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揭秘Mini/Micro LED顯示屏三大關(guān)鍵技術(shù)

2021年09月08日 10:56  來源:商顯世界  字體【   

【數(shù)字視聽網(wǎng)訊】LED顯示產(chǎn)品的進(jìn)化最主要的體現(xiàn)就是間距方面的革新,屏企也在不斷研發(fā)推進(jìn)小間距產(chǎn)品的突破。行業(yè)發(fā)展至今Mini/Micro LED顯示從概念走向現(xiàn)實(shí)。今年,Mini LED顯示屏產(chǎn)品成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),進(jìn)入商用領(lǐng)域。但企業(yè)對(duì)于Mini LED顯示產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新升級(jí)還在持續(xù)中,面板技術(shù)作為重要的技術(shù)優(yōu)化點(diǎn),關(guān)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(shù)研發(fā)。


技術(shù)革新下的左右為難

近年來LED顯示行業(yè)正在進(jìn)行一番技術(shù)革新,LED顯示屏間距越來越小,逐步進(jìn)入微間距時(shí)代,Mini/Micro LED顯示市場進(jìn)入爆發(fā)期。隨之而來的,就是高清顯示市場的競爭尤為激烈,已經(jīng)進(jìn)入白熱化。屏企紛紛推出新品,通過改進(jìn)技術(shù)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(chǎn)品生產(chǎn)鏈,希望尋求更好的產(chǎn)品原料來解決一些產(chǎn)品痛點(diǎn),通過技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí),增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

到目前,國內(nèi)屏企已經(jīng)逐步攻克Mini/Micro LED顯示產(chǎn)品技術(shù)難關(guān),包括mini/Micro LED超小間距芯片制造,產(chǎn)品良率提升和產(chǎn)品穩(wěn)定封裝及巨量轉(zhuǎn)移等等。技術(shù)的突破離不開新材料的發(fā)現(xiàn)和有效運(yùn)用,于是在Mini/Micro LED顯示產(chǎn)品的研發(fā)過程中,屏企也在不斷嘗試新的材料,包括發(fā)光半導(dǎo)體材料,面板,驅(qū)動(dòng)芯片等。總體而言,Mini LED是多項(xiàng)技術(shù)整合的系統(tǒng)工程,而面板技術(shù)是就其中較為重要的一項(xiàng),面板技術(shù)的革新也成為現(xiàn)今眾多企業(yè)較為關(guān)注的話題。


面板革新最基礎(chǔ)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(tǒng)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F(xiàn)PC基板。目前市面上主流的Mini LED基板研究方向主要的有兩個(gè):玻璃基板和PCB板。其實(shí)一直以來,玻璃基板和PCB板都保持著“涇渭分明”的態(tài)勢,主要是PCB基板一般多應(yīng)用于集成電路的電子設(shè)備中,市面上常規(guī)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(yè)使用。但Mini/Micro LED背光技術(shù)出現(xiàn),打破了兩者應(yīng)用的界限。市面上也出現(xiàn)了不同的聲音,爭論哪種面板更適用于Mini/Micro LED顯示技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于LED顯示屏廠商來說,這也是一個(gè)比較困難的抉擇。

各有優(yōu)劣,屏企定位或成抉擇標(biāo)準(zhǔn)

其實(shí)就目前而言,玻璃基板和PCB板在應(yīng)用中各有優(yōu)劣。從技術(shù)層面和應(yīng)用適配度來說,玻璃基板的優(yōu)勢更加明顯:Mini LED背光玻璃的應(yīng)用能滿足當(dāng)前對(duì)整機(jī)厚度薄型化、降低功耗的普遍訴求,且玻璃基板的導(dǎo)熱率高,在密度較高的焊接產(chǎn)品中可以更好的維持面板的穩(wěn)定性,能夠滿足更為復(fù)雜的布線需求;PCB基板由于材料本身限制,散熱性不強(qiáng),在大尺寸應(yīng)用過程中容易產(chǎn)生翹曲變形。從成本角度來講,目前國內(nèi)生產(chǎn)的傳統(tǒng)的PCB板由于自身原因,在穩(wěn)定性和精度性方面無法滿足于新興顯示產(chǎn)品的要求,需要從國外進(jìn)口高端的PCB板產(chǎn)品來彌補(bǔ)這一缺陷,加大了成本的投入,使得PCB封裝產(chǎn)品價(jià)格一直居高不下。

