小间距LED的自然延伸 实现mini LED的关键技术

小间距LED的自然延伸 实现mini LED的关键技术

集邦咨询LED研究中心（LEDinside）数据显示，随着LED显示屏于租赁市场、HDR市场应用、零售百货、会议室市场需求增加，2022年全球LED显示屏市场规模将达到93.49亿美金，预估2018~2022年复合成长率为12%。其中，2018年室内小间距市场规模成长至19.97亿美金，年成长高达39%，主要动力来自于超小间距趋势持续发酵，预计其2018~2022年复合成长率将达28%。

从2018年中国大陆小间距LED销售结构来看，1.0以下间距的销售额占比快速增长，大幅提升5.8个百分点。标志着小间距LED显示屏市场正快速向超小间距及mini LED过渡。

与传统DLP显示方式相比，mini LED显示技术具有无缝拼接、高画质、应用场景灵活等特点。DLP背投技术体积与重量过大、寿命短、对比度不足、易白屏、伴有灼伤现象等，这些短板不容小觑。相比之下，小间距及mini LED所具备的高亮度、高色彩饱和度、高对比度、高分辨率、体积轻薄、寿命长等优良特征，广泛受到客户的青睐。

目前mini LED显示屏已经开始逐步的应用于交通管理指挥中心，安防监控中心等政府采购项目；未来，随着其渗透率的进一步提升，室内商业显示等更为广阔的应用市场同样值得期待。

2018年全年商用显示市场整体规模达766.4 亿，同比增长率达39.1%，其中小间距及mini LED市场规模贡献68.4亿。鉴于商显市场较大的体量以及小间距及mini LED较低的渗透率，蓬勃发展的商业显示市场将会是推动mini LED显示屏行业快速发展的重要力量。

mini LED作为小间距LED产品的延伸和Micro LED的前奏,虽然在2018年获得较大突破，并在2019年迎来量产，但是在持续发展的过程中，仍面临来自芯片、封装、驱动IC、巨量转移等诸多方面的新技术挑战。

芯片端关键技术

芯片尺寸微缩：在终端市场超薄的要求下, miniLED的芯片需要微缩化。由于将传统LED芯片尺寸微缩到100μm到200μm，因此对芯片生产过程中的光刻和蚀刻要求更高，焊接面的平整度、电极结构的设计、易焊接性以及对焊接参数的适应性、封装宽容度都是芯片设计的难点与重点。

红光倒装芯片：目前mini LED大多采用倒装结构，主要因为倒装芯片无需打线，适合超小空间排列。虽然蓝绿光倒装LED芯片生产较为成熟，但是红光倒装LED芯片技术难度高，需要进行衬底转移（不同于蓝绿光的蓝宝石衬底，红光芯片砷化镓衬底不透明，做倒装芯片需要转移到透明衬底上），其转移技术、良率控制极为关键。

封装端关键技术

高效率固晶与贴片：由于mini LED尺寸的微缩化及芯片和灯珠单位面积使用量的巨大、排列的紧密，因此其对焊接面平整度、线路精度、焊接参数的适应性和封装宽容度有更高的要求。传统锡膏固晶容易导致芯片焊接漂移，孔洞率增大，对mini LED来说已经不再适用，目前使用更高精度固晶基板及固晶设备尤为关键。此外，由于mini LED精度要求在25um以下，因此传统贴片机必须将贴片速度降低到原有贴片速度的30-50%。为了避免显示屏生产效率的下降，未来能够获得更高效的贴片机是一个挑战。

薄型化封装：在背光领域，mini LED超薄化需求尤为重要，但当PCB厚度低于0.4mm时，在回流焊、Molding工艺中，由于树脂基材与铜层热膨胀系统不同，会诱发芯片虚焊，而Molding封装过程中，封装胶与PCB热膨胀系数不同也会导致胶裂。

驱动IC关键技术

驱动控制与散热：由于mini LED点间距较小，所用发光芯片尺寸小且数量多，使得驱动IC对电流的精准控制要求更高。此外，因为使用大量的驱动IC和LED芯片，这也导致散热困难出现，而过多的热量会损害显示品质和产品的可靠性，因此高集成和低功耗的驱动IC将是显示屏驱动IC的发展方向。

区域调光：在采用分区域调光方案时，背光模组面临着分区亮度和均匀度、刷新频率、背光光效、集成度、精细调光分辨率提升等一系列技术门槛。

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