Mini LED显示用封装材料及应用介绍

Mini LED显示主要分成直显和背光两种技术方式，在技术原理上，Mini LED直显是把Mini LED芯片直接作为显示像素点，以此提供成像的基本单位，从而实现图像显示。Mini LED背光是把Mini LED作为LCD面板的背光源，通过在背光模组设置大量Mini LED芯片，实现超高对比度、超高亮度、超高色域的画质表现。左图为Mini LED背光显示技术，右图为Mini LED直显显示技术。

LED芯片封装是LED生产，以至显示设备生产中的重要一环。芯片封装一方面起保护芯片的作用，另一方面可以提高芯片的光学效率。具体包括密封和保护芯片正常工作，避免其受到环境湿度与温度的影响而造成组件参数的变化；同时定并支持导线，防止器件受到外界机械振动，冲击力的作用而产生破损；降低LED芯片与空气之间折射率的差距以增加光效，实现特定的光学分布等。

Mini LED背光封装材料

1、       微透镜胶

透镜工艺主要在Mini LED芯片上点透镜成型胶水，实现形貌尺寸一致性好的透镜形状，确保整个面板发光显色均匀，同时对芯片起到了保护作用。主要应用在间距比较大的背光产品上，实现在精确控光的同时起到保护作用。Mini LED的透镜自成型材料主要有四点要求：（1）保持透镜形状高度一致性和稳定性；（2）高透过率，可提升光效；（3）高可靠性；（4）与高速点胶和射胶工艺相互兼容。

2、       围坝胶

围坝填充工艺主要用围坝胶把单位数量的Mini LED芯片包围起来，把整个基板分成一个个小的、规则的填胶区域，接着把高性能光学胶填入围坝区域。一般用于小尺寸产品和在密度较高的产品上不能做单颗喷点的时候，选用围坝填充方案。Mini LED的围坝胶主要有五点要求：（1）高触变，围坝的成型性和稳定性优异；（2）高硬度，胶体表面光滑平整；（3）与PCB、玻璃、金属等基板有较好的粘结；（4）高反射率，通过反射光线提高芯片的发光效率；（5）良好的可靠性、耐老化性等。

3、       芯片光学保护胶

芯片保护胶是涂覆于芯片上的一类起保护作用并且能够改善LED光学性能的芯片封装胶，其大多数为透明保护胶，具有较高的透光率，折射率，以及较好的光-热稳定性。高透光率可以使芯片达到更好的光效；高折射率可有效减少芯片和封装材料界面上的全反射，两者对于提高取光效率很重要。

Mini LED直显封装材料

4、       Mini LED底部填充胶

在Mini LED芯片封装工艺中，芯片与基板之间不能100%完全贴合，往往会存在一定间隙；因热膨胀系数不同，芯片与基板之间会产生一定的应力冲击，降低结构元器件的结构强度和长期可靠性，无法满足Mini LED芯片之间的抗跌落测试。这时候就需要用到底部填充胶，用来填补缝隙以及保护芯片或焊点，防止其受到机械应力冲击直接跌落。

5、       直显芯片光学保护胶

直显芯片光学保护胶是一类具有芯片保护作用并且能够提供一定光辅助性能的芯片保护封装胶。直显芯片作为直接的成像基本单位，需要具有高亮度、宽色域、高对比度、高速响应、低功耗和长寿命等优点。直显芯片光学保护胶不仅需要保护芯片，还需要为芯片成像服务，为其提高匀光的效果，光度调节，灰度调节等等辅助作用，使其在成像时具有更高的对比度，更宽色域，给以极致的成像效果。

6、       芯片封装胶膜

芯片封装胶膜是Mini LED封装材料一种新的产品形式，通过特殊工艺将芯片封装胶水制成半固化状态的胶膜，封装时可代替复杂的胶水点胶工艺，直接将封装胶膜于贴覆基板上，可大幅提高生产效率。同时可直接在更小的混光距离内实现具备更好的亮度均匀性、更高的色彩对比度，进而实现终端产品的超薄、高显色性、省电。同时由于其设计能够搭配柔性基板，配合曲面化也能够在保证画质的情况下实现类似OLED的曲面显示。

7、       Mini LED芯片固晶胶

LED芯片主要有正装及倒装两种结构，常见固晶采用导电银胶，主要是为了导电、散热、固定芯片，目前市面上导电银胶热导率可高达40 W / (m·k)，因此，大功率LED大多数采用银胶固晶。还有一种应用于功率型LED 器件的固晶材料——固晶锡膏，固晶锡膏是以热导率为 60 W / (m·k) 左右的锡、银、铜等金属合金作基体的键合材料。固晶锡膏通过回流炉焊接只需 5-7 min，相对于通用银胶的 30-90 min，固晶速度快，导电银胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在室温至 150℃ 固化, 远低于锡铅焊接的 200℃ 以上的焊接温度, 这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。但固晶锡膏常有空洞率的问题，因此固晶方式和固晶材料之间的选择要综合应用场合及成本考虑。

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