2023上半年Mini LED背光降本增效達成“三大共識”
近日,在顯示之家『Mini /Micro LED消費級顯示技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化峰會』上,多家企業(yè)高管一針見血地指出了今年上半年Mini LED背光市場的新變化。
應(yīng)用場景來看,供應(yīng)鏈對于TV和車載市場最受關(guān)注,顯示器市場緊隨其后;但降本增效仍是本次供應(yīng)鏈廠商頻頻提及的重點,核心方案主要在芯片、PCB板、Lens等環(huán)節(jié)展開。
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重點1:高壓芯片
在會上,兆馳光元、國星光電、晶科電子、兆元光電等廠商重點提及了高壓芯片方案。
晶科電子認為,采用高壓芯片,驅(qū)動電流更小,發(fā)光效率高;另在PCB方面看,采用高壓芯片,LED串聯(lián)顆數(shù)減少,PCB板布線更加方便;為配合AM驅(qū)動方案,9V/12V/18V/24V高壓芯片的應(yīng)用比例加大。
國星光電也展示其在高壓芯片方面的案例,涵蓋高壓6V、高壓12V(白光)、高壓12V、高壓24V、高壓16V(白光)等,分別用于MNT及TV場景,目前用于TV及MNT場景的高壓芯片方案部分已實現(xiàn)量產(chǎn)。
兆馳光元也表示,實現(xiàn)Mini LED TV商業(yè)化的路徑和做法,在LED芯片上需擴大面積,提升功率,實現(xiàn)從3V、6V、9V、18V、24V等不斷提升,減少顆數(shù)。
兆元光電在會上也同樣提出高壓芯片方案。
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重點2:異型PCB
成本優(yōu)化是提高Mini LED背光技術(shù)滲透的關(guān)鍵,而PCB優(yōu)化是降本的重要一環(huán)。
中曾拆分一個65寸Mini LED燈板成本結(jié)構(gòu),從成本圖來看,PCB占比最大,目前產(chǎn)業(yè)中普遍采用的兩種降本方法分別為:選用價格便宜的材料(如 TV 用鋁基 PCB)、多條LB(即通過減少PCB用量),以此達到降本目的。
本次會上,兆馳光元、晶科電子、東山精密在此方面提及了降本思路——魚骨型PCB。
來源:顯示之家『Mini /Micro LED消費級顯示技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化峰會』(顯示之家Display繪)
兆馳光元表示,PCB板面積減少,單板利用率提升,完成良率提升;另外,PCB精度要求降低,從20um降低到50um,實現(xiàn)PCB制費降低。遵循降本思路,PCB實現(xiàn)從整板狀到魚骨型、再到燈條形的優(yōu)化。
晶科電子也表示,更多低成本Mini LED COB應(yīng)用方案,其中可采用魚骨差齒狀PCB COB燈板設(shè)計;又包括燈驅(qū)一體和分離設(shè)計方案;燈條狀COB燈板設(shè)計方案。
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東山精密展示了其在TV市場65/75/86/98等尺寸的最新方案:POB 異形PCB+LENS+正面驅(qū)動IC方案。其中,75寸方案PCB大小為841*100*1.0,98寸方案PCB大小為584.6*341*1.0。
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重點3:大出光角
成本減法,是電視品牌廠在TV市場推進Mini LED所采用的策略。以TCL Q10G 65寸產(chǎn)品為例,在LED燈珠減少一半的情況下(即Mini LED燈珠從1152顆減少到576顆),實現(xiàn)單燈功率倍增。
實際上,為降低Mini LED燈板的整體成本,減少Mini LED芯片顆數(shù)是可以直接降低 BOM 成本的方法;如果要減少 Mini LED 芯片顆數(shù),則需增加Mini LED 的出光角,其常規(guī)做法是芯片增加DBR結(jié)構(gòu)。
就當前來看,在芯片增加DBR結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上搭配光學(xué)方案,更多成為廠商提高出光角的優(yōu)化方向之一。
