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從PCB到玻璃基板的升級(jí)大幕已經(jīng)拉開(kāi)

PCB作為L(zhǎng)ED顯示屏行業(yè)的主流背板，早已在業(yè)內(nèi)穩(wěn)固了市場(chǎng)地位。據(jù)NT Information (NTI) 預(yù)測(cè)，2022年我國(guó)PCB產(chǎn)值將超過(guò)400億美元，到2024年產(chǎn)值將達(dá)到438億美元，市場(chǎng)規(guī)模還有很大提升空間。相關(guān)分析稱，今年P(guān)CB下游需求的三大行業(yè)將迎來(lái)發(fā)展的高峰期，包括新能源汽車、Mini LED以及虛擬現(xiàn)實(shí)XR設(shè)備，這些都是PCB行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。Mini LED在LED顯示行業(yè)已經(jīng)是不可逆的大發(fā)展趨勢(shì)了，在此基礎(chǔ)上，PCB板的需求量在近幾年會(huì)是只增不減的態(tài)勢(shì)。而目前與PCB板能夠相互“較勁”的玻璃基板，從液晶顯示轉(zhuǎn)戰(zhàn)Mini LED，在PCB板的“領(lǐng)土”上默默挖掘自己的一畝三分地。

玻璃基板主要應(yīng)用于液晶顯示，然而隨著顯示技術(shù)的更新迭代，PCB板與玻璃基板之間的邊界線逐漸模糊，尤其是在Mini/Micro LED等新型顯示技術(shù)領(lǐng)域，Mini LED背光技術(shù)打破了兩者應(yīng)用之間的界限。伴隨超微間距LED顯示產(chǎn)品的成熟，未來(lái)產(chǎn)業(yè)的核心方向已成定局。但是，在贊嘆“間距指標(biāo)”和“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，另一個(gè)關(guān)鍵方向的突破卻沒(méi)有得到應(yīng)有的重視，那就是，LED顯示的載體也應(yīng)當(dāng)隨著更微間距、更密集、更精細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)去升級(jí)。

在滿足Mini LED背光進(jìn)一步升級(jí)的設(shè)計(jì)中，Mini LED技術(shù)帶來(lái)了“更高的熱量密集度”，對(duì)產(chǎn)品散熱需求更高。而傳統(tǒng)的LED顯示和背光采用PCB基板，在散熱性能上存在極限，且不能無(wú)限超薄化——尤其是面對(duì)大尺寸的LED單屏或者液晶背光顯示時(shí)，PCB超薄化的熱變形與LED晶體自身，及其集成工藝的微型化“形成了空前的矛盾”。因此，為Mini LED尋找新的“驅(qū)動(dòng)背板”，就成為在散熱、穩(wěn)定性、超薄集成、高密度集成控制等方面保持最優(yōu)產(chǎn)品技術(shù)特性的關(guān)鍵：這時(shí)候，玻璃基板隆重登場(chǎng)——因?yàn)椴ＡЩ宓暮诵牟馁|(zhì)與LED晶體都是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體結(jié)晶，二者在熱效應(yīng)變形系數(shù)上更為接近、玻璃自身的超薄化強(qiáng)度和散熱能力也更強(qiáng)。同時(shí)，實(shí)踐證明，玻璃基板對(duì)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)也更為友好。因此，在Mini LED和Micro LED上實(shí)現(xiàn)“玻璃基板”應(yīng)用，就成了一個(gè)“新方向”。

玻璃基板LED：更好性能與更低成本的兼得

“超薄、散熱、高密度驅(qū)動(dòng)”這是玻璃基板目前最多被廣泛提及的優(yōu)勢(shì)。但是，這不是玻璃基板的全部?jī)?yōu)勢(shì)。

從Micro LED技術(shù)角度看，未來(lái)的像素間距已經(jīng)是P1之下的，甚至是P0.5之下的。同時(shí)，Micro LED晶體顆粒的大小會(huì)從100微米向10微米前進(jìn)。在這樣的趨勢(shì)下，精細(xì)的大面積PCB產(chǎn)品制造越來(lái)越困難，成本越來(lái)越高。顯示精細(xì)度高的PCB板是高價(jià)格產(chǎn)品小板塊，Micro LED需要的則是具有成本優(yōu)勢(shì)的大面積板塊。這種需求差異，決定了PCB在未來(lái)Micro LED等技術(shù)不斷進(jìn)步下的“應(yīng)用瓶頸”。

