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新視角揭秘Mini/Micro LED顯示屏三大成功關鍵技術:巨量轉移、玻璃基板、PCB板

來源:商顯世界        編輯:lsy631994092    2021-09-08 09:02:50     加入收藏

LED顯示產品的進化最主要的體現就是間距方面的革新,屏企也在不斷研發推進小間距產品的突破。行業發展至今Mini/MicroLED顯示從概念走向現實。今年,MiniLED顯...

  LED顯示產品的進化最主要的體現就是間距方面的革新,屏企也在不斷研發推進小間距產品的突破。行業發展至今Mini/Micro LED顯示從概念走向現實。今年,Mini LED顯示屏產品成功實現量產,進入商用領域。但企業對于Mini LED顯示產品的技術研發創新升級還在持續中,面板技術作為重要的技術優化點,關注度居高不下,京東方、TCL華星等面板廠紛紛加大Mini LED面板技術研發。

  技術革新下的左右為難

  近年來LED顯示行業正在進行一番技術革新,LED顯示屏間距越來越小,逐步進入微間距時代,Mini/Micro LED顯示市場進入爆發期。隨之而來的,就是高清顯示市場的競爭尤為激烈,已經進入白熱化。屏企紛紛推出新品,通過改進技術解決難題來為搶占顯示市場。從各大新聞稿件透露的信息可以看出,大廠們紛紛布局Mini/Micro LED顯示產品生產鏈,希望尋求更好的產品原料來解決一些產品痛點,通過技術研發實現產品升級,增強企業競爭力。到目前,國內屏企已經逐步攻克Mini/Micro LED顯示產品技術難關,包括mini/Micro LED超小間距芯片制造,產品良率提升和產品穩定封裝及巨量轉移等等。技術的突破離不開新材料的發現和有效運用,于是在Mini/Micro LED顯示產品的研發過程中,屏企也在不斷嘗試新的材料,包括發光半導體材料,面板,驅動芯片等。總體而言,Mini LED是多項技術整合的系統工程,而面板技術是就其中較為重要的一項,面板技術的革新也成為現今眾多企業較為關注的話題。

  面板革新最基礎的就是在基板材料上的選擇,而在LED矩陣的基板選擇上,選材范圍也十分廣泛,既可以是傳統的玻纖板,也可以選擇柔性的PI、CPI材料,還可以選擇玻璃、陶瓷等,小尺寸方面還有單片FPC基板。目前市面上主流的Mini LED基板研究方向主要的有兩個:玻璃基板和PCB板。其實一直以來,玻璃基板和PCB板都保持著“涇渭分明”的態勢,主要是PCB基板一般多應用于集成電路的電子設備中,市面上常規的LED顯示屏所用的面板基本上都是PCB基板。而玻璃基板主要是液晶面板企業使用。但Mini/Micro LED背光技術出現,打破了兩者應用的界限。市面上也出現了不同的聲音,爭論哪種面板更適用于Mini/Micro LED顯示技術的應用。對于LED顯示屏廠商來說,這也是一個比較困難的抉擇。

  各有優劣,屏企定位或成抉擇標準

  其實就目前而言,玻璃基板和PCB板在應用中各有優劣。從技術層面和應用適配度來說,玻璃基板的優勢更加明顯:Mini LED背光玻璃的應用能滿足當前對整機厚度薄型化、降低功耗的普遍訴求,且玻璃基板的導熱率高,在密度較高的焊接產品中可以更好的維持面板的穩定性,能夠滿足更為復雜的布線需求;PCB基板由于材料本身限制,散熱性不強,在大尺寸應用過程中容易產生翹曲變形。從成本角度來講,目前國內生產的傳統的PCB板由于自身原因,在穩定性和精度性方面無法滿足于新興顯示產品的要求,需要從國外進口高端的PCB板產品來彌補這一缺陷,加大了成本的投入,使得PCB封裝產品價格一直居高不下。而玻璃基板封裝產品成本在目前來說價格也是相當高昂,主要原因是產品良率不高。玻璃基板的原材料是素玻璃,屬于易碎、易損品。在生產搬運過程中,難免發生碰撞、劃傷等物理傷害,以至于產品破碎,進而影響生產良率。于是在生產過程中,良率成本疊加,促使產品價格居高不下。在這方面,PCB板更具優勢:PCB板由于技術發展時間較長,成熟度更高,供應鏈也相對完整,良率處于逐年提高階段,只是技術上還無法完成新型顯示的搭載。不過兩項技術都在不斷前進發展中,LED屏企要在兩項技術中做抉擇,需要考慮的不僅僅是成本技術等問題,還有基于企業本身發展定位。

