由中国电子视像行业协会Mini/Micro LED显示产业分会(CMMA)指导,SciLinks Group主办的“2022第三届全球Mini/Micro LED显示技术周(Global Mini/Micro LED TechDays)”于 2022年7月13-14日在深圳机场凯悦酒店隆重举办。本次活动围绕“大显示时代的商业创新”为主题,分别从宏观政策、大显示市场和技术战略、Mini LED背光应用、Mini LED背光配套和画质提升、Micro LED中小尺寸应用、Micro LED大尺寸应用、Micro LED技术攻坚、Micro LED材料器件八大方面,全面展示2022 Mini/Micro LED最新成绩。
全球Mini/Micro LED显示技术周(Global Mini/Micro LED TechDays) 一直以来携手全球显示产业链上下游企业高层,共同为大家奉献一场行业盛宴。迄今为止已连续举办三届,共计6场高端会议,近百位全球Mini/Micro LED领域顶级大咖上台分享观点,系列活动与会人数超5000人次。本届论坛两天会议共计千余人参加,共同探讨Mini/Micro LED的机遇与挑战。

苏州希盟科技股份有限公司 产品总监 王朱砂为大家带来了精彩纷呈的演讲分享,以下为演讲实录:
在座的各位来宾,各位产业链的朋友,很高兴能够借助视像协会的这个平台来认识大家,进行学习和交流,我是来自苏州希盟的王朱砂,希盟来自于苏州,成立于09年,主要是以流体控制为主要技术开发的公司,大家可以看到从09年开始成立时,一直都是围绕着流体还有显示技术相关的行业,所有的技术突破大部分或者技术节点都是在平板显示领域,算是显示领域的老兵。
希盟专注于流体控制的技术,现在大概有350余项专利,其中80%是来自流体控制技术相关的领域,我们的目的是把专利和技术转化成固定的一些功能部件或者是落地为特定的设备,是我们一直在做的事情,公司员工300多人当中从事工艺技术上面的,还有机械设计、视觉、机器视觉和软件研发超过80个人,这些团队也是支持能够把多年的积累,还有工艺上的经验转化为功能部件,进而落地设备级的产品服务大家。
从现在看来当前在Mini LED行业里主流方案还是因为受限于成本和效率原因,大多数采用的POB的方案,还有可靠性的原因,包括现有产线的原因,大家方案选择过多还是在POB上,刚才TCL的王总讲过,随着市场认知提升,还有消费者对品质要求进一步的提高,这样分区调光技术反向也会催生对于背光硬件上的要求要提升,在小型化、轻薄化就一定会有更多要求。未来趋势我猜测一定是往COB的方向,芯片数量比较小,尺寸比较小,可以更适合于进行做一些高密度,还有小间距,甚至把整个背光做成更加轻薄的选择。
作为COB的话,它是裸片封装,封装完成以后,呈现的背板产品是裸露的状态,它是没有进行任何的保护,如果说在不增加光路设计下,只是点阵的光点,在一定情况下显示就会由于光斑不均匀导致颗粒感,对这些点光源进行转化,然后进行电路设计,在COB上面,光学胶水的喷点、涂布以及划线或者填充是可以配合不同设计,来进行不同光学设计,实现特定的光学电路之后,使得Mini LED背光平台的这些产品可以达到更加优质显示效果。
在COB的封装技术上,有给大家带来的是大概有三项技术,在行业里大家在这上面应该有很多的研究了,第一是透镜工艺,第二是围坝填充工艺,第三是面涂工艺,都有不同应用场景,透镜工艺主要是应用在间距比较大的背光产品上,间距大,相对来说透镜可以做得大一些,可以做单点的,围坝填充工艺一般用于小尺寸产品,在密度较高的产品上,没有办法做单颗喷点的时候,就会选用围坝填充方案,面涂工艺是我们做的新的尝试,后面给大家做分享。
