作为一种采用全新背光设计的 LED 技术，Mini LED 凭借其卓越的性能，如轻薄的外形、出色的色域表现、高对比度以及 HDR 局部调光能力，为显示领域带来了新的变革与发展机遇。这背后，Mini LED 的生产设备及材料起着至关重要的作用，它们是支撑这项技术从理论走向实际应用的关键支柱。
Mini LED 的核心 —— 芯片制造设备与材料
Mini LED 的芯片尺寸通常介于 100 - 300um 之间，如此微小的尺寸对芯片制造工艺提出了极高要求。在芯片制造过程中，光刻机是核心设备之一。先进的光刻机能够通过光刻技术，在晶圆上精确地刻蚀出 Mini LED 芯片的电路图案。例如，极紫外光刻（EUV）技术的应用，使得芯片制造能够实现更高的分辨率和更小的特征尺寸，这对于 Mini LED 芯片的精细化制造意义重大，能够提升芯片的性能和发光效率。
半导体封测展了解到，制造 Mini LED 芯片的材料主要是化合物半导体材料，如氮化镓（GaN）。氮化镓具有宽禁带、高电子迁移率等优异特性，能够使 Mini LED 芯片实现高亮度、高效率的发光。在生长氮化镓材料时，金属有机化学气相沉积（MOCVD）设备发挥着关键作用。MOCVD 设备通过精确控制反应气体的流量、温度和压力等参数，在衬底材料上生长出高质量的氮化镓外延层。以南昌大学国家硅基 LED 工程技术研究中心为例，其研发的 MOCVD 设备在生长高铟组分铟镓氮材料方面取得了突破，通过对反应腔结构、转轴密封、喷头加工等多方面的创新改进，实现了装备与工艺的协同创新，为 Mini LED 芯片制造提供了坚实保障。同时，在硅衬底上生长氮化镓的技术也取得了显著进展，开创了国际上第三条半导体照明技术路线，解决了黄绿光波段 LED 光效水平低的难题，为 Mini LED 芯片在全色显示方面的应用奠定了基础。
芯片转移与检测设备：确保良品率的关键
在 Mini LED 显示屏的生产过程中，需要将数百万颗 Mini LED 芯片从晶圆上精准转移到驱动电路基板上。这一过程犹如一场微观世界的 “精密舞蹈”，芯片转移设备必须具备极高的精度和稳定性。目前，常用的芯片转移技术包括巨量转移技术，如激光转移、静电吸附转移等。以激光转移技术为例，它利用激光的能量，将芯片从晶圆上剥离并精确地放置在目标基板上。这种技术能够实现高速、高精度的芯片转移，大大提高了生产效率。但同时，要确保每颗芯片都完好无缺，在转移前需要对晶圆上的芯片进行检测。
检测设备同样是 Mini LED 生产中的重要一环。Micro LED 晶圆检测设备，利用机器视觉技术对芯片进行检测。例如重庆中科摇橹船信息科技有限公司研发的设备，在面对 Micro LED 芯片坏点检测缺乏缺陷数据以及传统标定方法不适用于 Micro LED 芯片转移等难题时，采用异常检测算法，让无缺陷样本去找缺陷芯片，同时设计全新标定板，创新推出适用于 Micro LED 芯片转移定位的标定方法。经测试，该设备对 Micro LED 芯片的漏检率小于 0.01%，在芯片转移环节能够引导芯片转移装置将芯片转移精度控制在小于 1 微米的水平，极大地提高了 Mini LED 芯片转移的准确性和良品率，有效解决了制约 Mini LED 显示技术大规模商用的关键瓶颈。
显示屏组装材料：构建完美显示画面的基石
当 Mini LED 芯片成功转移到基板上后，就进入了显示屏组装阶段。在这一阶段，多种材料共同协作，构建出完美的显示画面。
PCB 基板：印刷电路板（PCB）基板在 Mini LED 显示屏中起到承载和电气连接的作用。不同类型的 Mini LED 显示屏对 PCB 基板的要求各异。对于一些高端显示器和电视，可能需要采用高密度互连（HDI）技术的 PCB 基板，以满足 Mini LED 芯片高密度布局和高速信号传输的需求。这种基板具有更高的布线密度和更好的电气性能，能够确保 Mini LED 芯片之间的信号传输稳定、高效，从而实现更细腻、更流畅的图像显示效果。
驱动 IC：驱动 IC 是 Mini LED 显示屏的 “指挥官”，它负责控制每颗 Mini LED 芯片的亮度、颜色和开关状态。随着 Mini LED 技术的发展，对驱动 IC 的性能要求也越来越高。高性能的驱动 IC 需要具备高精度的电流控制能力，以实现 Mini LED 芯片的精确调光，展现出丰富的色彩层次和高对比度的画面。同时，驱动 IC 还需要具备高速的数据处理能力，以满足高刷新率显示的需求，使动态画面更加清晰、流畅，减少残影和拖尾现象。
光学材料：光学材料在 Mini LED 显示屏的光学性能优化方面起着不可或缺的作用。例如，扩散板能够将 Mini LED 芯片发出的光线均匀扩散，使整个显示屏的亮度更加均匀，避免出现局部过亮或过暗的情况。增亮膜则可以提高光线的利用率，增强显示屏的整体亮度，让画面更加鲜艳夺目。此外，在一些高端 Mini LED 显示屏中，还会采用量子点材料。量子点是一种纳米级的半导体晶体，能够根据其尺寸和组成精确地发射出特定颜色的光。
Mini LED 生产设备及材料犹如一座精密的大厦，各个环节紧密相连，缺一不可。从芯片制造到显示屏组装，每一种设备和材料都在为实现 Mini LED 卓越的显示性能而努力。半导体封测展预计，随着技术的不断进步与创新，Mini LED 生产设备将更加高效、精准，材料性能将不断提升，这不仅将推动 Mini LED 技术在更多领域得到广泛应用，如超大屏高清显示、车载显示、消费电子等，还将为整个显示行业带来更多惊喜与变革，引领我们进入一个更加绚丽多彩的视觉新时代。
文章来源：知乎