根据《新型玻璃基Micro-LED曲面弯折拼接显示技术研究》,随着LED芯片和像素间距变得越来越小,Micro-LED显示背板在固晶焊接时,单位面积上会产生更高的热量。PCB基板由于其自身散热性的限制,会存在翘曲变形的风险,所以将Micro-LED芯片直接转移到PCB基板上的工艺难度会越来越高。相比之下,玻璃材料的散热性好、受热膨胀率低可有效地应用于密度较高的Micro-LED焊接。除此之外,玻璃基板在透明显示领域亦有着得天独厚的优势,能很大程度地丰富Micro LED产品的多样性。
面板领域采用玻璃基板的优势在于:
(1)相对导热率更高、散热性更强、受热膨胀率更低,可以有效应用于密度较高的MLED焊接,满足复杂的布线需要。
(2) 玻璃基板平坦度高,芯片转移难度较PCB低。
(3)玻璃刚性较好,在多组背光单元拼接时,玻璃基板可以满足高精度拼接需求,减少拼接产生的拼缝问题。

京东方、TCL华星均有玻璃基Micro LED直显产品布局。根据京东方官网,京东方自主研发的MircoLED直显COG产品采用玻璃基板,其点间距达到0.9mm,搭载主动式点对点的直驱方式,无频闪低蓝光的特性让其在画质、护眼等方面大幅提升。TCL华星也在2021年就展示了首款125”玻璃基透明直显Micro-LED产品,推进玻璃基板在Mirco LED领域对PCB板的替代。根据沃格光电2023年年报,TGV工艺技术路径的突破,凭借其优异的性能和成本优势,未来将有望大幅提升Micro LED直显的行业渗透率。

目前玻璃基板其主要竞争对手是传统的PCB基板。但是,行业内对玻璃基板的重要性达成了一致共识。尤其是在MicroLED行业更是如此。例如,三星推出的THE WALL家庭巨幕,就采用了与LCD和OLED显示一致的AM TFT玻璃基板产品。但是,价格比较昂贵,暂时无法成为主流产品。
玻璃基板超越PCB需要两个条件:
第一,要提升PCB有技术壁垒的核心工艺。例如,CPU上更为密集的大规模集成电路连接、或者透明显示基板、再或者P0.5以下,PCB基板难以实现经济性的高精密LED直线的连接、以及适配Micro LED晶体连接需求,PCB基板在精细度上无法实现的极小线宽等。
第二,相较于PCB基板,玻璃基板的全流程成本在未来将被大大压缩。例如,车载显示、IT显示等中等尺寸显示上,PCB板的高精细化带来的成本提升,超过了玻璃基板产品的现有成本。在成本方面,PCB拥有成熟和规模优势,玻璃基在Micro LED、IC等封装上,才刚刚起步,未来成本应当会持续下降。
LED背光玻璃基板虽然市场前景一片大好,但是仍面临技术挑战。比如在玻璃基板上制备特殊的通孔,将大量的LED芯片封装在有通孔线路的玻璃基板上的过程同样存在一系列的技术难题。由于玻璃表面平滑,与常用金属(如Cu)的黏附性较差,容易造成玻璃衬底与金属层之间的分层现象,导致金属层卷曲,甚至脱落等现象。如果在通孔电镀的过程中无法保证工艺的精细度,就有可能导致Mini/Micro LED屏亮度不均,影响显示效果。
然而在电镀设备产业深耕多年的海世高一一破解了上述难题,并交付515*510mm玻璃基板电镀设备至客户端中试线使用多年,成功打破欧美技术垄断。在国内已与诸多优秀的大型玻璃基板企业建立了良好的合作关系。
目前,为促进玻璃基板领域的半导体及显示端客户的技术提升,海世高已开启515*510mm玻璃基板产品的打样服务,欢迎业界人士前来咨询。
随着LED升级为Mini LED、甚至Micro LED,LED的封装方式、基板材料、生产设备等都将出现不同程度的更新和换代。这将给LED产业链企业带来新的商业机会。海世高半导体具备较强的技术储备,希望与产业链各家合作投入研发,与更多的合作伙伴一起推动Mini/Micro Led显示产品的高速发展,为产业崛起而持续赋能。
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