• 收藏

  • 点赞

  • 评论

  • 微信扫一扫分享

如何真正解决MiniLED的卡脖子难题?

来源:新益昌

#新益昌#

07-23 16:18

目前以苹果为代表的终端消费企业正在推广中小尺寸的MiniLED背光技术,主要用于改善IT产品的显色准确性能;以三星为代表的电视品牌厂商则正在推广大尺寸电视产品的MiniLED背光技术,主要是为了提升影视内容的临场视觉感观,包括内容色彩还原与景深加强等。

MiniLED背光技术的主要难点集中在材料技术突破与量产工艺实现上。相对来讲,中国内地企业的优势主要集中在与成熟LCD面板和LED磊晶、土壤装的成熟量产工艺突破上,欧、美、日企业的优势在于材料技术突破与新材料的量产工艺实现上。

MiniLED背光技术有三道坎,一个是芯片封装,一个是生产效率,一个是光学实现。

目前在芯片封装环节,受益于成熟的LED量产技术与海量的制造业产能,中国国内不管是带有源主动驱动的灯驱一体LED芯片,还是普通的无源驱动的LED芯片,都能大批量生产,而且量产成本几乎是全球市场上最低的,竞争优势十分明显。象国内的三安光电、瑞丰光电等企业,就是三星MiniLED背光和MicroLED显示屏的主要供应商。

而且MiniLED芯片更小,单个外延片切割数量增加了,因此对于外延片产能的消耗增加不多,把原来的普通LED背光芯片产能转移到MiniLED芯片上来,产能供应影响很小,而且目前行业现有的LED磊晶产能是过剩的。

而一度影响生产效率的MiniLED芯片转移环节,其实中国国内企业也与海外企业有所区别。

以苹果产业链为代表的企业,主要采用美式制造业方式,前期不计成本形成产能,追求的是生产速度,所以注重的是材料技术突破带来的效率提升。所以在这个环节,苹果的产业链主要依托LED刺晶膜技术突破,来提升MiniLED芯片巨量转移时的生产速度。

现在苹果产业链企业采用的刺晶转移方案,虽然由于刺晶膜的问题会出现良率问题,返修率较高,但每小时可以达到18万颗,效率相对高一些。后续如果刺晶膜技术再提升,对于良率的改善会有很大帮助。

而中国国内的企业仍然是沿用日本企业扩散出来的技术。日本制造业的特点是由于资源小,所以对于量产品质特别注重,以求利用有限的材料生产出更多的产品。但受限于设备性能,生产速度或者说生产效率会有所牺牲。

如中国国内的固晶设备厂商新益昌,采用的是吸附LED芯片方式转移方案,每次都能校准,转移效率每小时15万,但良率达到了4个9,返修率很低。所以利用中国国内的设备,完全可以通过增加数量来达到提升产能效率的难题。

事实上卡住中国国内MiniLED背光技术应用的另一个最大难题,还在于光学实现上。

MiniLED背光技术由于LED光斑容易形成阴影,所以需要很多辅助设计来把LED的光线均匀化,包括LED芯片的光发射角,LED芯片的外形,LED芯片的排布,LED分区混光胶水设计等。

由于上面这些技术的稳定性都受制于量产设备与量产工艺的限制,所以海外企业,特别是美国企业仍然是从材料技术出发,通过增加光路控制光学膜层的方式,来规避上面这些技术在量产过程中的稳定性限制,并且还能通过材料技术对LED的发光效果进行增加。

目前光路控制膜层技术主要有扩散膜、棱镜膜和纳米匀光膜三大类,多数企业为了达到好的效果,会采用多层光学膜设计来进行MiniLED的光斑形阴影消除。但多层光学膜方式,不但增加了产品的厚度,而且也让光学膜的产能供应受到了极大的限制。

与MiniLED芯片更小,单个外延片切割数量增加了,因此对于外延片产能的消耗增加不多不同,现有的LED背光转换为MiniLED背光,光学膜的面积用量并不会减少,如果光学处理效果不好,每增加一层光学膜层,对于行业的产能倾蚀就会出现大比例的增加,行业很难扩产应对。

同时由于光学膜层技术属于基础材料方面的核心技术,它的工艺设计与量产复杂程度很高,整个行业的供应紧张事实上已经成为制约中国国内MiniLED企业提升的产能致命环节。如果这个行业难题得不到解决,未来就是有再大的市场,也将因为光学膜层的大缺货无法组织生产。

目前海外企业的MiniLED光学膜产能多数被苹果和三星等国际巨头分食,海外光学膜供应商留给中国国内企业的供给配额十分有限,因此中国国内光学膜企业的压力十分巨大。

在MiniLED光学膜赛道上,中国国内苏大维格是主力配套企业,目前正在大力研发新产品和增加配套产能。苏大维格拥有微纳米结构匀光膜解决方案,该方案用于mini LED显示面板匀光,使光学性能达到侧发光背光模组的光学性能。

光学膜的核心技术主要在于微纳光学设计及相关算法,苏大维格在LED背光领域,原本就擅长微纳光学加工技术产品,包括棱镜膜、扩散膜和纳米结构膜。

而且为了打破国外企业在光学膜领域的技术与产能封锁,苏大维格还通过自己的过硬微纳光学设计及相关算法技术,自主研发了棱镜膜、扩散和纳米结构复合性能膜,把多层光学膜的光学性能,用一层复合膜性能膜替代,不但减少了光学膜的基材用量,而且由于光学性能更出色,大幅提升了背光源的光线输出,在同等显示屏的亮度下,可以节省大量的功耗,目前可达到能耗降低30%以上。

随着LCD面板制造技术的高度成熟,整个市场再次进入了新技术的创新高峰期,其中与LCD面板配套的背光源技术,成为了提高硬件性能的重要赛道,而有着同样高度制造技术的MiniLED背光,也成为了产业链上、下游与市场终端最容易突破的热点。

也正因为如此,所以在MiniLED背光技术的赛道上,中国内地企业仍然处在跟随阶段,还有大量的产业环节,急需突破,才能真正发挥自己的制造业优势。

这也导致了中国内地市场十分看好MiniLED背光技术,但在产业发展速度上仍然束手束脚,投资建设速度很快,商业化进程上却仍然落后海外企业。

不过随着中国内地企业在MiniLED的相关环节上布局慢慢浮出水面,真正制约MiniLED发展的卡脖子难题正在逐步解决。相信MiniLED行业也将跟LCD面板和LED芯片行业一样,最后由中国国内企业主导全球市场,成为话语权最大的一方。

责编: 爱集微

爱集微

作者

微信:

邮箱:jiwei@lunion.com.cn

作者简介

读了这篇文章的人还读了...