進入2019年以來,小間距led屏的創新消息不斷。MINI-LED迎來了一波“空前”的量產潮。包括聯建光電、奧拓電子、晶臺光電、國星光電、洲明科技等眾多企業展示了豐富的mini-led量產產品。
即便是目前沒有展出mini-led小間距的企業,只要產品線涉及P1.5間距以下產品的品牌,亦都表示已經在進行相關產品的研發——2019年mini-led產品的供給品牌會迅速提升到10家以上,亦會迅速成為高端LED顯示應用的“入門標準”。2019年小間距LED產業,將會因為mini-led的創新,進入一個嶄新的時期。
mini-led產品日漸推出,硬核科技迎合應用創新
mini-led產品在2019年的重點已經從研發轉向普及,而且是全面的帶量普及:這一點上行業已經取得高度共識。
從產品端看,mini-led產品技術是小間距LED突破1.0間距指標,在超微間距產品段實現規模化市場推進的“技術基礎”。目前,大量上市的P0.9產品就是這種新突破的標志。同時,mini-led產品的意義不僅是更小的間距,也包括“大間距”產品的“體驗進步”。
眾多企業在推出P0.9 mini-led產品的同時,也推出了P1.2/P1.5產品,甚至上游廠商表示,未來也會推出P2.0級別等的產品。這是因為,采用mini-led技術的小間距燈珠,用多合一COB封裝,在防水、抗觸碰等方面有著極好的體驗和優勢。同時,也有利于在LED發光效率不斷提升背景下,在顯示屏上節約LED晶圓資源,具有上游成本優勢。
從應用端看,2019年是超高清顯示的元年。雖然小間距LED主要面向超大屏幕顯示,不太需要極高的像素PPI密度。但是,在DLP拼接、液晶拼接單元逐漸4K化——50-80英寸單元面積實現4K顯示的基礎上,小間距LED也需要“與時俱進”。行業專家認為,未來在100英寸左右畫面顯示4K乃至8K信號,可能是高端大屏工程的基本需求。
mini-led產品則恰可以滿足百英寸4K乃至于8K的顯示需求。LED上游廠商表示,mini-led產品的核心目標是提供p0.5-p1.0超微間距顯示的“技術路線”:更大間距領域的“體驗提升”則是“額外收益”。——可以說,在超高清顯示時代,mini-led產品的誕生“恰逢其時”:超高清應用為mini-led產品高端應用提供了市場需求;mini-led產品則為小間距LED大屏在超高清市場依然獨領風騷提供了基礎技術保障。
N in one封裝,代表小間距LED未來趨勢
提到mini-led產品對超高清的適應性,很多人都會說:傳統小間距LED技術也有P0.8這樣的樣品推出,為何不能滿足市場需求呢?答案在于成本、可靠性兩個層面。——像素間距縮小50%,單位面積像素規模提升4倍,在P1.0以下間距上,這是一個重大的工藝可靠性考驗。
目前mini-led產品多采用四合一封裝技術,未來還會進一步拓展出“N in one”的多合一多種封裝產品。這種技術將多個LED顯示像素,一次性封裝在一個“CELL”結構內,并可以采用晶體倒裝和COB封裝工藝。COB-四合一封裝MINI-LED,具有COB產品的“視覺體驗和應用可靠性優勢”;且有利于充分發揮原有表貼工藝的產能與技術經驗積累,實現快速的市場普及。
但是,更為重要的是,對比單一像素封裝的表貼工藝而言,四合一封裝幾乎減少了四分之三的“終端焊接工藝”,減少了制造成本、避免過多工藝環節造成的制造缺陷、提升了可靠性概率——這也是P1.5等大間距產品采用這一封裝的優勢之一;更是該技術能夠推動P1.0以下小間距LED產品普及的關鍵。
此外,對比大規模COB一次性芯片級封裝技術,四合一、乃至于多合一技術,降低了“大批量轉移”的封裝技術難度、點缺陷概率和修復成本,易于快速推動產品的普及——實際上,大批量LED晶體一次性轉移封裝,這種工藝短期內難以成熟,尤其是難以保障極高的成品率:反而成為了產品價格達到客戶需求標準的障礙。
