玻璃基板，mini/micro led的进击之路？ -pg电子平台

今年上半年led显示屏行业，除了小间距显示屏市场比较活跃之外，显示屏新一代显示技术以及企业利润增长点——mini/micro led的讨论热度也甚嚣尘上，成为led显示屏上中下游各企业上半年争相布局的领域。由于多家企业的共同试验实行，行业发现将灯珠转移至玻璃基板上，便可实现巨量转移，为mini/micro led的发展迈出历史性的一步。

玻璃基板在led显示屏的应用新方向

对于玻璃基板，大部分人对它的认知还停留在液晶显示面板的应用之上，与led显示屏灯珠所采用的基板联系不起来，但是随着mini led显示技术的进一步提升，以及液晶大尺寸显示屏痛点的进一步凸显，led与lcd之间的界限逐渐有了重合的地方。目前市面上，对于mini led的应用更多是液晶背光源的需求，无论是笔记本和pc屏幕的4k化，还是tv产品的8k化，或者5g时代虚拟现实和特种显示应用的超高清商用显示需求，都需要更高的显示ppi。而更高的ppi对应更低的lcd开口率和更高效的背光亮度要求，更精细的细节展示和更精细的背光调节需求，以及高端产品自身的轻薄性需求。对于液晶这种需要背光系统支持的显示产品，传统液晶显示无法做到，但是mini led的技术恰好符合该要求。

mini led可以提供单位面积上更多的led发光晶体焊接数量，在亮度、可调控精细度上可以进行持续升级，更为符合4k/8k超高清和hdr效果的需求。而在mini led背光进一步升级的设计中，将带来“更高的热量密集度”，由此对产品散热需求更高。而传统的led显示和背光采用pcb基板，在散热性能上存在极限，且不能无限超薄化，尤其是面对大尺寸的led单屏或者液晶背光显示时，pcb超薄化的热变形与led晶体自身，及其集成工艺的微型化“形成了空前的矛盾”。

因此，为mini led寻找新的“驱动背板”，散热、稳定性、超薄集成、高密度集成控制等方面成为其优化进一步技术要求。而玻璃基板的核心材质与led晶体都属于无机半导体结晶，两者在热效应变形系数上更为接近，玻璃自身的超薄化强度和散热能力也比pcb板更强。由此可以证明，玻璃基板的各种特点更加有利于像素灯珠的巨量。因此，在mini led和micro led上实现“玻璃基板”应用，就成了一个“新方向”。

mini/micro led采有玻璃基板成大趋势

led显示屏采用玻璃基板不仅是一个先进的理论，在今年上半年大部分企业已经开始研发并推出了采用玻璃基板的mini/micro led，令行业侧目。在ude&ilife 2020国际显示博览会上，tcl展出全球首款 a-si tft mini-led blu tv 75" 8k 星曜屏，其将mini-led从传统的pcb背板（印制电路板）转移到更低成本的玻璃基板上，降低了整体成本；天马的透明micro-led显示采用am ltps背板，通过巨量转移技术将micro-led rgb芯片转移到玻璃tft基板上，亮度可达到600nits，色域高于116%ntsc，在特殊的面板设计下，透过率可达到60%，ppi高达114，分辨率为720x480；国星mini cog作为一种以玻璃为基板的技术方案，已经是“第二代”产品，基于新型芯片转移贴片和封装技术在保持玻璃基板散热性好、成本优、亮度高等优点同时，更具有效率高，一致性好的无损工艺优势；京东方今年将正式推出玻璃基板的mini led背光产品，并且预计mini led技术将会在未来两三年爆发，此时加速布局有利于加强未来显示领域的竞争力；三星显示也已经开始开发量子点纳米棒led(qned)技术，将纳米棒状led应用到氧化物tft玻璃基板上。此外，不仅是led显示屏行业的企业，还有电视、手机端等多个终端显示领域企业，也有望在不久的将来推出采用玻璃基板的mini/micro led显示器或设备，而日益增长的mini/micro led显示技术的使用,将推动显示器制造商从当前的lcd、oled以及led显示技术向前推进。2020年“玻璃基板led”技术已经不再是一种“可行的技术路线研究”，而是进入“产品化的阶段”，距离真正走向“市场化”只有一步之遥。

从技术角度看，未来的像素间距是在p1以下，甚至是p0.5以下，而micro led晶体颗粒的大小也将会会从100微米向10微米推进。在这样的趋势下，精细的大面积pcb产品制造工艺越来越困难，而成本也会随之越来越高。

虽然，pcb板在精细度上，可以达到电脑cpu或者内存条等产品的使用“极高水平”，但是对于独立led大屏和led背光源而言，其最大的特点却是“使用超精细且更大面积”的pcb板，进行亮灯显示。而历史上的超精细pcb都是高价格产品小板块，mini/micro led等需要的则是具有成本优势的大面积基板。这种需求差异，决定了pcb板在未来mini/micro led等技术不断进步下的技术限制。

反观玻璃基板工艺，采用半导体、光刻和先进铜工艺，可在大面积上取得超精细的tft驱动结构。例如，成熟的液晶10.5代线玻璃基板尺寸为3370mm×2940mm，即使在大基板上，依然可以一次性成型像素间距小于0.3毫米的tft驱动结构，如此成熟的、大规模量产的技术，满足mini/micro led应用的基板需求绰绰有余。

另外，经历数十年的发展，tft玻璃基板的设备、工艺以及生产线等早已经成熟，甚至随着oled的兴起，二手玻璃基板产品线也在市场上流动，而其市场供给能力和规模也远超过超精细pcb板，更甚的是15年前已经成熟的第6代tft玻璃基板，就已经能够满足mini/micro led拼接大屏的结构单元应用尺寸需求。

通过两者对比，玻璃基板led虽然是崭新工艺路线，但是却是一个“上游高度成熟”的产品，至少比pcb板在超精细、超大板卡上更为成熟，更具有规模成本与工艺成本优势。况且，如果mini/micro led应用巨量转移技术，玻璃基板的友好性也比pcb板的更高，pcb板的平整度对于50微米以下的micro led转移，将是一个比较大的瓶颈，玻璃基板则没有这个问题。由此可见，玻璃基板led是更好性能与更低成本的兼得，并且可以比pcb板更早地实现量化，因此在mini/micro led显示技术领域，玻璃基板led比pcb板更具有前景。