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利亚德P0.4 Micro LED显示屏技术路线

字体变大  字体变小 发布日期:2020-11-09  来源:行家说Talk  浏览次数:337
核心提示:近期,利亚德首次在国内专业展会上,展出了P0.4 Micro LED显示屏,是目前业界可量产点密度/分辨率较高的代表产品之一。

近期,利亚德首次在国内专业展会上,展出了P0.4 Micro LED显示屏,是目前业界可量产点密度/分辨率较高的代表产品之一。

 

而在线下实品展出之前,业界早已对该款产品的量产有所耳闻,并且对于利亚德作为LED显示屏龙头,会选择何种技术路线来实现0.4mm像素间距的Micro LED显示屏极为好奇。

 

P0.4与P0.9是同一技术路线方案吗?芯片是正装还是倒装?基板采用PCB还是玻璃?封装是SMD、四合一还是COB方案?驱动IC直接采购还是自主研发?巨量转移层面效率和良率如何?……

 

接下来我们一一揭晓。

 

倒装芯片

 

据利亚德展会现场人员介绍,目前利亚德P0.9及以下Micro LED产品全部采用倒装芯片, 芯片尺寸均<100μm (89*150μm,P0.4芯片尺寸更小)。

 

从目前LED 芯片结构上,主要有三种流派,最常见的是正装结构,此外,还有垂直结构和倒装结构。

 

 

图注:三种芯片结构图

 

当前,小间距LED 显示屏主要采用的是正装芯片,但点间距越往下发展,倒装芯片越具备优势是行业普遍的共识。

 

据行家说出品的《2020小间距LED调研白皮书》中显示,一方面,相较于正装芯片,倒装芯片散热优异、出光效率高、可靠性高,适用于高功率产品;另一方倒装减少了焊线等环节,生产效率更高,并且突破了正装点间距的极限。

 

当然,倒装芯片与正装芯片并不是对立的关系,在不同的应用场景,二者各有优势。现阶段,正装工艺成熟,成本可控,而倒装芯片由于没有大规模使用,且工艺仍在持续完善中,成本相对较高。但一旦获取规模用量,则有机会在成本优势上反超正装。

 

行家说产业研究中心认为,在P0.78 的时候,正装芯片已经出现生产困难(物理极限),在P0.9以下,倒装芯片也会是主流。

 

所以,如果当前利亚德P0.9及以下使用倒装芯片,一方面体现了利亚德对于供应链新技术产品大胆选择的龙头风范;另一方面,一系列的量产产品,也传递了利亚德采用倒装芯片的工艺已相对稳妥;且更为重要的是,倒装芯片的采购与使用,非常需要供应商的深度配合,这与其和晶电深度合作的优势就显露出来了。

 

多合一方案

 

理论上,受制灯珠尺寸和贴片良率,SMD当前最低可实现P0.7的产品,但也有企业仍然在做极限挑战;而多合一产品理论上则可实现低至P0.3的产品,COB则可以走得更远。

 

此前,业界一直揣测,LED显示屏龙头利亚德的微间距LED显示屏会采用何种封装路线?尤其,P0.4产品会采用SMD 0202、IMD(多合一/封装体)还是COB方案?

 

据利亚德介绍,目前利亚德P0.9及以下对外展示了的Micro LED产品,均采用的是多合一方案。

 

对于方案的选择,利亚德给出原因。COB方案当前面临的最主要问题还是墨色一致性和拼接模块化的问题。就间距方面而言,COB受限的是芯片尺寸和基板材料,比如采用FR4基板及0408的LED芯片,最低可实现P0.5产品;但如果采用BT板和更小的LED,则可突破该间距;但BT板价格却是普通FR4材料的3-6倍。而SMD当前最低可实现P0.7的产品,灯珠尺寸和贴片良率是限制这一尺寸往下走的主因。

 

行家说产业研究中心认为,多合一方案是承接了分立器件外观和显示一致性好的优点,适应分立器件的成熟分选技术,让应用端贴片后保证色差一致性。而从产业链协作效益上看,切实解决了P0.X 在短期内快速量产的问题,且大部分设备可直接沿用传统分立器件1010 的机台,制程工艺大多相近。下游显示屏厂也依然保留了SMT 工序,且贴片成本更低、PCB 布线更经济简单。

 

在利亚德新发布的《MicroLED显示技术与应用白皮书》里介绍,利亚德通过与Micro LED封装集成,可以实现标准模组化的显示单元,也为Micro LED的推广应用开创新的方向。所以,由此窥见,虽然利亚德目前对外的展品,并未采用看似更具有未来想象空间的COB方案,但却是结合当前形势下非常务实的一种解决路径。

 

不过,依据龙头企业的风格,自然不会放过任何一种技术路线,也就包括了COB方案的研发与储备。只是什么时候会是对外合适推出的节点,最终还寄望于产业实际的发展进程。

 

PCB基板

 

基板的好坏决定了LED 显示屏的显示效果以及寿命,是极为关键的一环。

 

传统的LED显示屏普遍使用PCB-FR4基板,到了Mini/ Micro LED时代,则有PCB-BT基板和玻璃基板等更多选择。

 

利亚德研发人员认为,PCB基板是目前应用量最大且技术最成熟的基板之一。但Micro LED的发展趋势必然芯片尺寸越来越小,到时PCB基板则不能承载更小的芯片,而玻璃基板在平整度、线宽线距、耐温方面具有天然的优势。不过现阶段来看,玻璃的拼接、驱动电路和电流等方面等尚存在待解决的难点,短期内预计不会有成熟的拼接屏产品。尽管如此,COG(Chip On Glass)仍然是利亚德未来的发展目标。

 

所以在COG技术储备上,利亚德研发没有松懈。但前期推向市场的产品上,利亚德则是基于技术成熟度,更多考虑的是稳妥的方案。因此,综合权衡下来,利亚德目前发布的P0.4仍然采用PCB基板。

 

巨量转移、自主联合研发驱动IC

 

据了解,目前,利亚德的巨量转移技术已经相对成熟,良品率可达 98.9%,转移速度UPH 3600-5400K。

 

在驱动IC上,利亚德较早联合了国际知名面板驱动厂家开发新一代Micro LED驱动芯片。2020年5月,驱动芯片研制成功并进行了小批量生产验证,目前已应用于利亚德实现量产的系列Micro LED商显产品中。

 

综上,即为利亚德P0.4 Micro LED显示屏技术路线选择,总得来说,既具备一定的前瞻意义,同时又兼顾了当前市场的实质需求,算是相对务实和稳当的选择,也符合利亚德龙头品牌形象。

 

当然,以上揭晓的只是利亚德已经对外展示的可规模量产产品,而与晶电合作的——利晶公司出品的Micro LED自发光、Mini/ Micro 背光模组等产品,这家公司对外还始终保持神秘。不过,利晶已于10月29日正式投产,其它技术方案相信届时也很快见分晓,我们拭目以待。

 
 
关键词: 利亚德 Micro LED
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