透镜工艺主要喷的是光学透明胶,直接形成一个透镜,是作为一个构造。面涂工艺通过狭缝整面的涂布,可以高效率生产,交货非常均匀,边缘可以做得非常的整齐,围坝填充可以提供类支架杯口的结构,提供的功效也是最好的,这也是我们现在看到的,在一些高端产品上,集中使用的方案。讲一下透镜的工艺是大家应用比较多的方案,适合于较大的背光板,可能对于尺寸上面或者是厚度没有太多的要求,这样它可以通过在背光板上构造灯珠,来体现效果。可以提供两个功能,第一是对芯片进行封装,刚才提到芯片它是裸装的,在整个过程中有碰伤,或者使用过程中有老化问题,首先要对它封装,其次对它做光学透镜的构造,可以做到完整的可以媲美POB的形式。
这个工艺难点挺多的,对于胶量的一致性要求比较高,封装可能对胶量要求不高,对于是透镜功能,透镜的形态胶量对它就有非常大的影响,如果胶量偏多,透镜相应一定会偏大一些,如果胶量偏少透镜就会小,形成不一样的光路或者发光量,光斑的差异就会造成显示效果的问题,就像前面提到的颗粒感。
所以在于如果要做透镜的,要选择非常高精度的,适用于精微场景,研发的高精度的喷射法,如果做到这样的精度要求,做过大量的测试,必须要把胶量的偏差控制在2%以内,才可以满足得了透镜它的光学要求。
其次胶量它会带来的还有一个问题就是形态,形态有可能是因为胶量不均匀造成,其次也可能是因为喷点的过程中,出胶机构或者运动过程中一震动,会造成胶滴偏斜或者变形,要保证我们出胶系统如何稳定的工作,这是首要,其次发生这样的变形应该怎么办,我们要及时检测出来,及时做纠正和返修,在这上面必须做一些检测功能。但是透镜作为透明材料,它其实是很难被普通的或者是传统的这种机器视觉的配置做检测,所以我们选用的方案,其实是一个光谱供胶的方案,对于不同的波长光线扫描到具体产品上,对它反射回来的信息做分析,可以形成一个3D的点云,从而对三维模型,进而进行分析。
这个技术其实精度还是非常高,现在可以达到μm级别了。
第三个对于同心度的要求,因为透镜它的形态是固定,要满足光路,一定是透镜必须和芯片要居中,这样才能满足大家设计的或者所设想的光线出口和光线的去向。我们第一要依赖于设备它非常稳定的精度表现,在尺寸上基本上要达到正负0.05,也就是50个μ精度表现才可以满足,我们现在看到的方案,如果说在大尺寸上的面板,可能要求低一些,正负0.1毫米也就是100μ,在未来突破更加密集或者光距离更小的情况下要求会更高,现在是可以做到50μ级别的同心度。
第三在整个透镜的构造过程中,是会产生气泡的问题,这个气泡的来源,基本上来自于两个方面,第一个方面是在它胶水射出的过程中,在浇入当中会产生物理积累的气泡,会带到产品中去,第二因为材料当中,或者是固化过程当中,因为化学反应,或者是材料本身的析出会有气泡产生,对于这种透镜或者是光学胶作为点胶材料的喷射法,必须是要有针对于点胶的透明喷射的控制策略,是一定有算法的,可以驱动部件会有不同的装机策略,这样构建出的胶体会避免大量产生气泡可能性。
在实践当中,经验告诉我们,对于材料的预处理以及点胶对象,要给胶水材料以及点胶完成的工艺,其实都有非常完整的经验可以选择,大家有兴趣我们可以再做更多的交流,我们是把这样的产品以及封装成为一个工艺包,对客户来说非常简单来做选择。