而玻璃基板封裝產(chǎn)品成本在目前來說價(jià)格也是相當(dāng)高昂,主要原因是產(chǎn)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(chǎn)搬運(yùn)過程中,難免發(fā)生碰撞、劃傷等物理傷害,以至于產(chǎn)品破碎,進(jìn)而影響生產(chǎn)良率。于是在生產(chǎn)過程中,良率成本疊加,促使產(chǎn)品價(jià)格居高不下。在這方面,PCB板更具優(yōu)勢:PCB板由于技術(shù)發(fā)展時(shí)間較長,成熟度更高,供應(yīng)鏈也相對(duì)完整,良率處于逐年提高階段,只是技術(shù)上還無法完成新型顯示的搭載。不過兩項(xiàng)技術(shù)都在不斷前進(jìn)發(fā)展中,LED屏企要在兩項(xiàng)技術(shù)中做抉擇,需要考慮的不僅僅是成本技術(shù)等問題,還有基于企業(yè)本身發(fā)展定位。

就目前而言,LED顯示行業(yè)于玻璃基板產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展還處于起步階段,要達(dá)到成熟狀態(tài)還需要投入更多的資金,對(duì)不少屏企來說,每一個(gè)決策都將影響到整個(gè)企業(yè)的未來走向。但整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是不進(jìn)則退的,企業(yè)要得到長期可持續(xù)的發(fā)展,不斷進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新是一定要堅(jiān)守的發(fā)展戰(zhàn)略。經(jīng)過幾十年的行業(yè)發(fā)展,LED屏企也漸漸認(rèn)識(shí)到未來顯示屏的技術(shù)含量將會(huì)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(yè),往往會(huì)通過合作實(shí)現(xiàn)共贏。而行業(yè)龍頭企業(yè)在擁有高精尖產(chǎn)品打響品牌的同時(shí)也不會(huì)丟下常規(guī)產(chǎn)品,通過創(chuàng)新產(chǎn)品的應(yīng)用形式,實(shí)現(xiàn)公司發(fā)展多條腿走路。Mini/Micro LED作為未來顯示屏行業(yè)發(fā)展大趨勢,是屏企不容忽視的存在。企業(yè)如果在前期占據(jù)市場優(yōu)勢,對(duì)未來公司發(fā)展將會(huì)起到不可忽視的作用。因此LED屏企才會(huì)如此積極的布局Mini LED顯示屏市場,才會(huì)對(duì)Mini LED顯示屏產(chǎn)品升級(jí)問題如此重視。

Micro LED的進(jìn)階發(fā)展或?qū)⒂绊懨姘宀季?/strong>

在當(dāng)下Mini LED顯示市場競爭白熱化的階段,Micro LED顯示產(chǎn)品也開始步入市場,而作為Mini LED顯示技術(shù)的升級(jí),或者說是升階,Micro LED顯示技術(shù)商業(yè)化進(jìn)展也一直備受LED行業(yè)矚目,而如何實(shí)現(xiàn)Mini LED顯示屏向Micro LED顯示屏越階也成為了屏企關(guān)注的重中之重。目前Micro LED顯示產(chǎn)品已經(jīng)問世,除索尼,三星等國際顯示產(chǎn)品頭部企業(yè)陸續(xù)推出Micro LED顯示產(chǎn)品,國內(nèi)LED顯示屏龍頭企業(yè)都在進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)。很顯然,企業(yè)都在為Micro LED顯示產(chǎn)品量化做技術(shù)突破,但最關(guān)鍵的核心技術(shù)難點(diǎn)就是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)。