  就目前而言,LED顯示行業于玻璃基板產業鏈發展還處于起步階段,要達到成熟狀態還需要投入更多的資金,對不少屏企來說,每一個決策都將影響到整個企業的未來走向。但整個社會經濟發展是不進則退的,企業要得到長期可持續的發展,不斷進行產品研發和創新是一定要堅守的發展戰略。經過幾十年的行業發展,LED屏企也漸漸認識到未來顯示屏的技術含量將會越來越高。中小型屏企的資金力量和科研力量不如龍頭企業,往往會通過合作實現共贏。而行業龍頭企業在擁有高精尖產品打響品牌的同時也不會丟下常規產品,通過創新產品的應用形式,實現公司發展多條腿走路。Mini/Micro LED作為未來顯示屏行業發展大趨勢,是屏企不容忽視的存在。企業如果在前期占據市場優勢,對未來公司發展將會起到不可忽視的作用。因此LED屏企才會如此積極的布局Mini LED顯示屏市場,才會對Mini LED顯示屏產品升級問題如此重視。

  Micro LED的進階發展或將影響面板布局

  在當下Mini LED顯示市場競爭白熱化的階段,Micro LED顯示產品也開始步入市場,而作為Mini LED顯示技術的升級,或者說是升階,Micro LED顯示技術商業化進展也一直備受LED行業矚目,而如何實現Mini LED顯示屏向Micro LED顯示屏越階也成為了屏企關注的重中之重。目前Micro LED顯示產品已經問世,除索尼三星等國際顯示產品頭部企業陸續推出Micro LED顯示產品,國內LED顯示屏龍頭企業都在進行進一步的技術研發。很顯然,企業都在為Micro LED顯示產品量化做技術突破,但最關鍵的核心技術難點就是巨量轉移技術。這項技術的難點就是要將制作好的微小的LED發光元素轉移到制作好的驅動電路的基底上,但無論是大屏顯示如彩電、電腦,小屏顯示如手機屏,其像素的數量都是相當巨大的,而像素的尺寸非常小,如果像素點出現“失誤”就會在屏幕上出現“亮點”或“暗點”,所以將這些小像素完美轉移是相當困難的,在生產過程中造成的損耗也是巨大的,間接造成了Micro LED顯示產品成本的上升。巨量轉移的成功與否關系到Micro LED商業化的成功與否,屏企們也在進一步尋求解決方法,目前市場上透露出來的解決方式就有運用磁力、電磁力或者微印刷等等。而由于玻璃基板相較于 PCB 基板而言,其平整穩定、耐高溫的特性較容易實現巨量轉移,因此已成為眾廠商們的技術優化方向。玻璃基板更已經成為手機、智慧手表等中小尺寸 Micro LED 顯示器的首選方案。當然大屏顯示也在嘗試運用玻璃基,但玻璃基板易碎的特性也可能對此造成影響,畢竟面積越大,轉移像素時的技術難點越高,損耗概率將會呈幾何倍數增加,不過這個技術問題相信也會在未來得到解決。就目前而言,在Micro LED顯示產品大熱的當下,玻璃基板相對于其他基板而言,在轉移技術上的的優勢相當明顯。

  當下,屏企在探索LED顯示屏的細分領域的熱情極大,因為細分領域的開拓也意味著又一個新市場的開放。Micro LED顯示技術在行業的努力中逐步成熟,那么開拓新的應用產品就成了屏企的下一步計劃。日前 ,VueReal宣布Micro LED透明屏獲批量訂單。據了解,這款基于玻璃基板的新型透明Micro LED顯示屏透明度高達85%,尺寸約3-4英寸,亮度超3000nit,定位可穿戴、車載、AR等顯示應用市場。從近幾年的LED顯示屏應用領域發展態勢來看,傳統LED顯示屏的產品形式隨著時代和市場的需求技術的加持不斷衍化出新的顯示產品,如冰屏,互動地磚屏,透明屏等等。Micro LED在未來也會隨著社會的進步,逐漸延伸出其他不同類型的產品。就目前,透明屏已經成為一個可實行的方向:玻璃基板本身是透明玻璃制成的,具有先天優勢。當然micro LED透明屏還可以用采用其他基板,但在顯示效果方面能要略遜一籌了。

  目前市場上關于mini/micro LED顯示屏面板之爭并沒有結束,主要還是屏企基于公司發展和未來效益的考慮,以及若要進行產業鏈的轉型負擔是否過重,企業能否支撐然后完成增益。傳統LED顯示屏廠家的常用基板還是PCB,加上COB封裝技術逐漸成熟,要轉換產業鏈對于他們來說還需要思考micro LED顯示產品在未來給公司帶來的效益。玻璃基板雖然優勢明顯,但在成本和效益的考量下,能否受到青睞,還要看最終透明基板給市場注入的活力。就目前而言,透明基板的發展空間很大且有待發掘,成為micro LED顯示發展未來趨勢還有待進一步探索,說不定會是一個龐大的待發現的超前市場。

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