

出光调节设计同样是华灿光电降低成本的一大技术特点。

王江波在演讲中指出,做背光面板的时候,通常都希望有更均匀的红光,并在保证效果的同时,尽可能地减少芯片的使用数量。那么在芯片的角度,扩大芯片出光角度,即是缩小成本的方向之一。

华灿光电的设计就是运用出光调节膜来优化膜层结构设计,调节芯片出光。运用此种设计能保证背光面板的发光均匀性,亦可以减少芯片数量。

对于高压 Mini LED技术,王江波介绍该技术早已广泛应用于照明领域,而在当下,高压芯片可以减少背光模组的线损,包裹驱动晶体管的功耗等,而这一技术,华灿光电已有6年量产经验。

华灿光电产品路线及未来挑战

据悉,华灿于2018年率先量产后稳定大批量出货,目前,华灿光电Mini LED背光芯片产品已经覆盖电视,笔记本电脑、平板电脑、显示器等消费电子终端产品。

具体量产路线如下图:

对于当前Mini LED背光的挑战,王江波从芯片角度出发,认为电流方面尚需优化,例如针对不同的应用,电流的大小、效率的优化。除此之外,在大张角的设计、波长一致性、亮度一致性、视角一致性、RGB三色背光、低电容设计等问题上也还需要进一步优化。

他在最后表示,华灿光电希望与业界同仁一起努力,进一步的促进Mini LED技术的发展。

华灿光电已参编『2021 Mini LED背光发展白皮书』,该白皮书是行家说产业研究中心以2021 Mini BLU发展为背景,从技术、成本、产业链等多角度对行业进行的调研结果与研究分析。了解更多产业信息,欢迎加入『2021 Mini LED背光发展白皮书』。