這項(xiàng)技術(shù)的難點(diǎn)就是要將制作好的微小的LED發(fā)光元素轉(zhuǎn)移到制作好的驅(qū)動(dòng)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(jī)屏,其像素的數(shù)量都是相當(dāng)巨大的,而像素的尺寸非常小,如果像素點(diǎn)出現(xiàn)“失誤”就會(huì)在屏幕上出現(xiàn)“亮點(diǎn)”或“暗點(diǎn)”,所以將這些小像素完美轉(zhuǎn)移是相當(dāng)困難的,在生產(chǎn)過程中造成的損耗也是巨大的,間接造成了Micro LED顯示產(chǎn)品成本的上升。

巨量轉(zhuǎn)移的成功與否關(guān)系到Micro LED商業(yè)化的成功與否,屏企們也在進(jìn)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(yùn)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(wěn)定、耐高溫的特性較容易實(shí)現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移,因此已成為眾廠商們的技術(shù)優(yōu)化方向。玻璃基板更已經(jīng)成為手機(jī)、智慧手表等中小尺寸 Micro LED 顯示器的首選方案。

當(dāng)然大屏顯示也在嘗試運(yùn)用玻璃基,但玻璃基板易碎的特性也可能對(duì)此造成影響,畢竟面積越大,轉(zhuǎn)移像素時(shí)的技術(shù)難點(diǎn)越高,損耗概率將會(huì)呈幾何倍數(shù)增加,不過這個(gè)技術(shù)問題相信也會(huì)在未來得到解決。就目前而言,在Micro LED顯示產(chǎn)品大熱的當(dāng)下,玻璃基板相對(duì)于其他基板而言,在轉(zhuǎn)移技術(shù)上的的優(yōu)勢相當(dāng)明顯。

當(dāng)下,屏企在探索LED顯示屏的細(xì)分領(lǐng)域的熱情極大,因?yàn)榧?xì)分領(lǐng)域的開拓也意味著又一個(gè)新市場的開放。Micro LED顯示技術(shù)在行業(yè)的努力中逐步成熟,那么開拓新的應(yīng)用產(chǎn)品就成了屏企的下一步計(jì)劃。日前 ,VueReal宣布Micro LED透明屏獲批量訂單。據(jù)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(dá)85%,尺寸約3-4英寸,亮度超3000nit,定位可穿戴、車載、AR等顯示應(yīng)用市場。

從近幾年的LED顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢來看,傳統(tǒng)LED顯示屏的產(chǎn)品形式隨著時(shí)代和市場的需求技術(shù)的加持不斷衍化出新的顯示產(chǎn)品,如冰屏,互動(dòng)地磚屏,透明屏等等。Micro LED在未來也會(huì)隨著社會(huì)的進(jìn)步,逐漸延伸出其他不同類型的產(chǎn)品。就目前,透明屏已經(jīng)成為一個(gè)可實(shí)行的方向:玻璃基板本身是透明玻璃制成的,具有先天優(yōu)勢。當(dāng)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(guān)于mini/micro LED顯示屏面板之爭并沒有結(jié)束,主要還是屏企基于公司發(fā)展和未來效益的考慮,以及若要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型負(fù)擔(dān)是否過重,企業(yè)能否支撐然后完成增益。傳統(tǒng)LED顯示屏廠家的常用基板還是PCB,加上COB封裝技術(shù)逐漸成熟,要轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)于他們來說還需要思考micro LED顯示產(chǎn)品在未來給公司帶來的效益。玻璃基板雖然優(yōu)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(fā)展空間很大且有待發(fā)掘,成為micro LED顯示發(fā)展未來趨勢還有待進(jìn)一步探索,說不定會(huì)是一個(gè)龐大的待發(fā)現(xiàn)的超前市場。

(編輯:bingjiling)

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