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Mini LED,要怎么检?

时间:2022-03-12 09:37:55 点击次数:2

如果你关注行业新闻,最近一两年应该经常会看到有关Mini LED的新闻登上“热搜”。正逐渐兴起的Mini LED是什么?Mini LED给工业视觉检测带来的挑战又是什么?

Mini LED是什么?

Mini LED是「次毫米发光二极管」,指芯片尺寸介于50~200μm之间的LED。由于Mini LED尺寸介于传统LED与Micro LED之间,是在传统LED背光基础上的改良版本,目前也算是Micro LED发展过程中的最佳替代品。下面这张图,解释了传统LCD、OLED、Mini LED、Micro LED的各自特性。

Mini LED比起传统LED来说,颗粒更小、显示效果更加细腻、亮度更高,同时比OLED更省电,而且支持精确调光,不会产生LED的背光不匀的问题。目前可将Mini LED视为LED到Micro LED之间的过渡,相比于Micro LED的低良率,Mini LED明显在量产方面更有优势,苹果从2021年开始在iPad Pro和MacBook采用了Mini LED。苹果之所以全面转向Mini LED面板,主要是Mini LED有以下优势:

  • 轻薄、省电
  • 亮度、对比度均超越HDR(即苹果口中的 XDR)
  • 色域更广、颜色更饱和
  • 峰值亮度提升3~5倍 (>1000nit)
  • 显示寿命比OLED延长3~5倍
  • 可比OLED省电多达80%
  • 成本比OLED更低

从应用来看,Mini LED可分为背光和RGB显示两个方向。

1. Mini LED背光技术通常采用蓝色芯片搭配转色材料实现白色背光,再结合液晶面板实现画面显示。Mini LED背光具有局域调光(Local Dimming)技术,能够通过精细分区,对整体画面进行动态调光,从而实现高动态对比度。应用场景包括可穿戴显示设备、电视、车载显示、电竞和笔电显示等。

2. Mini RGB显示是自发光技术,相当于小间距显示屏的技术升级版,通常是由RGB Mini LED芯片组成显示像素,再通过SMT或COB封装的方式贴在驱动基板上,作为显示屏直接显示,应用场景包括可穿戴显示、高清移动显示、车载显示、高清大尺寸显示等。由于技术尚不成熟、成本偏高,Mini RGB显示尚未到达冲刺量产阶段。不过,会议室、指挥监控、高端商业显示、安防等公共服务大尺寸显示的需求正在被激发。

Mini LED如何检?

先做个对比,在我们熟悉的SMT工艺中,目前已量产使用的最小CHIP元件为01005(公制尺寸为400μm200μm),而Mini LED的颗粒尺寸在50~200μm之间,最小的尺寸为125μm75μm,大小仅相当于01005CHIP元件的1/9,这要求检测设备的视觉更加精细,AOI镜头要有微米级的分辨率,才足够拍清楚每颗LED芯片的细节。并且,在一块Mini LED板上,最多可达十万颗LED芯片,这不但要求硬件上配置更大像素的相机保证视野面积,以确保检测速度跟上产线速度,而且超大的计算量也是对算法及软件的一个挑战。除了检查Mini LED芯片的错漏反偏等不良,对Mini LED的性能要求,是每颗LED颗粒均能正常发光。这时需要给面板供电,让每颗Mini LED颗粒亮起来,这被称为LED的点亮测试。检查每颗LED颗粒是否正常发光,也是AOI检测不可或缺的环节。

Mini LED给AOI带来的新挑战,总结如下:

  1. 更小的芯片尺寸对分辨率的要求更高
  2. 更小的芯片尺寸要求更小的偏移检测能力,重复精度要求更高
  3. 10万数量级的芯片检测要求电脑硬件和AOI软件具有更快的计算能力
  4. 针对大尺寸背光板,要求检测速度更快
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