自Micro-LED技术问世以来,半导体企业、传统LED企业、显示面板企业、等厂商几乎都参与其中,是全球企业参与度最 高的显示技术之一,众多企业与研究机构多年来投入巨资参与其中。今年Micro-LED技术研发活跃度明显上升,专利更是突飞猛进,背后庞大的市场需求是Micro-LED技术得以吸引厂商加码的关键,据调研机构Omdia预测数据,到2026年全球Micro-LED面板产值将达7.96亿美元。然而,从数英寸到数十英寸的显示尺寸范围内的Micro LED产品仍需一种其他的背板来同时满足技术和成本上的需求——玻璃基板应运而生,成为Micro LED直显产品理想的背板技术选择。
按封装基板材料不同来区分Mini/Micro LED的技术路径的话,目前Mini/Micro LED的技术路径包括PCB方案和玻璃基方案。其中,PCB是常用的LED基板,具有技术成熟、成本低等优势,主要为LED产业链厂商推广使用。而玻璃基板是其实更多作为LCD显示产品的关键物料之一,那又为何能成为Mini/Micro LED显示产品理想的背板技术选择呢?
首先在性能方面,PCB热导率较低散热性能较差,且在大尺寸方面容易翘曲变形。而玻璃基具备较高的热导率和散热能力,可以较好地散发热量,在轻薄、高集成的终端产品里,优势更明显。玻璃基板在密度较高的焊接产品上,也可满足于更为复杂的布线需求,这是Mini/Micro LED非常需要的特性。玻璃基板的平整度更高,除了适用于Mini LED背光,理论上更有利于Micro LED的巨量转移。另外在成本方面,随着多年来显示技术的迭代,LED显示进入到到“更小间距”,如P0.3毫米以下、“更小LED晶体”,如20微米的Micro LED颗粒等技术标准时代,技术成熟、成本低、供应充沛的PCB基板逐步丧失了其优势,原因在于Mini/Micro LED显示技术对PCB电路板的精度要求越来越高。在此情况下,倘若PCB板越是向超薄、高精度发展,其成本越是大幅度提升。这就导致应对Mini/Micro LED应用时,其成本和技术难度甚至会超过玻璃基板TFT产品,从而失去成本竞争力。
当然,玻璃基的劣势是易碎,相比PCB目前良率较低,目前PCB 基方案仍是是当前国内厂家的主流技术路径,不过玻璃基板由于自身成本、性能等优势,未来将逐步发挥自身的优势,具备充分市场潜力。
02 打破桎梏,向更高阶发起进攻
Micro-LED具有出色的性能和多功能性,它能够在大尺寸、常规消费电子和元宇宙等不同领域实现重大突破。商显领域一直在寻求性价比,实现性能提升和降低成本,Micro-LED能够提供满足这些需求的可能。消费类电子对性能和集成性有很高要求,而Micro-LED技术同样有望满足这些需求。对于元宇宙和AR,Micro-LED的高亮度和亮度控制能力使其成为理想的选择。有业内认识认为:Micro-LED技术有望为显示产业带来革命性的变革,因此值得投资和发展。
然而当下,Micro-LED显示产业任仍然面临着一些技术挑战,如制约行业痛点的巨量转移、驱动架构、无缝拼接三大技术难点,犹如“三座大山”压在不少企业身上。但难题不是无解,在技术难点的攻克路上,国内不少企业正在逐渐将桎梏打破。以巨量转移为例,Micro-led显示屏生产过程中,需要将晶圆上巨量且微小的LED芯片精确地转移和贴合到玻璃基板上,而晶圆上的芯片人体肉眼无法查看。据公开信息显示,业内已有企业做到了99.99%的转移良率。为了高效地将数以百万颗的LED芯片转移到TFT背板上,国内已有企业目前的转移效率已可实现600万颗/每小时,同时驱动架构和无缝拼接也在不断突破中。
目前看来,厂商逐步攻克技术难点,芯片效率和良率齐升,上游环节的生产成本有望持续 下降。Mini/Micro LED封装端也向更高效、高良率,低成本的技术拓展。随着订单量的不断增长,封装大厂积极扩产,正向更高阶发起进攻。产能释放,叠加Mini LED背光产品升级和Micro LED商用需求,玻璃基板的重要性愈发凸显,材料和制造环节快速跟进,玻璃基Mini LED产品将快速占领市场,拉动新的市场需求。随着专用的Mini/Micro LED玻璃基板产线建设的深入,Mini/Micro LED显示即将进入更新的历史时代,或许玻璃基板将有望取代PCB基板,成为小间距LED的标配。
今年以来,Mini/Micro LED市场攻势猛烈,产业链投融资持续加码,各地政府在政策上的大力支持也为Mini/Micro LED产业停供重要支撑,也因为PCB基板具有缺陷和MLED的技术特点,同时玻璃基板在平板显示产业已经建立庞大的产能、成熟的技术,使得行业内各企业在研发上逐渐拥抱玻璃基技术,玻璃基板迎来更好发展。而玻璃基板的加速落地,将成为Mini/Micro LED显示的一大助力,与巨量转移和MIP封装一起,构成Mini/Micro LED显示链条的重要技术与材料支撑点。