十大Mini/ Micro LED膜封技術(shù)
Mini/ Micro LED 封裝包括COB(Chip on Board)技術(shù)和MIP(Micro LED in Package)封裝技術(shù)兩種方案。COB技術(shù)是將LED芯片直接封裝到模組基板上,再對每個大單元進(jìn)行整體封裝。而MIP技術(shù)包括集成像素封裝(N合1)與獨立像素封裝。
封裝工藝和Mini/Micro LED的良率、性能、成本關(guān)聯(lián)緊密,Mini/Micro LED難題主要體現(xiàn)在光學(xué)一致性和PCB板墨色一致性兩個方面。LED發(fā)射光屬于朗伯光,發(fā)光角度大,隨著發(fā)光二極管的尺寸進(jìn)一步縮小,其側(cè)發(fā)光占比逐步加強,像素單元發(fā)光會串?dāng)_到相鄰像素,這就會影響相鄰像素的黑色水平,從而影響顯示的對比度;還有:G/B的側(cè)壁輻射特性比R要強很多,G/B在0~40度強度逐漸增大,40度后逐漸減小,短波長光,造成色偏現(xiàn)象,像素間存在光色差異,混光不一致,色差和串?dāng)_等光學(xué)一致性差的問題;同時隨著芯片尺寸的縮小,PCB裸露的金屬線路如銅、銀、錫膏等,其表面反射光更強,墨色一致性問題更加突出,所有這些問題都需要通過膜封解決。
傳統(tǒng)膜封方式:
光學(xué)膜封方式
■ 偏振技術(shù)
與OLED屏類似,led顯示屏的線路是金屬的,如鋁,銀等,其表面反射光線。如果在顯示屏使用環(huán)境亮度高的情況下,顯示對比度降低且線路可見。采線偏振片上加一層1/4相位延遲片的結(jié)構(gòu)可以解決遮蓋露銅等影響觀感等問題。
1/4波片,可以使偏振光的兩個相互垂直的線偏振光之間產(chǎn)生相位延遲,從而改變光的偏振態(tài)。入射自然光通過偏光片后變成線偏振,再通過1/4波片后,變成右旋圓偏振光,在LED面反射后,變成左旋圓偏振光,第二次過1/4波片后,相位延遲了1/2,相當(dāng)于偏振方向改變了90度,而無法穿透偏光片,所以人眼就不容易看見LED上的線路反射出來的印記了。
如果貼合工藝的準(zhǔn)度可以做到對芯,采用線偏振+1/4波片的方案還可以得到偏振立體影像。但它不能改變LED的輻射光型,因此串?dāng)_問題依然存在。
■ 抗反射膜技術(shù)
三菱化學(xué)的MOSMITE™在基材上以100納米為間隔緊密排列著無數(shù)個高度為200納米的突起,每平方毫米的MOSMITE™就有一億個突起(1平方厘米中有100億個突起)。通常情況下,當(dāng)光線穿過玻璃等透明物質(zhì)時,由于介質(zhì)的折射率的突然變化,部分光線會被反射,但覆蓋飛蛾單眼的小突起的寬度比可見光的波長還要窄,所以折射率的變化很慢,幾乎不反射光線。一般情況下,玻璃或者塑料的反射率為4-5%,通過MOSMITE™反射率可以降低0.1-0.3%。
減少外界光反射就減少了墨色差,從而提高了光學(xué)一致性。
■ 體光柵技術(shù)
DBEF等多層聚合物光學(xué)膜片的使用,是對光線有選擇的反射和投射,包括3M的Vikuiti,旭化成的WGF金屬色線柵偏振膜,以及Accuon的MOB微透鏡陣列技術(shù)。
MOB與DBEF類似,是一種體光柵,形象地講,它扭曲光的路徑,重新分配出光光型。從原理而言:運用衍射和干涉的共同調(diào)制對光束進(jìn)行匯聚、發(fā)散、整合、均勻分配,實現(xiàn)發(fā)光效率最大化,LED標(biāo)準(zhǔn)的朗伯輻射被調(diào)整為高斯分布,將Led的直發(fā)光轉(zhuǎn)換成分束透射光,亮度更柔和,更護(hù)眼,尤其是文字、表格等表現(xiàn)力突出,滿足長時間、近距離觀看的需求;同時光束出光角度高度統(tǒng)一、均勻,解決偏色、串?dāng)_問題。
MOB及高斯分布圖
MOB將體光柵和透射式黑色膜層相結(jié)合,純黑亮度為0.01nit,相比LCD顯示屏全黑時亮度0.X nit小了很多;同時入射自然光通過黑色膜層后在微透鏡陣列上統(tǒng)一了臨界角,相當(dāng)于發(fā)散角以微透鏡陣列的擴(kuò)散角為基準(zhǔn),改變了之前的臨界角雜亂方向,外界入射光折射成遠(yuǎn)離法線的光線,外界光不再直接照射芯片與PCB,芯片輪廓不可見,墨色不一致問題徹底解決。
膜封后芯片不可見/光學(xué)一致性優(yōu)秀
3M的Vikuiti、旭化成的WGF以及Accuon的MOB技術(shù)等光學(xué)膜封技術(shù)進(jìn)一步提高畫面亮度和色彩表現(xiàn)力,使得高動態(tài)范圍成像(HDR,High DynamicRange)得以實現(xiàn),將是MLED時代的標(biāo)配。