LTPS 來了！新背板如何改變micro LED的未來

    十一黃金周前夕，圍繞著新一代micro LED顯示技術(shù)的產(chǎn)業(yè)新進(jìn)展正在進(jìn)入“一個(gè)決定性時(shí)刻”。不過這次的主角不是“micro級(jí)別的晶圓技術(shù)”，也不是困擾行業(yè)的“巨量轉(zhuǎn)移等核心工藝”，而是關(guān)鍵上游組件LTPS 驅(qū)動(dòng)背板。

    大廠青睞，LTPS上位micro LED

    據(jù)韓媒TheElec報(bào)道，三星已在第三季度開始生產(chǎn)89英寸Micro LED電視。這將是三星首次采用LTPS TFT玻璃基板的micro LED顯示產(chǎn)品。按照此前的行業(yè)媒體報(bào)道，這些LTPS基板很可能來自我國臺(tái)灣地區(qū)的面板制造商友達(dá)。三星這一量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，較此前的規(guī)劃至少遲到了一個(gè)季度，也側(cè)面表明采用LTPS新組件的難度和必要性。

    同時(shí)，三星此款89英寸Micro LED電視也很可能是LTPS TFT背板技術(shù)的LED直顯產(chǎn)品，首次以商業(yè)量產(chǎn)的方式出現(xiàn)在市場上：此前，更多的企業(yè)，包括我國大陸的LED顯示、面板巨頭和我國臺(tái)灣地區(qū)面板企業(yè)的相應(yīng)展示，多是作為“技術(shù)創(chuàng)新”成果出現(xiàn)。

    9月29日，天馬新型顯示技術(shù)研究院揭牌儀式在福建省廈門市舉行，天馬微電子計(jì)劃在廈建設(shè)一條從巨量轉(zhuǎn)移到顯示模組的全制程Micro LED實(shí)驗(yàn)線，總投資11億元。據(jù)悉，該條試驗(yàn)線，將核心驗(yàn)證LTPS TFT背板技術(shù)與Micro LED顯示結(jié)合的全流程“巨量轉(zhuǎn)移、巨量檢測、巨量鍵合、巨量修復(fù)、封裝模組” 等制程，并為最終商業(yè)量產(chǎn)線建設(shè)和新的技術(shù)開發(fā)提供經(jīng)驗(yàn)與平臺(tái)支撐。

    從歷史上天馬的創(chuàng)新產(chǎn)品演示看，天馬此條線的產(chǎn)品將更側(cè)重于穿戴和車載顯示產(chǎn)品，也不排除向AR和大屏拼接LED直顯產(chǎn)品延伸的可行性。以11億元巨資打造一條試驗(yàn)線，這也預(yù)示天馬在LTPS+micro LED上，希望走的更遠(yuǎn)、且也有更多的技術(shù)底氣去走的更遠(yuǎn)。

    新背板，為啥會(huì)是LTPS技術(shù)

    LED直接顯示產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)有兩種具有確定性的“驅(qū)動(dòng)背板”技術(shù)。第一是傳統(tǒng)的印刷電路PCB板。這種上游組件的特點(diǎn)是技術(shù)成熟、成本低、供應(yīng)充沛。然而，在LED顯示經(jīng)歷了數(shù)十年發(fā)展，進(jìn)入到“更小間距”，如P0.3毫米以下、“更小LED晶體”，如20微米的micro led顆粒等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代之后，對(duì)PCB電路板的精度要求越來越高。后者導(dǎo)致PCB電路在micro LED時(shí)代的價(jià)格與成熟性優(yōu)勢“逐漸喪失”。

    第二則是光波導(dǎo)AR顯示中micro LED核心顯示芯片所采用的的硅基背板技術(shù)。即以CPU等IC產(chǎn)品的大規(guī)模集成電路單晶硅作為背板，承載micro LED晶體的驅(qū)動(dòng)任務(wù)。硅基背板的好處是精度極高、電氣性能極高、技術(shù)上也高度成熟，但是其單位面積背板成本也是極高的，且極難大尺寸化。不過，對(duì)于光波導(dǎo)AR顯示設(shè)備而言，硅基 micro LED卻是一個(gè)理想的技術(shù)框架（光波導(dǎo) AR設(shè)備的顯示芯片往往以0.1-0.5英寸的小尺寸存在）。

    硅基 micro LED滿足AR等微小尺寸顯示需求，PCB背板的傳統(tǒng)LED直顯產(chǎn)品，滿足大多數(shù)工程顯示大屏的需要：但是在兩者之間，即從數(shù)英寸到數(shù)十英寸的顯示尺寸范圍內(nèi)，micro LED產(chǎn)品依然需要一種“獨(dú)特的背板”滿足技術(shù)和成本上的需求。

    這就是LTPS要解決的問題。目前，采用LTPS或者金屬氧化物TFT的玻璃基或者樹脂基板，被認(rèn)為是從車載、手機(jī)、穿戴、IT到居家電視屏這些典型應(yīng)用上，micro LED直顯產(chǎn)品理想的背板技術(shù)選擇。

    從產(chǎn)業(yè)鏈看，無論是玻璃基板還是應(yīng)用于柔性O(shè)LED的樹脂基板，無論是LTPS還是金屬氧化物TFT，在平板顯示面板（OLED和液晶）上都是技術(shù)成熟的、產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)龐大的、成本友好的選擇。同時(shí)，從micro LED的核心集成工藝，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)角度看，采用平板顯示技術(shù)的成熟TFT基板，比較傳統(tǒng)PCB電路板具有表面光滑度上的絕對(duì)優(yōu)勢，對(duì)巨量轉(zhuǎn)移工藝更為友好。

