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Mini LED电视新品目不暇接,国星光电POB技术助力产业化加速

MicroLED.cn MiniLED 2021-04-19 12:46:44 4897 0 | 文章出自:ledinside MiniLED


2021年3月17日,飞利浦电视宣布推出首款Mini LED电视—MiniLED9500系列,采用12288颗Mini LED,拥有1024个独立控光分区,对比度为150000:1。飞利浦成为继TCL、海信、康佳、小米、LG、三星、创维、长虹之后的第九家发布Mini LED电视的厂商。据统计,自2019年至今,上述9个厂商已经发布了共计17款Mini LED电视,其中2021年第一个季度共计发布8款产品,包括TCL的OD Zero、三星的Neo QLED和创维的Q70等。

Mini LED电视概念持续火热,与过去不同,2021年厂商发布的新品,部分已经在终端渠道开始销售,而不是过去的只听雷响,不见下雨。数据显示,2020年全球Mini LED电视销量仅为十万的数量级,2021年将成长至百万数量级,Mini LED芯片在背光电视应用的产值上看2.7亿美元,成为真正意义的Mini LED电视元年。

成本是Mini LED电视普及关键因素,POB为目前最具商业化能力的技术路线

成本高是Mini LED背光电视普及的最大障碍,而成本与技术方案有较大关联。目前市场上Mini LED背光电视技术方案主要包括COB、POB两种,按基板不同,还再分为PCB基板和玻璃基板。COB即Chip on Board,LED芯片直接打在基板上,再进行整体封装;POB即Package on Board,行业内俗称的满天星方案,首先将LED芯片封装成单颗的SMD LED灯珠,再把灯珠打在基板上,两者有着本质的区别。

目前无论是从成本还是工艺的成熟度看,POB技术都领先于COB。2020年销售在市场上的Mini LED背光电视,采用的技术方案主要就是POB。COB和POB技术的竞争自Mini LED背光电视概念问世以来一直就存在,且不论未来POB和COB技术谁胜谁负,至少在短期的2-3年内,从成本、工艺的角度衡量,POB技术是最具商业化能力的方案。

国星光电深耕Mini LED背光多年,新一代POB技术助力产业化加速

国星光电是国内较具代表性的POB技术路线厂商之一,早在2018年,国星光电就开始布局Mini LED背光项目,到2019年为全球首款Mini LED TV提供核心背光模组并一举实现Mini LED背光产品大批出货,再到2020年成功推出新一代Mini POB背光新方案,导入国内、国际大厂并实现量产升级。国星光电的Mini POB背光模组,是如何获得业界的认可?

首创的Molding封装技术,提升画面均匀度

LED背光应用本身对光色一致性的要求比一般照明应用的要高很多,进阶到Mini LED背光之后,由于使用的数量增长了几十上百倍,更加考验LED的一致性的问题。国星光电Mini POB背光封装方案主要是基于小型化的TOP背光器件,采用业内首创的Molding封装结构和出光设计,具有大角度(≥175°)、高亮度、高一致性等突出光学优势。通过积极展开产品发光光学调试优化,相比传统SMD方案,采用Mini POB方案的背光产品光学性能进一步提升,能实现更优异的画面均匀度。

Mini LED电视新品目不暇接,国星光电POB技术助力产业化加速  第1张

                                                          TOP灯珠配光曲线图(资料来源:国星光电)

严选原材料搭配特殊支架封装,提升产品可靠性

由于Mini LED背光电视的灯珠数量较多,对灯珠的可靠性提出了更严峻的考验,否则产品检修将会极大的增加成本,而且会影响终端产品的使用寿命。
国星光电Mini POB背光方案通过选取发光性能优异的LED,搭配特殊支架封装,进行更深入的光学和亮度优化,依托严格的可靠性标准,实现降成本的同时兼具极高可靠性优势。可靠性主要通过耐高温、极端环境适应力和防硫化三个方面的能力作为评判依据。首先是耐高温的考验,对于Mini LED背光产品,LED的使用寿命和持久度是衡量产品可靠性的重要标准。光衰变化则是对器件性能评定的一项重要指标。根据加严的耐高温寿命实验,国星光电Mini LED背光模组通过5000小时高温老化实验后,流明维持率佳,可满足长期使用的可靠性要求。
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                                                                                             资料来源:国星光电
其次是极端严酷的环境变化适应力,冷热冲击测试可以在极短时间内检测产品因极高温度和极低温度冲击引起的物理伤害或者化学变化,是考核产品对周围环境温度急剧变化的适应性能力并判断产品寿命及性能变化的重要依据。
按照MIL-STD-202G测试标准,国星光电Mini LED背光模组在-40℃(30min)--100℃(30min)的严苛实验环境下进行数百次循环的极端冷热冲击实验。按实验结果,背光模组无闪烁、无死灯,无焊接脱落,整体外观无膨胀或扭曲,无内部裂痕,内部材料间无剥离,产品极具适应环境温度急剧变化的适应性能力。
最后是防硫化能力,LED的硫化指的是由于环境中的硫元素渗入支架内部,在一定的温、湿度条件下,与支架镀银发生化学反应生成黑色Ag2S的过程。LED发生硫化后,会导致支架功能区黑化,光通量严重下降,色温明显漂移,死灯等一系列可靠性问题。
经严格的硫化实验验证,国星光电Mini LED背光模组的LED支架功能区无出现黑化现象,且LED光衰小,顺利通过了硫化考验,具备优异的防硫化性能。

技术创新使光源数量减少50%,极大提升产品性价比

一个新产品能否被市场所接受,成本绝对是最关键的因素。成本价格是一个技术能否落地、能否走得更稳健的关键因素。目前,Mini LED背光产品的成本依旧是最大的难题。原材料成本居高不下成为了Mini LED背光产品市场渗透的掣肘。其中,多达上万颗甚至几万颗的微型LED就占了整个背光显示产品成本的40%-70%。无疑,成本的下降很大程度上依赖于LED光源的方案升级。
依托技术的创新,国星光电的Mini POB方案实现了在同样规格的背光模组下(同OD,同尺寸,同光学膜片),LED灯珠以更大的Pitch值有序排布,整机所需LED光源数量大幅下降,降幅多达50%。
此外,Mini POB方案采用一体集成化设计,易组装拼接,无返修难题,大大降低了维修成本。
进入2021年以来,越来越多的品牌厂开始发布Mini LED电视或不断升级原有的Mini LED电视,目前虽然产品终端售价依然处于较高的水平,但是电视产业往Mini LED发展的方向基本上已经明确,接下来重点的课题将是如何降低成本。成本与工艺、技术密切相关,目前来看,POB是技术最成熟的方案。以国星光电为代表的封装、打件厂商,通过技术不断的更新迭代,将有望使得综合成本快速下降,加速Mini LED电视产业化进程。
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