反觀玻璃基板工藝，采用半導(dǎo)體、光刻和先進(jìn)銅工藝，可以在大面積上取得超精細(xì)的TFT驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。如成熟的液晶10.5代線玻璃基板尺寸為3370mm×2940mm。這么大基板上可以一次性成型像素間距小于0.3毫米的TFT驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)?？梢哉f(shuō)，這樣的成熟的、大規(guī)模量產(chǎn)的技術(shù)，在滿足Mini LED和Micro LED應(yīng)用的背板需求時(shí)“綽綽有余”。

所以，玻璃基板LED雖然是嶄新工藝路線，但是卻是一個(gè)“上游高度成熟”的產(chǎn)品——至少比PCB板在超精細(xì)、超大板卡上更為成熟和具有規(guī)模成本與工藝成本優(yōu)勢(shì)。并且如果應(yīng)用巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，玻璃基板的友好性也更高——PCB的平整度對(duì)于50微米以下的Micro LED轉(zhuǎn)移，將是一個(gè)比較大的瓶頸，玻璃基板則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。據(jù)媒體報(bào)道， 此前Sony小于 30um的LED晶粒尺寸移至 PCB板的過(guò)程中，必須要先轉(zhuǎn)移至一個(gè)暫時(shí)的基板，才能再次轉(zhuǎn)移至 PCB板上。有關(guān)從業(yè)人士曾表示，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)便是：選擇用玻璃基板轉(zhuǎn)移芯片還是用PCB板轉(zhuǎn)移芯片。

在“賭”什么？等待一個(gè)時(shí)機(jī)

事實(shí)上PCB板去年的市場(chǎng)情況受原材料漲價(jià)亂作一團(tuán)，海外疫情反復(fù)，導(dǎo)致海運(yùn)緊張，從去年年初開(kāi)始銅的價(jià)格暴漲。5月份達(dá)到了10724.50美元/噸的高位，隨著9月全球銅庫(kù)存開(kāi)始攀升，價(jià)格才開(kāi)始平穩(wěn)。波動(dòng)起伏的原材料價(jià)格受全球經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)環(huán)境影響，穩(wěn)定是常態(tài)，不穩(wěn)定也是常理，PCB板的價(jià)格變動(dòng)勢(shì)必讓Mini LED產(chǎn)品會(huì)傾向于另一種選擇，這樣的形勢(shì)下Mini LED 玻璃基板的市場(chǎng)呼吸空間得以擴(kuò)大。

早些時(shí)候，國(guó)內(nèi)一些封裝廠都站在PCB板這邊，是PCB板陣營(yíng)堅(jiān)定支持者，但隨著顯示技術(shù)發(fā)展需要，開(kāi)始了前瞻性的玻璃基板技術(shù)在LED直顯領(lǐng)域的應(yīng)用研究。還有一些企業(yè)“兩手抓”，玻璃基板和PCB基板兩種技術(shù)路徑一齊發(fā)力，從眾多LED顯示企業(yè)相繼參與玻璃基板的研究中，可以看出，玻璃基板具有極大的潛在價(jià)值，部分業(yè)內(nèi)資深人士也都認(rèn)為玻璃基板在設(shè)備、技術(shù)方面更適合大尺寸顯示的要求。

PCB板是目前LED顯示屏行業(yè)的主流背板，但是在Mini LED的技術(shù)趨勢(shì)下將不再適合其發(fā)展，玻璃基板雖然在當(dāng)前處于市場(chǎng)選擇下各方面都看好的Mini LED背板，但是玻璃易碎易劃傷，存在一定技術(shù)瓶頸影響良率，不如PCB產(chǎn)業(yè)生態(tài)那么成熟，短時(shí)間內(nèi)也難以完全替代PCB，可以預(yù)見(jiàn)，目前兩者之間是一場(chǎng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、投入量大的拉鋸戰(zhàn)，但是當(dāng)玻璃基板產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟的時(shí)候，PCB板與玻璃基板有一場(chǎng)“技術(shù)仗”要打。