更集成的封裝:四合一mini-LED
這輪小間距LED新品,具有兩個(gè)“創(chuàng )新技術(shù)特色”:第一是,MINI-led,也就是100微米或者以下顆粒尺寸的LED晶體的應用。這種更小的晶體顆粒,幾乎是傳統300微米尺寸LED晶體顆粒原料耗費的“十分之一”。更小顆粒的MINI-led即意味著(zhù)更低的上游成本,更小的“下游終端像素間距指標”,但是也同時(shí)意味著(zhù)“更高難度的中游封裝技術(shù)”。
這輪新品的第二個(gè)技術(shù)特點(diǎn),“四合一”就是指中游封裝規格。一方面,傳統表貼燈珠基本是一個(gè)“像素”,包括紅綠藍的三個(gè)或者四個(gè)LED晶體;另一方面,傳統COB產(chǎn)品,比如索尼或者三星推出的產(chǎn)品,都是“大CELL”封裝,一個(gè)封裝結構中少則數百、多則數千個(gè)像素點(diǎn)。
而“四合一”封裝結構,則可以視為傳統表貼燈珠和COB產(chǎn)品之間的折中策略:一個(gè)封裝結構中有四個(gè)基本像素結構。這種封裝的好處在于:1.克服了COB封裝,單一CELL結構中LED晶體件過(guò)多的技術(shù)難度;2.對于下游終端制造企業(yè)而言,基本封裝單位的幾何尺寸不會(huì )因為“像素間距過(guò)小”而變得“非常小”,進(jìn)而導致“表貼”焊接困難度提升;3.一個(gè)幾何尺寸剛剛好的基礎封裝結構,有助于小間距LED顯示屏“壞燈”的修復,甚至滿(mǎn)足“現場(chǎng)手動(dòng)”修復的需求(0.X的表貼產(chǎn)品和COB產(chǎn)品都不具有這種特性)。
所以,整體看來(lái)“四合一”的封裝結構才是這輪新品秀的重點(diǎn):MINI-led主要提供了采用“四合一”結構的必須性——100微米的LED晶體做成單像素的封裝結構尺寸極小,超過(guò)表貼工藝經(jīng)濟性應用的極限。同時(shí),這種集成度更高的四像素合一的封裝,也產(chǎn)生了獨特的應用優(yōu)勢,比如維修性,更具有表貼產(chǎn)品的經(jīng)濟性與COB產(chǎn)品的良好視覺(jué)感。
四合一mini-LED為何“更經(jīng)濟”
在小間距LED市場(chǎng),高端產(chǎn)品并不匱乏。比如索尼CLED產(chǎn)品,采用標準COB封裝和Micro-LED晶體顆粒(比mini-LED晶體顆粒小一個(gè)數量級)。但是,這類(lèi)產(chǎn)品往往“成本高昂”,幾乎不能進(jìn)入2-5萬(wàn)元每平米的小間距LED大眾市場(chǎng)。
COB技術(shù)下的Micro-LED“曲高和寡”,經(jīng)濟性擋住了市場(chǎng)普及的大門(mén)。這一點(diǎn)所有LED顯示企業(yè)都明白。因此,在新一代技術(shù)上,如何實(shí)現“低成本”成為所有業(yè)內廠(chǎng)商最關(guān)注的內容。其中,主要技術(shù)思路包括:1.不采用Micro-LED顆粒,例如市場(chǎng)上大多數COB封裝的LED顯示屏;2.不采用COB技術(shù),使用表貼技術(shù),這是傳統LED顯示屏更便宜的原因。
對于四合一mini-LED技術(shù)而言,可以說(shuō)是兼具以上兩種低成本技術(shù)的特征:MINI-LED顆粒,實(shí)現了更小的LED晶體顆粒,節約上游成本、滿(mǎn)足更精細顯示需要的條件下,避開(kāi)了Micro-LED技術(shù)“極限化的幾何尺寸”,規避了從上游晶體制造、中游封裝到下游整機集成的一系列“技術(shù)陷阱”。
同時(shí),“四合一”的封裝結構,讓表貼工藝照樣可以“大顯身后”。今天,適用于1.0間距尺寸的表貼技術(shù),就可以制造最小0.6毫米間距的LED顯示屏,極大程度上繼承了LED顯示產(chǎn)業(yè)最成熟的工藝、設備和制造經(jīng)驗,實(shí)現了終端加工環(huán)節的“低成本”。且,“四合一”的封裝結構亦采用共享陰極、邊框接線(xiàn)的設計,這也有利于優(yōu)化終端制造工藝,較少焊接點(diǎn),提升產(chǎn)品的成本性。