第五个难点跟成本密切相关的,在现在的选择上面,现在市场上大多数选用的分区方案比较低的,跟成本相关,到一定程度还是会累计非常多的芯片,需要做加工。现在这边做到65、75、85刚才听到的新产品98寸,那么它的灯珠的数量以及芯片数量会是十几K,20K、40K这样的数量级,这个时候要对产量做更多的探索,希盟作为设备公司,比如我们现在成熟的有双阀的,四阀门的,我们在玻璃基的产品有十阀的产品,各有优缺点,在多法产品上一致性、可靠性如何同时保障,这个根据不同的方案,不同的项目场景会有不同的选择。
在双阀上我们的设备配套的是有几种方案,同步异动的方案,和同步重动的方案,从时间维度来讲整个过程,是同时发生的,动的角度是指空间维度,动作姿态是分开的,同步同动是同时运动时,两个阀是给出不同的运动轨迹,非常适合于芯片精度不高情况下就可以选择这样的方案,精度比较高的情况下就可以选择同步重动方案,这个时候就不需要做个别的调整。我们还有一个方案就是点拍并行的方案,可以播放一下。
这个方案是四阀的方案,在这个过程中,其实对于一些位置精度不高情况下,可以在不对所有芯片做定位情况下,我们先定位一排,然后在点的过程中,再定位下一拍,所以在点和拍同时操作时,解决定位时间对效率就有很大的提升。
这是围坝填充方案,通过构造纵向和横向的筑坝来做填充,难点在于胶线形态一致性,比如说典型的胶宽在0.5毫米,胶高是到30um,高宽比我们现在可以稳定提高到60%到70%,总共以12.9寸A产品来讲,划线要超过100条,大概需要行径25米左右,提供的方案可以做到360秒完成划线,也就是行径25米,交叉点有非常大的要求,凸点和均匀性,在这上面对交叉点有一项特别的技术电频管理技术,运行到焦点位置,点胶法可以对它进行分屏控制,它的出胶量可以做动态的调整,从而保证它在焦点时有相当不错的均匀性,这是我们均匀性的一个表现,设备上也会自动输出结果,便于在生产做分析。
在填充工艺上,因为填充量比较大的,如果在填充过程中要停顿,对这个效率影响也会比较大,也提出将这个阀进行排列,在一个框内用几个阀来进行点,保证效率。
这是我们新的尝试,作为围坝填充方案的补充,把我们在其他领域的技术,往这边做了一个转移,我们通过狭缝涂布的胶头,胶水快出来的时候就像一块布,厚度非常均匀的,可以控制在0.05um左右的厚度均匀性,通过调整间歇片可以做到0.2um到0.5um的厚度,可以一次性的整面涂布,也就是围坝填充工艺相比,整面涂布的方案可以到50秒一片,回想刚才的360秒加上120秒提升的效率非常高,在这个工艺要做进一步的尝试,如何在平整胶面上做二次的加工,在上面做一些纹理的转运就可以构造特殊的光学路径,可以跟客户一起研究我们芯片对应的位置,我应该压什么样的纹理出来或者构造出来,就可以得出围坝填充方案同等的光学效果。
对于以上的工艺我们也是推出专用的设备,设备级是专用型的,针对以上所有的工艺都是有专门的匹配,包括点胶法,这个阀产品是我们自己的产品,跟其他的公司有差异,在功能部件会有积累,从350多项专利会有落实成部件产品,比如说喷射法在工作过程当然以400赫兹运行,光胶仪每一滴都可以看到它的表现,从而反向来调节点胶的参数。
这些是我们可以达到的能力,也是在客户方做到了验证,后面有兴趣我们可以展开讲。在周边也提供一些方案,在点胶之前做一些处理,包括把LY单独拎出来作为一个单项设备,在背板里一定会有其他的IC,在无尘等级要求高会做底部填充的,包括SMT制成当中的锡膏或者芯片底部的封装,也有专用的设备,在成形当中,如果需要做三防和器件固定也会有专用的设备,我们提供的算是一个完整的点胶方案。
以上就是我的一些分享,也希望大家能够指正,谢谢大家!

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