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玻璃基板:mini/micro LED的最佳搭档吗?

2月27日上午,沃格集团旗下江西德虹显示年产524万平米玻璃基Mini/micro LED(MLED)基板项目封顶仪式在沃格集团总部江西新余成功举行。——这是目前全球MLED显示产业链专用玻璃基板产品的“最大单体”项目。此前,更多的玻璃基板MLED显示产品,均以液晶面板生产线玻璃基板,或者其切割边角基板“试制”。

业内专家表示,随着专用的MLED玻璃基板产线建设的深入,MLED显示即将进入“崭新”的历史时代。以玻璃基板替代PCB基板,将很可能成为未来越来越小的LED颗粒(micro时代)下,液晶背光源和LED直显产品的“标配”!

看好玻璃基板,是大佬的共同选择
目前,全球市场主要高调推出玻璃基板MLED显示产品的企业有,京东方、TCL-华星光电、三星、创维、友达、深天马等“全球显示产业链一等一”的巨头,以及大量LED直显市场的专业显示企业。

后者的代表之一就是沃格光电。2022年12月2日,沃格光电隆重推出了2022年研发的0OD 34寸曲面玻璃基背光产品。该产品主要瞄准顶级游戏用液晶显示器产品。实现了前所未有的超薄体验。同期,沃格光电还推出了适用于车载中控的Mini LED背光产品——12.3寸AM Mini LED玻璃基灯板背光等方案。对此,沃格光电易伟华董事长表示,沃格在玻璃基MiniLED背光、TGV(玻璃通孔互联)、新能源、新材料(CPI/PI)、新显示(Micro)等领域已经取得了突破性重要成果,部分产品已实现量产。

而沃格集团江西德虹显示年产524万平米MLED玻璃基板项目,就是沃格光电新型显示产业链的龙头项目之一。该项目总投资16.5亿元,建设周期约为24个月,预计一期100万平米产能今年底前全面投产。该项目主要面向高端液晶面板用mini LED背光源基板,可满足IT、车载等中等尺寸液晶显示,以及大尺寸液晶电视高分区、高性能、超薄、HDR支持的背光模组的应用需求。

从产能看,524万平米MLED玻璃基板项目,相当于一条月投入基板8万片的8.5代液晶面板线的“显示面板”产能;亦相当于近500万台60英寸电视机的显示面积。另据,数据调研机构Omdia研究,2022年全球Mini LED电视出货量约310万台,预计2023年可提升到570万台。由此可见,沃格这一项目规模之“巨大”。目前,沃格集团已经与中麒光电签订战略合作协议,约定中麒光电将在未来 5 年内向公司采购不少于 8 亿元玻璃基板产品。

投资专业的MLED显示上游玻璃基板项目,不仅是沃格的选择,也是面板巨头京东方的选择:2022年底,BOE(京东方)发布了行业首款 LTPS P0.9 玻璃基 MLED 显示产品并率先实现量产。2022年10月,京东方宣布公司拟投资约290亿元,在北京经济技术开发区投资建设应用LTPO技术的第6代新型半导体显示器件生产线项目。其主要目标产品是VR显示产品面板和MLED显示基板市场。

大佬竞相入局MLED显示玻璃基板项目,已经成为mini/micro LED新兴显示产业,在2022年在MIP封装技术之外,另一项支撑其未来发展的“基础性、战略性”产能布局。行业专家认为,MIP封装+玻璃基板+巨量转移,将形成mini/micro LED新兴显示产业未来上游供给侧的“两翼”!

不同技术,玻璃基板引领新型显示“殊途同归”

在强调MLED显示进入玻璃基板时代的时候,亦可以看到不同厂商采用的“技术”并不相同。即同样是玻璃基板,差异也会很显著。

例如,一些产品的玻璃基板直接采用液晶面板或者OLED面板的TFT工艺。京东方北京新6代线,比如采用领先的LTPS TFT驱动工艺。这种驱动技术在制程上的成本相对较高,但是也可以获得更好的电子载流性。同时,另一些玻璃基板采用常规的非晶硅、金属氧化物 TFT等工艺;或者采用镀铜等工艺;也有研究采用印刷纳米银线、LTPO TFT等工艺实现电路结构的方案