所以,四合一mini-LED首先是一種盡可能繼承了上一代產(chǎn)品經(jīng)濟性的“創(chuàng )新”。這將是四合一mini-LED產(chǎn)品獲得市場(chǎng)成功的核心支點(diǎn)之一。
四合一mini-LED如何做到更“好看”
作為一代新產(chǎn)品,如果只是想著(zhù)低成本,當然不會(huì )成功。四合一mini-LED的市場(chǎng)成功,依然必須依靠更好的視覺(jué)“性能”。
首先,四合一mini-LED是一種“更小晶體顆粒的LED”顯示技術(shù)。這就意味著(zhù)這種產(chǎn)品支持更精細的顯示畫(huà)面。小間距LED市場(chǎng),長(cháng)期存在的“主流產(chǎn)品間距瓶頸”將被徹底打破。未來(lái)實(shí)現0.X為主的顯示產(chǎn)品布局,甚至進(jìn)入居家顯示市場(chǎng)都是有可能的。
第二,小間距LED顯示市場(chǎng),COB技術(shù)流行的原因主要在于這種技術(shù)能夠有效克服“LED”顯示的像素顆;瘑(wèn)題,并提升更好的整屏堅固性。四合一mini-LED雖然每一個(gè)基本封裝單元只有四個(gè)像素,但是依然屬于更高集成化的封裝,顯然會(huì )具有COB顯示的很多特性。同時(shí),MINI-LED晶體顆粒,使得LED晶體在顯示屏上的面積占比,較傳統同間距指標產(chǎn)品下降9成,有更多的空間提供更好的“密封性”和“光學(xué)設計”,進(jìn)一步實(shí)現產(chǎn)品視覺(jué)體驗和可靠性的增強?梢哉f(shuō),四合一mini-LED和COB小間距LED一樣,是高度克服LED顯示“像素顆;”現象、并提供更高穩定性的技術(shù)。
第三,四合一mini-LED技術(shù)在晶體封裝層級多采用“倒裝”技術(shù)。倒裝工藝無(wú)焊線(xiàn),完全沒(méi)有因金線(xiàn)虛焊或接觸不良引起的LED燈不亮、閃爍、光衰大等問(wèn)題。同時(shí),倒裝工藝能夠最大程度提供LED晶體的有效發(fā)光面積、最大程度提供LED晶體的有效散熱面積,進(jìn)一步提升了產(chǎn)品光學(xué)特性和可靠性。采用倒裝工藝被視為下一代LED顯示產(chǎn)品晶體封裝的“關(guān)鍵方向”。
第四,四合一mini-LED以上的技術(shù)優(yōu)勢,并不局限在0.X產(chǎn)品上。這種新技術(shù)的產(chǎn)品也可以應用在更大間距,比如P1.5、甚至P2.0的產(chǎn)品上。即這是一種滿(mǎn)足今天所有主流小間距LED顯示產(chǎn)品和未來(lái)更小間距LED顯示產(chǎn)品需求的技術(shù)。
第五,mini-LED技術(shù)帶來(lái)的顯著(zhù)劣勢主要是“最高亮度降低了”,但是其依然可以提供高達800-1200流明的亮度,對于室內顯示而言完全足夠用,甚至比那些高亮度的屏幕“更舒適和健康護眼”:很長(cháng)時(shí)間以來(lái),室內LED顯示研究的重點(diǎn)就是降低亮度和實(shí)現低亮度下更好的灰階顯示表現,這方面MINI-LED優(yōu)勢明顯。
第六,應用mini-LED技術(shù)符合LED半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。LED半導體產(chǎn)業(yè)的電光效率不斷提升,晶體加工精度也日益提高。這讓很多應用中LED產(chǎn)品能夠用更小的晶體、更少的材料消耗,實(shí)現預期亮度效果。站在這一基本技術(shù)趨勢之上,小間距LED顯示,即便不向更小間距產(chǎn)品發(fā)展,也必然逐漸采用更小體積的LED晶體顆粒。
所以,四合一mini-LED產(chǎn)品是一種符合未來(lái)趨勢、產(chǎn)品潮流的,在顯示體驗上有充分提升,并符合下一代標準的“新產(chǎn)品”。體驗提升和成本控制的特點(diǎn)結合,必然有利于四合一mini-LED快速市場(chǎng)普及。但是,這還不是四合一mini-LED全部?jì)?yōu)勢!
