“新”背板技術(shù)將給MicroLED帶來(lái)什么？

　　圍繞著(zhù)新一代MicroLED顯示技術(shù)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)展正在進(jìn)入“新階段”。不過(guò)這次的主角不是“Micro級別的晶圓技術(shù)”，也不是困擾行業(yè)的“巨量轉移等核心工藝”，而是驅動(dòng)背板。

辰顯光電 MicroLED產(chǎn)線(xiàn)

　　“PCB，我們不合適！”

　　MicroLED的“驅動(dòng)背板”，一直以來(lái)主要有兩大技術(shù)方向：印刷電路板(PCB)和硅基。

　　傳統的印刷電路PCB板技術(shù)成熟、成本低、供應充沛。然而，在LED顯示經(jīng)歷了數十年發(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MicroLED顆粒)的超小間距LED時(shí)代之后，對于驅動(dòng)背板的精度要求也越來(lái)越高。

　　天馬微電子MicroLED研究院負責人秦鋒在接受《中國電子報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，如果PCB板選擇向超薄、高精度發(fā)起挑戰，那么其成本和技術(shù)難度也將隨之大幅度提升。這就導致在超小間距LED時(shí)代，PCB電路板的成本與技術(shù)成熟性?xún)?yōu)勢“逐漸喪失”。

　　“硅基，我用不起！”

　　另一個(gè)在技術(shù)上高度成熟的驅動(dòng)背板技術(shù)是“硅基”，即以CPU等IC產(chǎn)品的大規模集成電路單晶硅作為背板，承載MicroLED晶體的驅動(dòng)任務(wù)。

　　秦鋒表示，硅基背板的好處是精度和電氣性能極高，在分辨率和集成度方面具有優(yōu)勢，但是不可忽略的是，其單位面積背板成本也同樣極高，且極難實(shí)現大尺寸化。因此，硅基MicroLED的應用范圍相對較窄。

　　目前，硅基MicroLED多被用于滿(mǎn)足光波導AR等微小尺寸(芯片尺寸多在英寸之間)顯示需求;PCB背板的傳統LED直顯產(chǎn)品則多滿(mǎn)足工程顯示的大屏需要。但是在兩者之間，即從數英寸到數十英寸的顯示尺寸范圍內，MicroLED產(chǎn)品依然需要一種“獨特的背板”滿(mǎn)足技術(shù)和成本上的需求。

　　這就是LTPS(低溫多晶硅)要解決的問(wèn)題。

天馬微電子MicroLED產(chǎn)線(xiàn)鳥(niǎo)瞰圖

　　“LTPS，還得是你！”

　　近兩年，在PCB和硅基之后，另一個(gè)背板技術(shù)——LTPS開(kāi)始走進(jìn)人們視線(xiàn)。相較PCB和硅基，LTPS背板技術(shù)的綜合優(yōu)勢比較明顯。

　　辰顯光電副總經(jīng)理錢(qián)先銳向《中國電子報》記者分析稱(chēng)，與硅基比較，LTPS不僅可以滿(mǎn)足高程度的電路集成和高分辨率需求，更重要的是其具備可大型化和高產(chǎn)能優(yōu)勢，還可以實(shí)現更高效、更可靠的大屏幕顯示解決方案，且單位成本又極具性?xún)r(jià)比。

　　而與PCB基比較，LTPS+玻璃基板工藝的方式同樣具有成本優(yōu)勢，且相比PCB背板采用的較大驅動(dòng)電流和被動(dòng)矩陣(PM)驅動(dòng)，LTPS技術(shù)可以采用有源矩陣(AM)驅動(dòng)，能夠實(shí)現較低的驅動(dòng)電流和適中的驅動(dòng)電壓，在功耗方面也具有明顯優(yōu)勢。這種低功耗特性非常適合長(cháng)時(shí)間運行的顯示設備，如廣告牌和監控顯示屏。

　　此外，從技術(shù)本身的優(yōu)勢來(lái)看，LTPS背板的高可靠性和耐用性，使其能夠在各種環(huán)境下保持穩定的性能。這對于需要在嚴苛環(huán)境中運行的顯示設備，如車(chē)載顯示屏。而且，LTPS玻璃基板可以適用于不同尺寸的顯示屏，從小型可穿戴設備到大型商用顯示屏都能支持。

　　行業(yè)預計，未來(lái)MicroLED直接顯示會(huì )形成(根據顯示屏尺寸區分)小尺寸顯示屏，如AR等用硅基基板;中大尺寸顯示屏，如智能穿戴設備、手機、車(chē)載、IT、高端消費電子和電視屏等，用LTPS+玻璃基板或者樹(shù)脂基板;大尺寸顯示屏，如傳統工程和商用顯示則以PCB基板為主，LTPS+玻璃基板或者樹(shù)脂基板為輔的“三大技術(shù)線(xiàn)并存”的應用格局。

天馬高PPI透明異形LTPS Micro LED顯示

　　大廠(chǎng)青睞，LTPS加速上位

　　雖然LTPS MicroLED被業(yè)內普遍看好，但多年來(lái)，其更多是被作為“技術(shù)創(chuàng )新”成果展示。經(jīng)過(guò)多年積累，LTPS MicroLED的規?；瘧泌厔萁K于進(jìn)入開(kāi)啟前夜。

