國星光電POB技術(shù)助力產(chǎn)業(yè)化加速

2021年3月17日，飛利浦電視宣布推出首款MiniLED電視——MiniLED9500系列，采用12288顆MiniLED，擁有1024個獨立控光分區(qū)，對比度為150000:1。飛利浦成為繼TCL、海信、康佳、小米、LG、三星、創(chuàng)維、長虹之后的第九家發(fā)布MiniLED電視的廠商。據(jù)TrendForce集邦咨詢統(tǒng)計，自2019年至今，上述9個廠商已經(jīng)發(fā)布了共計17款MiniLED電視，其中2021年第一個季度共計發(fā)布8款產(chǎn)品，包括TCL的OD Zero、三星的Neo QLED和創(chuàng)維的Q70等。

MiniLED電視概念持續(xù)火熱，與過去不同，2021年廠商發(fā)布的新品，部分已經(jīng)在終端渠道開始銷售，而不是過去的只聽雷響，不見下雨。TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示，2020年全球MiniLED電視銷量僅為十萬的數(shù)量級，2021年將成長至百萬數(shù)量級，MiniLED芯片在背光電視應(yīng)用的產(chǎn)值上看2.7億美元，成為真正意義的MiniLED電視元年。

成本是MiniLED電視普及關(guān)鍵因素，POB為目前最具商業(yè)化能力的技術(shù)路線

成本高是MiniLED背光電視普及的最大障礙，而成本與技術(shù)方案有較大關(guān)聯(lián)。目前市場上MiniLED背光電視技術(shù)方案主要包括COB、POB兩種，按基板不同，還再分為PCB基板和玻璃基板。COB即Chip on Board，LED芯片直接打在基板上，再進行整體封裝；POB即Package on Board，行業(yè)內(nèi)俗稱的滿天星方案，首先將LED芯片封裝成單顆的SMD LED燈珠，再把燈珠打在基板上，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。

目前無論是從成本還是工藝的成熟度看，POB技術(shù)都領(lǐng)先于COB。2020年銷售在市場上的MiniLED背光電視，采用的技術(shù)方案主要就是POB。COB和POB技術(shù)的競爭自MiniLED背光電視概念問世以來一直就存在，且不論未來POB和COB技術(shù)誰勝誰負(fù)，至少在短期的2-3年內(nèi)，從成本、工藝的角度衡量，POB技術(shù)是最具商業(yè)化能力的方案。

國星光電深耕MiniLED背光多年，新一代POB技術(shù)助力產(chǎn)業(yè)化加速

國星光電是國內(nèi)較具代表性的POB技術(shù)路線廠商之一，早在2018年，國星光電就開始布局MiniLED背光項目，到2019年為全球首款MiniLED TV提供核心背光模組并一舉實現(xiàn)MiniLED背光產(chǎn)品大批出貨，再到2020年成功推出新一代Mini POB背光新方案，導(dǎo)入國內(nèi)、國際大廠并實現(xiàn)量產(chǎn)升級。國星光電的Mini POB背光模組，是如何獲得業(yè)界的認(rèn)可？

首創(chuàng)的Molding封裝技術(shù)，提升畫面均勻度

LED背光應(yīng)用本身對光色一致性的要求比一般照明應(yīng)用的要高很多，進階到MiniLED背光之后，由于使用的數(shù)量增長了幾十上百倍，更加考驗LED的一致性的問題。國星光電Mini POB背光封裝方案主要是基于小型化的TOP背光器件，采用業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的Molding封裝結(jié)構(gòu)和出光設(shè)計，具有大角度（≥175°）、高亮度、高一致性等突出光學(xué)優(yōu)勢。通過積極展開產(chǎn)品發(fā)光光學(xué)調(diào)試優(yōu)化，相比傳統(tǒng)SMD方案，采用Mini POB方案的背光產(chǎn)品光學(xué)性能進一步提升，能實現(xiàn)更優(yōu)異的畫面均勻度。

                                                                    
   
                                                                                  TOP燈珠配光曲線圖（資料來源：國星光電）


嚴(yán)選原材料搭配特殊支架封裝，提升產(chǎn)品可靠性

由于MiniLED背光電視的燈珠數(shù)量較多，對燈珠的可靠性提出了更嚴(yán)峻的考驗，否則產(chǎn)品檢修將會極大的增加成本，而且會影響終端產(chǎn)品的使用壽命。