同時,從led屏企業的角度看,四合一封裝技術幾乎保留了此前積累的“表貼工藝”工序需求,不至于出現核心技術全部上游化的尷尬,也不產生任何嶄新的跨越性技術障礙。這也有利于終端企業的“技術路線”支持,形成推動mini-led技術普及的上下游聯動趨勢。
實際上,“四合一封裝”這一創造,在封裝階段和終端階段都降低了“技術門檻”與“成本”,并提升了產品體驗與可靠性。因此,對于四合一等N in one封裝技術的創新,行業專家頗為贊賞:“未來的小間距LED顯示中,LED晶體尺寸會不斷下降,尤其是面對超微間距應用時,這種尺寸下降必然會持續。而更小的LED晶體顆粒,如果采用單一像素封裝,必然導致貼片顆粒過小、操作困難的問題出現。四合一封裝技術,即實現了視覺體驗的提升、工藝和產業經驗的繼承、成本與效率的改良,更照顧了長期的LED晶體顆粒尺寸變化趨勢——可以說,四合一、多合一封裝技術未來必將統一小間距LED市場。”
mini-led顯示效果新突破,超高端市場的新寵兒
mini-led產品是小間距LED最新的科研成果,也是顯示效能空前提升的一代產品。除了能夠更好的適應超高清時代像素間距指標的需求外,mini-led產品還有眾多其它優勢。
首先,mini-led產品的物理可靠性非常好,防磕碰能力為同等點間距傳統單燈的3倍以上;可以做到更好的密封與防水效果;不懼怕直接的觸摸、拍、刮、打、敲;在公共場所應用的“意外傷害”成本更低。
第二,mini-led產品是面光源設計的產品。傳統單一燈珠的表貼led屏,顯示效果最大的劣勢就在于“像素顆粒化”。mini-led則可以依靠面光源設計,實現更為柔和、舒適的顯示效果。對于指揮調度中心等長期“盯屏”應用場景,具有更好的視覺健康友好性;對于高畫質需求的虛擬仿真等領域也有更好的“效果滿足”體驗。
第三,mini-led產品采用的四合一封裝結構具有更好的“可修復性”。在單體像素損傷下的修復成本和過程類似于燈珠表貼工藝,而非傳統COB產品的大塊CELL更換,可以實現更高的“壽命期”擁有成本彈性。同時,也有利于降低產品制造中的“缺陷幾率”成本,改善市場供給的價格競爭力。
第四,mini-led產品的LED晶體顆粒尺寸更小,從幾十微米到不足100微米。這改善了單位像素的LED晶圓材料消耗,提升了成本效能;更小的LED晶體也可提供更高的低亮度灰階效果、更少的能源消耗、更大的光學設計空間、更低的背景反光面積。結合四合一的封裝結構,則可以進一步壓縮終端工藝的復雜度,進一步改善終端產品的成本競爭力。
第五,mini-led產品在能耗上的優勢和自身的輕量化特征,讓led顯示屏更為“輕薄化和平板化”。幾何尺寸和重量的下降,無疑對于更廣闊的應用場景拓展更為友好;對于高效的商用工程設計而言,是絕佳的技術進步。業內專家認為,基于mini-led技術,LED顯示渴望真正成為形態上與液晶等顯示產品類似的“平板化”設備。
第六,mini-led產品亦開創了“透明顯示”設計的新空間。在傳統應用中,mini-led更小的LED晶體顆粒,意味著更少的背景反光面積;而在透明的LED顯示設計中,這意味著更高的透光面積。且由于mini-led產品的LED晶體顆粒極小,這一技術渴望發展出“更為高清晰度的透明LED”顯示產品。
實際上,作為一項“劃時代”的LED顯示新標準,mini-led產品的“優勢”還有待進一步的發現,且隨著mini-led技術與封裝工藝、材料的進步,該產品渴望發展出更多今天無法想象的“應用特性”。業內專家認為,mini-led產品不僅是即有產品的“高水平替代者”,也是未來小間距LED全新應用需求市場的“開疆拓土”者。可以預言,未來小間距LED顯示一定是“得mini-led者,得天下”!
數據來源 3qled 顯示之家