迎接Mini LED的崛起：技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域和制造流程

上海2023年7月10日 /美通社/ -- 近年來，隨著技術(shù)日趨成熟和成本不斷下降，Mini LED開始大量進(jìn)入市場(chǎng)。目前Mini LED應(yīng)用主要有兩個(gè)方向：一是取代傳統(tǒng)LED作為液晶顯示背光源，通過更密集的燈珠排列和屏下背光方式改善LCD顯示效果；二是以自發(fā)光的形式實(shí)現(xiàn)Mini LED RGB直顯，利用小間距密集燈珠陣列實(shí)現(xiàn)細(xì)膩的顯示效果。

背光式Mini LED具有更好的顯示亮度、對(duì)比度和色彩還原能力，顯示性能與厚度接近OLED，并且在成本和壽命方面優(yōu)于OLED。由于傳統(tǒng)LCD電視在功耗高、對(duì)比度低、色域窄和厚度較厚等方面存在問題，背光式Mini LED開始在中型尺寸顯示設(shè)備上替代LCD。根據(jù)Yole的預(yù)測(cè)，結(jié)合Mini LED背光的LCD將在虛擬現(xiàn)實(shí)、汽車電子、顯示器和電視等市場(chǎng)取得良好的成績(jī)。此外，背光式Mini LED還將在電視終端領(lǐng)域取代部分LCD市場(chǎng)份額。

相比OLED，Mini LED直顯式具有更精確的亮度調(diào)節(jié)、更高的亮度和無燒屏風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)。OLED則具有像素更密集、顯示更細(xì)膩、高對(duì)比度、更薄和更省電的優(yōu)勢(shì)。然而，燒屏風(fēng)險(xiǎn)是目前OLED顯示設(shè)備的最大缺陷，為了兼顧使用壽命，OLED的亮度也受到限制。隨著成本的降低，直顯式Mini LED將在60寸以上的高端電視市場(chǎng)占據(jù)更多份額，而OLED則會(huì)在40寸到60寸的高端電視市場(chǎng)占據(jù)更多份額。

Mini LED產(chǎn)品的大規(guī)模商用給Mini LED基板制造行業(yè)帶來了巨大商機(jī)。目前Mini LED基板方案主要有三種：PCB、FPC和玻璃。其中，F(xiàn)PC用于柔性屏，而其他大部分產(chǎn)品采用PCB基板或玻璃基板。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)：

PCB基板的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、工藝精度要求低、工藝成熟，并且良率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過玻璃基板。然而，PCB基板也面臨一些挑戰(zhàn)：在受熱時(shí)容易產(chǎn)生板彎和板翹現(xiàn)象，且單板尺寸較小，大尺寸需要多塊拼板，可能會(huì)出現(xiàn)色差和厚度均勻性問題。

而玻璃基板的優(yōu)勢(shì)在于材料成本低、加工精度高、導(dǎo)熱性能好、厚度均勻性好、平整度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、單板大尺寸、拼接無拼縫、無掉燈風(fēng)險(xiǎn)、使用壽命長(zhǎng)等。然而，玻璃基板的劣勢(shì)在于工藝不成熟、亮度較低、易破損、濺射鍍膜效率低、圖形良率待提升，以及成本較高。此外，玻璃基板走線需要開光罩，前期投入成本較高，若規(guī)模化程度不高，平均成本可能會(huì)超過PCB基板。

綜合來看，PCB基板在Mini LED產(chǎn)品中仍是主流解決方案，被主流廠商的Mini LED方案所采用。而玻璃基板方案由于其自身諸多優(yōu)點(diǎn)更適用于對(duì)精度要求更高的Micro LED。

奧特斯與國內(nèi)外知名大廠長(zhǎng)期合作，生產(chǎn)Mini LED PCB基板。目前，奧特斯的量產(chǎn)產(chǎn)品主要包括像素密度高的Mini LED直顯COB基板（P0.6、P0.7、P0.8、P0.9、P1.0），以及N合一模塊直顯板、背光基板和汽車顯示板。這些產(chǎn)品大多采用8層3階HDI板，少部分采用6層2階HDI和10層4階HDI。

盡管PCB基板成為Mini LED的主流解決方案，但仍面臨著一些挑戰(zhàn)。奧特斯在與大廠的合作中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)PCB基板制造的痛點(diǎn)提供了一整套解決方案：

• 色差：由于光學(xué)特性的要求，直顯式MiniLED對(duì)PCB表面的油墨平整度和色差要求非常嚴(yán)格。奧特斯采用適合的材料和新型工藝，嚴(yán)格控制油墨厚度和開窗，避免了絕大多數(shù)PCB廠商遇到的色差問題。
• 翹曲及漲縮：在小像素間距的COB直顯板裝配過程中，使用了大量的芯片轉(zhuǎn)移技術(shù)。為了避免芯片在轉(zhuǎn)移過程中偏位或錯(cuò)位的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)PCB板的翹曲和尺寸漲縮有非常嚴(yán)苛的要求。奧特斯針對(duì)此要求，通過材料選擇、分層管控和工藝調(diào)整，確保PCB的翹曲和漲縮在很小的范圍內(nèi)。
• 焊盤尺寸公差：公差控制在±10微米以內(nèi)。
• 焊盤間距：焊盤間距為40微米，公差控制在±10微米以內(nèi)。
• 線寬線距：采用高端類載板SLP（substrates-like PCB）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)載板級(jí)線寬間距。

• 激光孔能力：隨著像素間距（Pixel Pitch）變小，對(duì)激光孔的要求也越來越高，奧特斯可提供更小的激光孔及孔環(huán)以滿足客戶的設(shè)計(jì)需求。
• 表面平整度：采用電鍍填平盲孔技術(shù)（via filling）工藝，控制凹陷度（dimple）在極小范圍內(nèi)，確保表面的平整度和鏡面效果。

奧特斯擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和仿真能力，可以對(duì)Mini LED客戶關(guān)心的熱、翹曲、應(yīng)力等進(jìn)行仿真分析。此外，奧特斯還在行業(yè)仿真軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā)，形成了自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，包括二次開發(fā)算法和內(nèi)部材料數(shù)據(jù)庫。通過與測(cè)試結(jié)果相互驗(yàn)證，確保仿真結(jié)果更加準(zhǔn)確且與實(shí)際情況相符。奧特斯的仿真能力可以在客戶產(chǎn)品開發(fā)的不同階段提供準(zhǔn)確的虛擬分析和預(yù)測(cè)，幫助客戶優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能、降低成本，并加速產(chǎn)品的上市過程。奧特斯擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和仿真能力，可以對(duì)Mini LED客戶關(guān)心的熱、翹曲、應(yīng)力等進(jìn)行仿真分析。此外，奧特斯還在行業(yè)仿真軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā)，形成了自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，包括二次開發(fā)算法和內(nèi)部材料數(shù)據(jù)庫。通過與測(cè)試結(jié)果相互驗(yàn)證，確保仿真結(jié)果更加準(zhǔn)確且與實(shí)際情況相符。奧特斯的仿真能力可以在客戶產(chǎn)品開發(fā)的不同階段提供準(zhǔn)確的虛擬分析和預(yù)測(cè)，幫助客戶優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能、降低成本，并加速產(chǎn)品的上市過程。