6月12日,InfoComm USA 2024 在拉斯维加斯正式拉开帷幕。本次展会中,多个企业展示了最新的技术成果,从展品中可见,Micro LED依然是大众关注的热点。
其中,芯映光电展示了用全球最小显示器件MiP0202制作的Micro LED P0.9 2K显示屏,而这也是芯映光电首次以显示屏的形式展示该款产品,据悉,目前芯映光电MiP 0202已经量产。注:芯映光电MiP0202为Micro级MiP技术,全文MiP均为Micro LED in pacage
今年,苹果Micro LED手表项目的取消,进一步体现了Micro LED想要在消费端规模量产的商业化道路之艰难。但这一事件对大屏Micro LED供应链并无影响,品牌厂商以及LED产业链仍未停止开拓技术与市场。在今年,P1.0以下,多种技术路线均有进展,不仅仅是在技术上的升级,产线的开设/扩建也进一步加大了微间距显示量产的可能性。
就MiP技术而言,今年不少厂商将MiP0202作为布局。而本次芯映光电MiP0202的显示屏产品展示,同样也显现了MiP技术路径在Micro LED量产方面的可行性。相较于此前MiP 0404的产品,MiP 0202器件尺寸更小,向下可适配P0.3,向上可满足P0.9,并且适用于PM+PCB、AM+Glass等多种方案,也可无缝兼容COB封装工艺,整体适应性更强。
▌MiP技术优势
MiP(薄膜LED)是将Micro LED芯片通过巨量转移技术转移到载板上独立封装,再将封装体分光分色,接着进行固晶工艺、屏体表面覆膜制成显示模组。在推进Micro LED商业化的路上,MiP技术具备一定的技术优势。因LED芯片光效的逐步提升,以及微间距产品中LED的成本比重问题,微间距产品必然需要更小的LED芯片,而芯片越小,也意味着整体工艺精度要求更高。在传统COB的印刷环节,Mini LED芯片的焊脚相比SMD灯珠焊脚要小,且微间距的密度更高,因此要求巨量转移精度提高。
在固晶环节,Mini LED芯片尺寸越小,固晶动作偏移和PCB焊盘位置偏移对固晶良率的影响越大,因此要提高固晶设备和PCB基板的精度。而随着芯片尺寸变小,达到Micro LED级的芯片,精度需求倍数提高,且其他难题会被进一步放大。
Micro LED芯片P/N电极间距小于20um,一方面需采用半导体制程的TFT 玻璃基板、Si基板等,成本较高,通用性差;另一方面,Micro芯片与基板之间还存在热膨胀系数不匹配问题。种种问题,均影响Micro LED的成功量产。而MiP技术,如下三视图所示,扇出引脚的设计可将原有难以点测的电极,通过线路引出,使引脚距离增大,获得更大的焊盘,降低测试及贴装难度。并且MiP有四个电极,在回流焊时,锡膏张力可更加平衡,亦提升整体的可靠性。可以说,MiP技术是背板和Micro LED芯片之间的链接桥梁。
不仅如此,MiP也有更高的画质表现。
以芯映光电的MiP0202产品为例,该产品使用的芯片尺寸为34*58um,使用的是无衬底Micro LED芯片,作为Micro LED级MiP技术,使得MiP0202的可视角度更大,并且芯片发光面积小,黑占比高,面板可采用更高的透光率(大于70%)封装。而MiP工艺中,像素通过同档分选可实现更高的色彩一致性。
▌MiP商业化展望
微间距技术在近两年无论是技术还是量产化均实现了较大的进步,但需要承认的是,大规模商业化应用的大门尚未完全打开。当前Mini/Micro LED已有诸多创新性应用,包括电视、车载屏、透明屏等等,但要走向批量量产,成本仍然是关键。成本可从两个方面看,一是整个产品的制造成本,一是供应链规模化量产的可行性。从制造成本来看,当前的微间距产品,决定成本的主要因素在于良率。
芯映光电表示,MiP 一次固晶转移RGB三颗Micro LED芯片,固晶直通率更高,可达99.999%,且通过出货前严格分选,保证在终端转移时每个像素点的良率,可减少返修成本。除了制程成本外,两年前,彼时的MiP供应链尚不够成熟,因其上游芯片的巨量转移和键合是隐形的技术门槛,下游应用也需要同步配套驱动设计,所以当时最大的挑战即在于供应链的配合度。
以MiP自身技术工艺来看,MiP Micro LED显示面板封装工艺与COB的重叠度高,并且由于MiP器件引脚尺寸大于倒装Mini LED芯片,所以在工序良率、效率上具有一定优势。当前,MiP凭借其优势,已与国内外大厂展开合作,当前产业链中,已有多家企业推行MiP技术方向产品。所以说,在技术与供应链共同推动下,MiP已具备量产条件。
在未来,芯映光电也表示,可在MiP器件中内置Micro IC ,结合AM驱动,为小微间距显示市场提供更具优势的解决方案,推进LED显示消费端商业化之路。
总结:
定位高端显示的P0.9及以下”的应用场景,目前这一部分市场中,MiP正以更合适的产品形态逐步切入。基于MiP技术的显示产品可以充分发挥其技术、产品迭代快的特性来看,随着MiP技术成本的逐步优化,有望加速Micro LED消费级显示进程。