MiniLED芯片良率低 尺寸“微縮化”是根本癥結

　　作為LED背光技術的改良版本，MiniLED由于具備可大幅提升現(xiàn)有液晶畫面效果及成本可控性高等特性，盡管出現(xiàn)時間相對較晚但卻迅速被推廣開來，成為2018年全球各顯示技術大廠爭相布局的領域。據(jù)業(yè)界估算，采用MiniLED背光設計的液晶電視面板，價格約只有OLED電視面板的6到8成，亮度與畫質也能達到與OLED相近的效果，同時MiniLED背光模組的成本僅為OLED的60%左右，在應用上會更具優(yōu)勢。不過，由于MiniLED已踏入小間距微尺寸顯示范疇，像素點間距的急劇微縮也大幅提升了芯片端的設計難度，這也直接導致了MiniLED芯片良率低下的問題，成為當前業(yè)界提升MiniLED產(chǎn)能的最大阻礙。

　　因兼具媲美OLED的顯示效果、大規(guī)模量產(chǎn)成本更低以及應用端適應性強等優(yōu)良特性，MiniLED被認為是MicroLED時代到來前小間距領域唯一能夠撼動現(xiàn)有OLED產(chǎn)業(yè)格局的關鍵技術。業(yè)界普遍認為，待今年MiniLED技術發(fā)展成熟后，2019到2020年該市場將正式進入高速發(fā)展階段，尤其是2019年隨著各一線大廠產(chǎn)能的大規(guī)模釋放，MiniLED在全球各大主要應用市場的滲透率將會陡升，實現(xiàn)從P0.5到P2.0產(chǎn)品的全線覆蓋，預計2022年整個市場的產(chǎn)值將會達到16.99億美元。

　　但與OLED等大尺寸顯示技術不同，作為小間距顯示領域的代表，MiniLED一般采用的是數(shù)十微米級的LED晶體來實現(xiàn)約0.5到1.2毫米像素顆粒的顯示屏。目前，業(yè)內對MiniLED顯示屏中像素點的間距要求一般在1mm以下，也正因此MiniLED芯片的尺寸被普遍要求在200微米以下，這種小尺寸的特性也使得應用端在相同型號的顯示屏面積上需要搭載更多的MiniLED芯片。以一塊5英寸的全高清智能手機面板為例，采用傳統(tǒng)的LED背光方案大約需要20到25顆LED芯片，若轉換為背光MiniLED，用量則將達到4000到9000顆左右。這也意味著一旦MiniLED能夠在明年成功起量，市場對MiniLED芯片的需求將呈現(xiàn)暴漲態(tài)勢。

　　不過，目前客戶端對MiniLED的反響并不如供應商預期的那般熱烈。有業(yè)內人士對記者透露：“從整個應用端的情況來看，當前MiniLED無論是應用到手機、車載抑或是大屏顯示領域，成本上相比OLED來說優(yōu)勢并不大，很多客戶目前僅處于觀望狀態(tài)。就拿手機顯示屏來講，一塊5.5英寸的全高清手機面板用LED背光只需要30顆，但如果使用背光MiniLED的話可能就需要大約9000甚至10000顆，顯示模組的總成本估計在35到40美元左右，這個成本比硬屏的OLED價格還要高出一倍之多。”

　　應用成本的居高不下，歸根究底還是當前整個業(yè)界MiniLED芯片量產(chǎn)良率普遍偏低，有效產(chǎn)能難以擴充所致。國星光電白光器件事業(yè)部副總經(jīng)理謝志國博士告訴記者：“MiniLED芯片的小型化很難做，因為一個MiniLED背光模組幾乎會涉及幾千顆甚至幾萬顆的器件，如果其中有一顆壞點出現(xiàn)，在應用的過程中就會導致死燈的情況，從而令整個產(chǎn)品都失效。也正因此，目前業(yè)界對MiniLED芯片的要求非常高，但MiniLED芯片在實際制備的過程中，由于線寬的精度以及芯片的小型化等制造難點頗多，芯片的良率目前也非常低。因此，我們一般都會要求在制程中就要對芯片線寬做到非常精準的控制，并開發(fā)高亮度低功耗的倒裝芯片以及大深寬隔離槽的結構，以及通過提高芯片的切割技術來提高質量，保證MiniLED芯片量產(chǎn)的良率。”

　　華立森光電股份有限公司技術總監(jiān)童曉楠也表示：“由于尺寸的急劇微縮，MiniLED芯片需要重新考慮諸如出光控制、芯片倒裝結構、焊接參數(shù)的適應性等多個層面上的設計，這些不同特性的優(yōu)劣也將直接影響后續(xù)各道工藝中的良品率。特別是在這種高密度的應用場景下，芯片倒裝結構以及出光角度的設計直接決定芯片的核心性能表現(xiàn)，也是現(xiàn)階段行業(yè)在設計MiniLED芯片時遇到的最大挑戰(zhàn)，如果芯片單元的倒裝結構沒做好，實際應用中就會經(jīng)常出現(xiàn)壞點的情況，從而導致整個背光模組出現(xiàn)品質問題，而且MiniLED晶粒由于太小，返修的成本也非常高;再有就是如果芯片的出光性做的比較差、出光角度不夠高，就會使得MiniLED本身所具備的光學特性難以有效發(fā)揮，實際應用價值也會大打折扣，可能最終的顯示效果還不如一塊高清的液晶屏幕?？傮w來講，從芯片設計端來看，相比OLED或傳統(tǒng)液晶這類大尺寸顯示技術，MiniLED芯片的設計難度提高了好幾個數(shù)量級。”