國星光電Mini POB背光方案通過選取發(fā)光性能優(yōu)異的LED，搭配特殊支架封裝，進行更深入的光學(xué)和亮度優(yōu)化，依托嚴(yán)格的可靠性標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)降成本的同時兼具極高可靠性優(yōu)勢?？煽啃灾饕ㄟ^耐高溫、極端環(huán)境適應(yīng)力和防硫化三個方面的能力作為評判依據(jù)。

首先是耐高溫的考驗，對于MiniLED背光產(chǎn)品，LED的使用壽命和持久度是衡量產(chǎn)品可靠性的重要標(biāo)準(zhǔn)。光衰變化則是對器件性能評定的一項重要指標(biāo)。根據(jù)加嚴(yán)的耐高溫壽命實驗，國星光電MiniLED背光模組通過5000小時高溫老化實驗后，流明維持率佳，可滿足長期使用的可靠性要求。

                                                                   

                                                                                                    資料來源：國星光電   

其次是極端嚴(yán)酷的環(huán)境變化適應(yīng)力，冷熱沖擊測試可以在極短時間內(nèi)檢測產(chǎn)品因極高溫度和極低溫度沖擊引起的物理傷害或者化學(xué)變化，是考核產(chǎn)品對周圍環(huán)境溫度急劇變化的適應(yīng)性能力并判斷產(chǎn)品壽命及性能變化的重要依據(jù)。

按照MIL-STD-202G測試標(biāo)準(zhǔn)，國星光電MiniLED背光模組在-40℃(30min)圖片100℃(30min)的嚴(yán)苛實驗環(huán)境下進行數(shù)百次循環(huán)的極端冷熱沖擊實驗。按實驗結(jié)果，背光模組無閃爍、無死燈，無焊接脫落，整體外觀無膨脹或扭曲，無內(nèi)部裂痕，內(nèi)部材料間無剝離，產(chǎn)品極具適應(yīng)環(huán)境溫度急劇變化的適應(yīng)性能力。

最后是防硫化能力，LED的硫化指的是由于環(huán)境中的硫元素滲入支架內(nèi)部，在一定的溫、濕度條件下，與支架鍍銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成黑色Ag2S的過程。LED發(fā)生硫化后，會導(dǎo)致支架功能區(qū)黑化，光通量嚴(yán)重下降，色溫明顯漂移，死燈等一系列可靠性問題。

經(jīng)嚴(yán)格的硫化實驗驗證，國星光電MiniLED背光模組的LED支架功能區(qū)無出現(xiàn)黑化現(xiàn)象，且LED光衰小，順利通過了硫化考驗，具備優(yōu)異的防硫化性能。

技術(shù)創(chuàng)新使光源數(shù)量減少50%，極大提升產(chǎn)品性價比

一個新產(chǎn)品能否被市場所接受，成本絕對是最關(guān)鍵的因素。成本價格是一個技術(shù)能否落地、能否走得更穩(wěn)健的關(guān)鍵因素。目前，MiniLED背光產(chǎn)品的成本依舊是最大的難題。原材料成本居高不下成為了MiniLED背光產(chǎn)品市場滲透的掣肘。其中，多達上萬顆甚至幾萬顆的微型LED就占了整個背光顯示產(chǎn)品成本的40%-70%。無疑，成本的下降很大程度上依賴于LED光源的方案升級。

依托技術(shù)的創(chuàng)新，國星光電的Mini POB方案實現(xiàn)了在同樣規(guī)格的背光模組下（同OD，同尺寸，同光學(xué)膜片），LED燈珠以更大的Pitch值有序排布，整機所需LED光源數(shù)量大幅下降，降幅多達50%。

此外，Mini POB方案采用一體集成化設(shè)計，易組裝拼接，無返修難題，大大降低了維修成本。

進入2021年以來，越來越多的品牌廠開始發(fā)布MiniLED電視或不斷升級原有的MiniLED電視，目前雖然產(chǎn)品終端售價依然處于較高的水平，但是電視產(chǎn)業(yè)往MiniLED發(fā)展的方向基本上已經(jīng)明確，接下來重點的課題將是如何降低成本。成本與工藝、技術(shù)密切相關(guān)，目前來看，POB是技術(shù)最成熟的方案。以國星光電為代表的封裝、打件廠商，通過技術(shù)不斷的更新迭代，將有望使得綜合成本快速下降，加速MiniLED電視產(chǎn)業(yè)化進程。（文：LEDinside Allen）