　　2021年，中國大陸LED廠(chǎng)商辰顯光電就已建成中國大陸首條從LTPS驅動(dòng)背板、巨量轉移、修復到模組全覆蓋的MicroLED中試生產(chǎn)線(xiàn);2022年，中國大陸顯示廠(chǎng)商天馬建設了一條依托LTPS TFT背板技術(shù)的全制程MicroLED生產(chǎn)線(xiàn);同年，三星首次采用中國臺灣LED廠(chǎng)商友達的LTPS TFT玻璃基板生產(chǎn)89英寸MicroLED電視;近期，友達表示，將在其中國臺灣龍潭廠(chǎng)區投資首座第六代LTPS面板廠(chǎng)。

　　從LTPS MicroLED全流程試驗線(xiàn)到全制程MicroLED生產(chǎn)線(xiàn)，意味著(zhù)LTPS MicroLED距離量產(chǎn)再次邁出關(guān)鍵一步。

　　“LTPS MicroLED正處于開(kāi)啟規模商業(yè)化大幕的前夜!”秦鋒分析認為，基于LTPS MicroLED技術(shù)的創(chuàng )新產(chǎn)品的可行性、多樣性、體驗優(yōu)勢已經(jīng)得到充分驗證，獲得行業(yè)好評。而更多具備規模投入性而非實(shí)驗室研發(fā)特征的項目陸續建設，將成為L(cháng)TPS MicroLED顯示實(shí)現商業(yè)落地的“關(guān)鍵轉折”。

辰顯光電TFT玻璃基 MicroLED全制程先導線(xiàn)

　　誰(shuí)能先人一步？

　　“顯示大廠(chǎng)對LTPS MicroLED技術(shù)的重視和投資，不僅彰顯了這一技術(shù)的巨大潛力和前景，也為中國大陸和中國臺灣地區的MicroLED 顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要機遇。”錢(qián)先銳分析稱(chēng)，對于中國臺灣顯示產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這不僅能夠提升自身的技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)競爭力，還將帶動(dòng)整個(gè)中國臺灣地區的MicroLED產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步完善和升級。而推進(jìn)LTPS MicroLED技術(shù)對于中國大陸顯示產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)更是一個(gè)促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)升級的良機。

　　友達方面指出，增加中國臺灣地區的LTPS產(chǎn)能將有助于MicroLED 面板的一條龍生產(chǎn)制程。這不僅有望加速量產(chǎn)時(shí)程與產(chǎn)品應用開(kāi)發(fā)，還將提供客戶(hù)更多的靈活性，以滿(mǎn)足不同市場(chǎng)和產(chǎn)品的需求規劃。

　　據悉，友達更看重車(chē)載面板供應機遇，該第六代LTPS面板廠(chǎng)的建立有望幫助友達拓展高端車(chē)載面板業(yè)務(wù)。

　　MicroLED顯示從“創(chuàng )新競賽、技術(shù)積累為主”轉向“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MicroLED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。

　　CINNO Research 資深分析師劉雨實(shí)介紹稱(chēng)，LTPS基板供應鏈與LTPS TFT-LCD和OLED面板廠(chǎng)高度重合，中國大陸廠(chǎng)商,如京東方、TCL華星、深天馬等面板廠(chǎng)在LTPS基板上均有大量產(chǎn)能，而中國臺灣廠(chǎng)商如友達等也在這一領(lǐng)域深耕多年，彼此的進(jìn)程相對一致。

　　接下來(lái)，就看誰(shuí)能先人一步將“量產(chǎn)”變?yōu)楝F實(shí)。

　　記者在采訪(fǎng)中了解到，預期未來(lái)2~3年是LTPS MicroLED產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵階段。

　　錢(qián)先銳樂(lè )觀(guān)估計，隨著(zhù)生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化和成本的下降，以及市場(chǎng)需求的逐步增加，預計LTPS MicroLED將在未來(lái)3年逐步進(jìn)入規?；瘧秒A段。

　　然而，也有聲音指出，LTPS MicroLED距離進(jìn)入規?；瘧秒A段還要克服諸多困難。

　　劉雨實(shí)表示，LTPS基板驅動(dòng)高密度MicroLED目前還存在諸如電流有限、亮度和密度不易提高等問(wèn)題，此外，大面積LTPS基板的均一性也不易保障，LTPS基板還需要在性能、良率，特別是成本方面取得進(jìn)一步突破才能進(jìn)入規?；瘧?，3年內實(shí)現大規模量產(chǎn)的難度還較大。

　　“LTPS MicroLED實(shí)現規?；瘧玫暮诵?，歸根結底還是成本是否能夠達到預期。”秦鋒分析認為，如果不突破生產(chǎn)效率、良率、修復這幾個(gè)主要問(wèn)題，產(chǎn)品成本就很難降低，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程自然會(huì )受到影響。這需要全產(chǎn)業(yè)鏈共同努力，從各環(huán)節提升產(chǎn)能和良率，從而有效降低成本，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢。相信在全產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同努力下，LTPS MicroLED產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將加速推進(jìn)。