MicroLED顯示技術(shù)作為下一代顯示技術(shù),因其高亮度、高分辨率、低功耗和長壽命等優(yōu)點(diǎn),正受到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。然而,背板技術(shù)的選擇對MicroLED顯示效果和成本具有關(guān)鍵影響。目前,MicroLED 背板技術(shù)主要包括玻璃基板、硅基板、PCB 基板和 LTPS(低溫多晶硅)基板。
玻璃基板:玻璃基板是目前最為成熟的背板技術(shù)之一。其制造工藝已經(jīng)非常完善,生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程相對穩(wěn)定。玻璃基板具有高透明度,適用于高透過率的顯示應(yīng)用,并且在大尺寸顯示屏的生產(chǎn)中成本相對可控。然而,玻璃基板的脆性高,易碎,增加了生產(chǎn)和運(yùn)輸中的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),其熱膨脹系數(shù)較大,在高溫處理過程中容易引發(fā)應(yīng)力問題,影響可靠性。盡管如此,玻璃基板仍然是大尺寸顯示應(yīng)用的重要選擇。
目前,主要采用玻璃基板的LED顯示企業(yè)有雷曼光電、三安、京東方等企業(yè)。其中、雷曼光電推出的PM驅(qū)動(dòng)+玻璃基板創(chuàng)新方案突破了巨量通孔技術(shù)、厚銅技術(shù)、通孔填銅技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)難題,解決了玻璃基板容易碎裂、難以后續(xù)維修的缺陷。雷曼相關(guān)負(fù)責(zé)人向投影時(shí)代網(wǎng)記者表示,目前已實(shí)現(xiàn)PM驅(qū)動(dòng)玻璃基Micro LED顯示面板小批量試產(chǎn),預(yù)計(jì)今年將通過建設(shè)中試基地繼續(xù)探索和升級(jí)玻璃基技術(shù),未來將拓展應(yīng)用于各種專用顯示場景,圍繞智慧會(huì)議交互顯示系統(tǒng)、智慧教育交互顯示系統(tǒng)和超高清家庭巨幕墻等系列超大尺寸Micro LED顯示產(chǎn)品及解決方案進(jìn)行全方位的產(chǎn)品升級(jí)。
硅基板:硅基板因其高電子遷移率和高熱導(dǎo)率,成為小尺寸高分辨率顯示器的理想選擇,特別是在AR/VR設(shè)備中表現(xiàn)尤為突出。硅材料的高電子遷移率有助于實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng),而高熱導(dǎo)率則有利于散熱管理。然而,硅基板的成本較高,加工難度大,工藝復(fù)雜,需要高精度的設(shè)備,這些因素都增加了生產(chǎn)的整體成本和難度。盡管如此,硅基板在高端應(yīng)用中的潛力巨大,隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低,硅基板有望在更多的應(yīng)用場景中發(fā)揮作用。
目前,采用硅基板的LED顯示企業(yè)包括賽富樂斯、晶能光電、晶和科技、易美芯光、凱迅光電等企業(yè)。其中,賽富樂斯是全國首家首先大尺寸硅基Micro-LED微顯示屏產(chǎn)線的企業(yè)。通過對技術(shù)的創(chuàng)新,賽富樂斯成功將傳統(tǒng)4寸藍(lán)寶石基制程升級(jí)為8寸兼容6寸的硅基制程,增大晶圓的有效使用面積、減少邊緣芯片損失,使Micro-LED工藝與大尺寸CMOS更好地結(jié)合,大幅降低了生產(chǎn)成本,從而帶動(dòng)眼鏡整體成本的降低,將為AR眼鏡產(chǎn)品的市場普及提供價(jià)格優(yōu)勢。
PCB 基板:PCB基板以其低成本和易于加工的特點(diǎn),成為大規(guī)模生產(chǎn)的理想選擇。PCB基板的加工工藝相對簡單,適用于大面積顯示屏的生產(chǎn)。然而,PCB基板的熱導(dǎo)率較低,散熱性能一般,需要額外的散熱設(shè)計(jì)。此外,在溫度變化較大的環(huán)境下,PCB基板的尺寸穩(wěn)定性較差,可能影響顯示效果。盡管存在這些問題,PCB基板仍然因其成本優(yōu)勢在某些大規(guī)模生產(chǎn)中占據(jù)一席之地。
目前,采用PCB基板的LED顯示企業(yè)包括洲明科技、兆馳股份、科翔股份等企業(yè),在采用PCB基板的LED顯示企業(yè)中,有幾家知名企業(yè)在該領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。例如:洲明科技所應(yīng)用的柔性FPC基板易于成型,具高靈活性、輕量化、耐彎曲、防振性能、適用于惡劣環(huán)境、適合各種廣告造型、異形場景的需求。
LTPS 基板:LTPS(低溫多晶硅)基板技術(shù)以其高電子遷移率和適用于高分辨率顯示的特點(diǎn),成為高性能顯示器的優(yōu)選。LTPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高亮度和高分辨率的顯示效果,適用于手機(jī)和VR/AR設(shè)備。此外,LTPS背板的薄膜晶體管(TFT)技術(shù)相對成熟,工藝穩(wěn)定。然而,LTPS工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高,生產(chǎn)良率相對較低,這些因素影響了其大規(guī)模應(yīng)用。盡管如此,LTPS基板在高性能顯示器中的表現(xiàn)都無可挑剔,隨著技術(shù)的進(jìn)步,LTPS基板有望在未來將獲得更廣泛的應(yīng)用。
目前,采用LTPS 基板的LED顯示屏企業(yè)主要有天馬微電子、辰顯光電、友達(dá)光電、華星光電等企業(yè)。其中天馬已建成樂第5.5代與第6代共2條低溫多晶硅(LTPS)產(chǎn)線,并在CES 2023上展示了采用基于玻璃基的LTPS AM RGB Mini-LED顯示技術(shù)的12.8" Mini-LED顯示屏,具有超過115%超高色域,能夠真實(shí)還原顯示畫面細(xì)節(jié)和色彩。此外、辰顯光電也早在2021年建成了中國大陸首條從LTPS驅(qū)動(dòng)背板、巨量轉(zhuǎn)移、修復(fù)到模組全覆蓋的MicroLED中試生產(chǎn)線,并在2024年infocomm china展會(huì)上進(jìn)行了LTPS+玻璃基板工藝的成品展示。
點(diǎn)評(píng):每種背板技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)劣勢,選擇適合的背板技術(shù)需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求來決定。玻璃基板適合大尺寸顯示,硅基板適合小尺寸高分辨率應(yīng)用,PCB 基板成本低,適合大規(guī)模生產(chǎn),而 LTPS 基板則在高性能顯示器中表現(xiàn)優(yōu)異。未來,隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低,不同背板技術(shù)可能會(huì)出現(xiàn)不同的發(fā)展進(jìn)程,但更多的還是在于自身在應(yīng)用場景中的應(yīng)用,對于方案或項(xiàng)目而言,沒有最好的產(chǎn)品、只有最合適的產(chǎn)品。