且从最终产品的驱动结构上,玻璃基板也可分为主动驱动AM技术产品,和常规的PM驱动产品。AM产品要求在基板上不仅有“精细连线”,而且要有“晶体管开关”,其主要采用TFT技术,显示控制效果更好,但是成本也会更高。传统被动驱动技术,则可以采用更多差异化的电路图形化材料和工艺,实现低成本化。

另一方面,玻璃基板MLED显示项目,除了直接满足巨量转移CELL单元的“玻璃基集成”项目之外,还包括满足MIP封装应用的产品。例如,沃格集团在湖北省建立芯片板级封装载板产业园项目,总投资不低于10亿元,项目建设期24个月,达产后可实现年产100万平方米芯片板级封装载板,满足Micro LED显示的MIP封装需求。预计其一期30万平米产能会在今年下半年陆续投产并交付客户。

由以上分析可见,MLED产业链的“玻璃基板”不是一种产品,而是广泛替代PCB而形成的一个“多种技术工艺”、“多种产品规格”、满足MLED“直显和背光”两大市场,适当兼顾其它IC产品封装需求的“新兴电子与显示”材料产业链。

行业专家指出,我国已经建立起全球“最庞大”的电子玻璃制造和生产工业链条。包括显示和光伏玻璃产能与品质都全球领先。尤其是显示玻璃,不及吸引了日本旭硝子、美国康宁等巨头投资设厂,而且本土企业彩虹、旭升等企业也突破了显示电子玻璃制造量产技术。某种角度看,我国现在拥有全球最大规模的LED产业链、液晶显示产业链,这决定了我国显示产业在发展玻璃基MLED的时候,具有更大优势。

特别是与我国建立液晶显示、OLED显示产业链,都是“后发制人”比较,玻璃基MLED产业的投资进度,我国企业全球领先。包括硅基微显示、MLED显示、印刷显示等新型显示技术,我国已经走在全球前列。其中,MLED显示是一项正在迎来爆发的新型显示技术,行业内广泛看好我国企业在其上的投资能力、研发能力、创新能力和全球竞争力。MLED显示为龙头,也是我国显示产业从跟随、追随,到全球领先质变的超车弯道之一。

多种优势,支撑剥离基MLED行稳致远
为什么行业选择了玻璃基板作为MLED的绝配呢?这是一个必须要回答的问题。对此,很多人认为,玻璃基板优异的特性让其成为了MLED绝配!

例如,玻璃基板在导热性上性能更好,且受热后的热稳定性、物理变形更小;特别是采用TFT工艺的玻璃基板在光滑和平整性上格外突出,能够有效降低巨量转移工艺的难度、提升成品率;玻璃基板在同等物理和电气性下,也更容易超薄化,对背光应用更为友好,特别适合于车载、手持、IT市场……

但是,对于行业对玻璃基板的喜爱,更为重要的原因却并非来自于玻璃基板自身的特性,而是来自于PCB基板的缺陷和MLED的技术特点。首先,PCB板越是向超薄、高精度发展,其成本越是大幅度提升。这导致,应对micro LED应用时,其成本和技术难度甚至已经超过了玻璃基板TFT产品——没有成本竞争力,自然导致其市场出现替代性变化。

其二,LED技术不断进步,发光效率不断提升,提供同等亮度的像素效果,需要的LED晶体颗粒越来越小。由此产生了mini LED技术和micro LED技术。后两者需要更为精细的驱动电路载板结构。玻璃基板在平板显示产业已经建立庞大的产能、成熟的技术,成为了一个比较“现成”的传统PCB产品的替代者。

即,玻璃基板的“成熟性”、“成本规律”、“与MLED的适配”才是其成为MLED显示“行业共识”的原因所在。这些特点也决定了玻璃基MLED行业很可能会是一个“快速发展”的行业。

据 TrendForce 集邦咨询预测,MLED直显市场,将在2020-2030年实现10倍的成长,2030年形成一个2000亿元的大市场;MLED液晶背光市场成熟化会更迅速,在2026之前就能实现数倍的增长,国内制造需求规模从几十万台上升到千万台规模(含出口)。这其中,玻璃基板将作为“高端产品”,在以上市场获得较大的份额和增长潜力。

综上所述,玻璃基板正在加速落地,成为MLED新型显示的一大助力,与巨量转移和mip封装一起,构成MLED显示链条的重要技术与材料支撑点。这将是我国电子玻璃产业的重要机遇,其也将是在LED直显产业中引入更多“液晶面板”企业的突破口,更是MLED显示企业需要认真对待的前沿产品方向。

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