    即，與PCB基板比較LTPS技術(shù)代表的平板顯示TFT基板具有在P0.3間距以下級(jí)別產(chǎn)品上的成本優(yōu)勢、巨量轉(zhuǎn)移適配性優(yōu)勢；與硅基集成電路基板比較，則具有單位面積成本優(yōu)勢、可大型化和產(chǎn)能等優(yōu)勢。

    行業(yè)預(yù)計(jì)，未來micro LED直接顯示會(huì)形成，目標(biāo)產(chǎn)品顯示面積從小到大的：AR用硅基基板、手持，穿戴，車載，IT和TV用LTPS為代表的玻璃基板（或者柔性樹脂基板）、傳統(tǒng)大尺寸工程顯示的PCB基板等三大“技術(shù)線并存”的格局。

    瞄準(zhǔn)車載與穿戴，LTPS micro LED大有可為

    與三星率先推出LTPS micro LED大尺寸彩電產(chǎn)品不同，業(yè)內(nèi)對(duì)LTPS micro LED產(chǎn)品的市場設(shè)想更多集中在車載和穿戴領(lǐng)域上。

    在這兩個(gè)應(yīng)用場景中，LTPS micro LED比較傳統(tǒng)的OLED和液晶顯示具有顯著的性能優(yōu)勢：1.峰值亮度上micro LED工程上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)百萬nit的水平，這對(duì)于對(duì)抗環(huán)境光對(duì)顯示畫面的干擾，形成更高的明亮照明條件下的對(duì)比度效果極其有利。尤其是車載顯示，鮮明清晰的顯示效果，事關(guān)安全駕駛。比較OLED峰值亮度難過1000nit、LCD液晶峰值亮度兩三千nit的技術(shù)特性，Micro LED峰值亮度優(yōu)勢分外明顯。

    2.micro LED是一種高效能光源技術(shù)。對(duì)于穿戴設(shè)備等“能耗敏感”產(chǎn)品，micro LED不僅發(fā)光效率比OLED高很多；同時(shí)不需要液晶顯示那種背光源持續(xù)發(fā)光，具有動(dòng)態(tài)功耗上的顯著優(yōu)勢；亦不會(huì)有液晶顯示偏光片結(jié)構(gòu)對(duì)亮度的極大損失。

    “雖然量產(chǎn)工藝上難度重重，但是獨(dú)特的技術(shù)性能優(yōu)勢，依然讓行業(yè)愿意重金去突破micro LED顯示的諸多壁壘”。目前，micro LED是新興顯示技術(shù)中炙手可熱的創(chuàng)新中心之一。特別是隨著三星LTPS micro LED 89英寸電視機(jī)的誕生，行業(yè)發(fā)展已經(jīng)從“純技術(shù)儲(chǔ)備”向“實(shí)用化、量產(chǎn)化”的門檻跨出關(guān)鍵一步。

    LTPS micro LED面臨“商用”最后的門檻

    目前，micro LED行業(yè)可謂精英薈萃：不僅有如洲明、三安、利亞德等傳統(tǒng)LED產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)高度參與，也包括華為申請巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利、三星，海信等彩電大王發(fā)布新品、京東方，華星光電等全球面板業(yè)一哥二哥下場參戰(zhàn)、消費(fèi)電子風(fēng)向標(biāo)的蘋果更是早在2014年就進(jìn)入了micro LED顯示創(chuàng)新領(lǐng)域。

    但是，無數(shù)實(shí)驗(yàn)室的樣品問世，與一條量產(chǎn)線的建設(shè)相比，對(duì)行業(yè)影響依然不是同一數(shù)量級(jí)的：三星LTPS micro LED 89英寸顯示產(chǎn)品的正式量產(chǎn)是micro LED顯示，特別是LTPS技術(shù)與micro LED結(jié)合的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。同時(shí)，深天馬11億元建設(shè)LTPS micro LED全流程試驗(yàn)線，也意味著“車載中小尺寸LTPS micro LED”距離量產(chǎn)再次邁出關(guān)鍵一步。

    “LTPS micro LED正處于開啟規(guī)模商業(yè)化大幕的前夜！”行業(yè)分析認(rèn)為，基于LTPS+ micro LED技術(shù)的創(chuàng)新產(chǎn)品的可行性、多樣性、體驗(yàn)優(yōu)勢已經(jīng)得到充分驗(yàn)證，獲得廣泛的一致的行業(yè)好評(píng)。以此為基礎(chǔ)，短期內(nèi)更多的具有規(guī)模投入性色彩，而非簡單實(shí)驗(yàn)室研發(fā)特征的“相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)”必然會(huì)持續(xù)增加。這也將是micro LED顯示從設(shè)想到商業(yè)落地的“關(guān)鍵轉(zhuǎn)折”。Micro LED顯示從“創(chuàng)新競賽、技術(shù)積累為主”轉(zhuǎn)向“量產(chǎn)落地競賽”為主的新時(shí)代的趨勢，已經(jīng)形成。這也是致力于在micro LED顯示上“保持領(lǐng)先”的企業(yè)必須加大投資的關(guān)鍵時(shí)刻。