四合一mini-LED體現產(chǎn)業(yè)鏈合作,贏(yíng)得下游廠(chǎng)商支持
對于COB小間距LED而言,這種產(chǎn)品最大的特點(diǎn)就是“中游封裝的高度集成性”——封裝企業(yè),已經(jīng)將數千顆,甚至更多的LED顆粒封裝成一個(gè)集成體。這個(gè)集成體已經(jīng)具有顯示產(chǎn)品的特征。因此,下游企業(yè)實(shí)際要做的工作“組裝”性更強,核心技術(shù)占比,較表貼技術(shù)大幅減少。
但是,四合一mini-LED本質(zhì)上依然是四個(gè)像素、12顆LED顆粒的“燈珠”,下游廠(chǎng)商在表貼工藝上的核心資產(chǎn)和技術(shù)優(yōu)勢被悉數繼承。甚至,中游封裝企業(yè),“大量MINI-led集成”的難度也被“繞了過(guò)去”。這使得四合一mini-LED具有了:1.中游企業(yè)更容易大量供給;2.下游企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈自主性、核心技術(shù)地位得到保持的特點(diǎn)。
四合一mini-LED在采用高度集成化和更小晶體LED顆粒的前提下,下游廠(chǎng)商幾乎不犧牲產(chǎn)業(yè)利益、更不需要要讓渡技術(shù)主導權,并最大程度發(fā)揮了LED顯示行業(yè)已有的大量表貼技術(shù)資產(chǎn)的價(jià)值,進(jìn)而實(shí)現了最大程度上保護了下游終端廠(chǎng)商的“分割”蛋糕的能力。這讓這種技術(shù),更多的贏(yíng)得下游廠(chǎng)商的歡迎。
不過(guò),四合一mini-LED也有其“劣勢”:即它和COB技術(shù)一樣,在封裝階段,最終產(chǎn)品的“顯示像素間距已經(jīng)被確定”。這一點(diǎn)使得,中游封裝企業(yè)必須提供“更多規格的四合一燈珠”。后者要求產(chǎn)業(yè)鏈的上下游合作更為緊密——從部件級別上升到“產(chǎn)品”級別。這可能進(jìn)一步促進(jìn)以“中游-下游”聯(lián)盟為特征的行業(yè)“集團”在LED顯示市場(chǎng)上的出現。
整體上,相對于COB技術(shù),四合一mini-LED更充分利用了現有的產(chǎn)業(yè)技術(shù)、資源和資產(chǎn),給下游廠(chǎng)商留下了更多的“價(jià)值空間”,并在顯示效果和體驗上實(shí)現了明顯的提升和改進(jìn)。作為目前LED顯示行業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新方向之一,其可以說(shuō)是“折中”,也可以說(shuō)是“集大成”。且正是因為折中,才使得四合一mini-LED具有技術(shù)難度下降和成本可控的優(yōu)勢。這讓四合一mini-LED更易于成為行業(yè)的“變革先行者”。2018年,四合一mini-LED有望成為L(cháng)ED顯示市場(chǎng)的一批黑馬。