关于全垂直LED芯片Mini超高清显示屏应用进展分析

 

2021年3月31日，TrendForce集邦咨询旗下LEDinside、WitsView联合举办的2021集邦咨询新型显示产业研讨会在金茂深圳JW万豪酒店成功举行，来自显示领域的专家和国内外800多家企业的专业人士齐聚一堂，高朋满座，还有近千人同步收看网络直播。

晶能光电江西总经理梁伏波在会上做主题报告“全垂直LED芯片Mini超高清显示屏应用进展”。晶能硅基Mini LED垂直RGB芯片量产上市，物理本质上解决金属迁移问题。

目前，Mini高清显示屏RGB方案主要有三种：普通正装，倒装和垂直结构。全垂直结构的RGB方案，芯片高度一样，都是单面出光，显示对比度、发光角度有优异表现。

三种RGB小间距显示屏实现方案介绍

晶能基于获得国家技术发明奖一等奖的硅衬底蓝光LED技术，开发出硅衬底垂直Mini LED蓝绿芯片应用于户内外高清显示屏，优势明显：

芯片一致性、稳定性以及可靠性好；

硅衬底垂直Mini LED蓝绿芯片，拥有从外延结构到芯片结构的全球专利，可对全球市场保证专利；

垂直结构的蓝绿芯片与红光芯片特性相近，可以大幅降低当前多数屏幕容易出现的毛毛虫异常；

封装厂现有大部分设备可以无缝对接，大大降低封装厂固定资产投入；

垂直芯片为方形设计，固晶窗口更大；

适应多种封装形式：IMD，1010和 COB等。

硅衬底垂直Mini LED剖面图

 

 

 

硅衬底垂直Mini LED芯片&发光图

晶能硅衬底垂直Mini LED芯片 RGB与TS（水平芯片）-RGB性能对比：晶能硅衬底垂直Mini LED芯片5*5mil，TS为行业D公司5*6mil，硅衬底垂直Mini LED芯片因单面发光，无侧光，随着间距的变小相较于TS，光干扰更少，亮度损失越少，所以硅衬底垂直Mini LED芯片在越小间距上发光强度和显示清晰度方面有优势。

普通TS-RGB

打5根线

晶能垂直-RGB

打3根线

全垂直结构在显示屏应用中的优势分析（一）：

单面出光，朗勃发光形貌，出光均匀，容易配光，散热好，显示效果清晰。

垂直电极结构，电流分布更均匀，IV曲线一致性好，水平芯片因电极在同侧，有电流堵塞，光斑均匀性差。

全垂直结构在显示屏应用中的优势分析（二）：

水平芯片容易发生离子迁移的几大因素：温度，湿度，电位差和电极材料等。

模组PCB电极或线条之间只要存在电位差，这种潜在金属迁移趋势就已经形成，往往从最薄弱（即：距离最小或电位差最大的） 地方首先发生迁移，造成漏电。我们所能做的只是设法延长从开始形成迁移的趋势到因迁移而导致产品失效的过程时间而已。

全垂直结构在显示屏应用中的优势分析（三）：

垂直结构的蓝绿芯片表面为全惰性金属电极，主要性能与红光垂直芯片一样。普通水平芯片电极材料使用了Cr、Al、ITO ，这些材料活性较强，极容易发生金属迁移，打金线只能延缓发生离子迁移的时间，铜线普遍应用在IC封装中。

垂直结构芯片正负极之间距离大于135um，相对于水平芯片正负极之间距离小于35um，即使发生金属离子迁移后的垂直芯片灯珠命会比水平芯片高4倍以上。

垂直结构芯片较普通水平芯片可以少打两根线，可有效增加焊线设备产能30%以上，打线不良率可以降低一个数量级以上。

垂直结构芯片较普通水平芯片散热性能更好，灯内温度更低。

晶能硅衬底垂直Mini LED芯片应用方案：

全垂直方案的性能和可靠性与全倒装方案基本一致，同时成本又与水平方案相当。用Micro的技术路线与硅衬底垂直Mini LED芯片相结合，在降低技术难度的同时，可以让4K、8K Mini超高清显示的LED大屏幕产品走进千家万户成为可能。总的来说，4K、8K Mini超高清显示大屏在5G技术的驱动下势不可挡，晶能硅衬底垂直Mini LED芯片有机会提供一个超高性价比光源解决方案。
编辑：lyn