如兆馳光元曾推出MPOB方案,是傳統(tǒng)POB方案的基礎(chǔ)上,采用做molding封裝方案,通過利用芯片的DBR來配合支架及球頭的光學(xué)面設(shè)計,從而提升POB的發(fā)光角度,從原有的156度提升到了165度;并在同等OD下,可減少50%的LED顆數(shù)使用量。
本次會上,兆馳光元在二次光學(xué)設(shè)計上再提出優(yōu)化方案,如Mini透鏡通過二次光學(xué),加白光方案;相比透鏡點膠+藍光、透鏡模壓+藍光等方案,需要搭配大角度芯片,而優(yōu)化方案則在搭配常規(guī)角度芯片前提下,可實現(xiàn)出光角度大,Pitch/OD>4.0。
華引芯也提出相關(guān)方案,通過二次光學(xué)設(shè)計,完成可視角角度可調(diào),極大擴大LED發(fā)光角,在相同模組下所需燈珠的數(shù)量大大減少,可降低BLU成本;另外獨特光源設(shè)計,調(diào)整燈珠頂部的出光量,滿足模組勻光需求;可滿足不同車載顯示場景。
兆元光電分享了其超大角度款出光芯片方案,50%光強對應(yīng)角度可達160°以上;可滿足大間距背光模組要求;另配合Local Dimming分區(qū)芯片電壓定制方案,便于后期設(shè)計光學(xué)結(jié)構(gòu)的延展空間。目前,兆元光電推出垂直出光款、水平出光款、超大角度款三種出光角度光學(xué)方案,分別可應(yīng)用于筆記本、電競屏;PAD、筆記本、電競屏;電競屏、TV等產(chǎn)品。
而在高性價的趨勢下,東山精密認為Mini LED封裝形態(tài)變化,為提升OD、PITCH最理想狀態(tài),從而達到高性價比的方案;技術(shù)方向為薄型化,相對應(yīng)方案為透明杯體、DBR LED、透鏡/反射層;可實現(xiàn)LED發(fā)光角度從140到180的提升,O/P可實現(xiàn)1:3、1:2.5。
除了在Mini LED芯片環(huán)節(jié)增加DBR工藝增加出光角,還可以在Mini LED 燈板環(huán)節(jié)點Lens透鏡,提升出光角。
國星光電重點展示了其在Mini LED背光技術(shù)的重點之一:大角度方案。
該方案為第一代(藍光)、第二代(藍光)、窄OD(藍光),分別采用點LENS、大角度LENS、平面塑封等封裝類型;對應(yīng)可用于TV&MNT&車載、TV、NB&PAD等產(chǎn)品上。
據(jù)國星光電介紹,該方案通過獨特光源結(jié)構(gòu)設(shè)計,使光在超大視角范圍內(nèi)出射,滿足顯示模組輕薄化、高畫質(zhì)、低成本的需求;同同時在相同的背光模組下,該方案所需燈珠數(shù)量大幅降低,且優(yōu)化了背光成本,量產(chǎn)良率高。
晶科電子也提及更大出光角度的Lens技術(shù),即形成中間凹的Lens;通過兩次點膠,搭配新的膠料(觸變指數(shù)變化及添加特殊填料)+配合特殊點膠設(shè)備和工藝。
當前,部分AOI設(shè)備廠家正攻克“透明Lens測高”的難題,可實現(xiàn)在線測高AOI檢測,監(jiān)控Lens直徑和高度的一致性。
據(jù)明銳理想介紹,其在Lens膠高精度測量結(jié)合膠異形輪廓切割算法,可精確測量Lens膠最高點高度,計算寬高比,并通過分析波長還原高度:不受透光影響、超強角度特性;可提供整板檢測和選點檢測兩個方案。在Lens膠外觀檢測方面,支持單層/雙層膠檢測,算法濾除周圍干擾,減少誤報。
綜合以上行家觀點,我們可窺見:
1)降本增效仍是Mini LED在各場景應(yīng)用滲透的主旋律;
2)Mini LED背光技術(shù)開始新關(guān)注OD/Pitch比;
3)在成本的優(yōu)化上,LED芯片、PCB、Lens技術(shù)成為廠商研究方向,如魚骨狀PCB成為各封裝廠在TV市場重點提出的降本方案;
4)更大出光角方案的提出,如在芯片增加DBR結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上搭配光學(xué)方案,更多成為廠商提高出光角的優(yōu)化方向之一;更大出光角度的Lens技術(shù)(即形成中間凹的Lens)被提出,相關(guān)AOI設(shè)備廠家也攻克“透明Lens測高”的難題,努力配合該方案的落地。
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