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MiniLED芯片红光倒装难度高 大角度方案存挑战

出光角决定芯片核心性能 大角度方案仍存挑战

除了MiniLED芯片的倒装方案设计外,出光角度控制方案的设计也是横亘在良率提升之路上的另一座“大山”。据编者了解,出光角的大小将直接决定芯片的多项光学性能表现,比如RGB品质、光学效率以及高亮高饱和等特性。为了能够获得具备大角度出光能力、混光度均匀的MiniLED芯片,各厂商也都使出了浑身解数,通过一系列优化芯片厚度、衬底甚至电极结构的方案,以求能更进一步增大MiniLED芯片出光角度。

只有具备很好的出光性,才能达到应用端规定的良品标准,否则在实际应用中很容易出现出光不均匀以及显示效果差的情况,谢志国告诉记者:“目前,业界对MiniLED芯片的要求是在比较小的OD距离下能够获得一个更大的均匀光。在芯片层面,现在常规出光角度一般在120度左右,由于混光距离高,因此对芯片数量的需求比较多。但目前,各家厂商也都在研究如何设计芯片的出光角度,从而突出器件的关键性能并提升良率。”

针对这一块,国星光电在MiniLED芯片上也做了一些针对性的光学结构设计优化,国星光电白光器件事业部副总经理谢志国告诉记者:“比如我们在芯片的厚度方面进行了一些改进,从而增加其侧面的出光;同时,我们也在PSS衬底形貌上进行了一些优化,增加了大角度出光特性,从而获得更大角度出光的MiniLED芯片。不过,厚度增加之后也带来了高度的增加,从而提升了后续裂片生产工艺上的问题,因此还需要在后端工艺上进行一些调整。”

童晓楠也表示:“针对芯片的出光角的设计,业界各大厂商都有不同的解决方案,比如有的厂商主张在芯片与电极间加入后窗口层,有效扩大光引出角锥来提高出光率和出光角度;或者采用表面粗糙化或者芯片侧面的粗糙化的方式,通过散射光的方向来减少反射并增加透射率;有的也偏向于采用剥离与透明衬底技术,通过减少衬底吸收作用的方法来开拓芯片向下引出角锥,从而很大程度上提升芯片的出光效率及角度。不过,真正能够既做到大角度出光又能保持高混光均匀度的方案难度非常高,目前业界厂商都还处于探索当中,很多方案仅仅只是停留在Demo层面,未来在量产实施过程中还会出现很多难以预测的问题。”

总而言之,供应商们一致认同的MiniLED大规模放量时期已渐行渐近,为了兑现这一庄重“承诺”,业界各大厂商也都在快马加鞭,竞相研发各种创新方案去解决MiniLED芯片量产的良率问题。但在编者看来,无论是在红光倒装结构还是大角度出光性设计上,目前各大厂商都还未给出真正得到大规模量产验证的解决方案,MiniLED芯片的良率问题将会在未来一段时间里继续存在。而受制于芯片端的良率影响,MiniLED技术导入各应用端的成本仍然会居高不下,因此编者也预计模组及背光显示屏在明年的量产及出货情况可能也并不会如预期那般景气,MiniLED与终端市场将会持续一段相当长的“磨合期”。

(作者:席安帝)

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