“新”背板技術將給MicroLED帶來什么？

　　圍繞(rao)著新一(yi)代MicroLED顯示技(ji)術(shu)的(de)產(chan)業進(jin)展正在(zai)進(jin)入“新階段”。不過(guo)這次(ci)的(de)主角不是“Micro級(ji)別的(de)晶圓技(ji)術(shu)”，也不是困(kun)擾行業的(de)“巨量轉移等(deng)核(he)心工藝”，而是驅動背(bei)板。

辰顯(xian)光電 MicroLED產線

　　“PCB，我們不合適！”

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

　　傳統的(de)印刷電路PCB板(ban)技術成熟、成本低、供(gong)應(ying)充沛。然而，在LED顯示經歷了數(shu)十年發展，進入到“更(geng)小間(jian)(jian)距(ju)”(如(ru)P0.3毫米以(yi)下)、“更(geng)小LED晶體”(如(ru)20微(wei)米的(de)MicroLED顆粒(li))的(de)超小間(jian)(jian)距(ju)LED時代之后，對于驅動背板(ban)的(de)精(jing)度要求也越(yue)來越(yue)高。

　　天馬(ma)微電子MicroLED研究院負責人秦鋒在(zai)接受《中國電子報》記者(zhe)采訪時(shi)表示，如果PCB板選擇向超(chao)薄、高精度(du)發起挑戰，那么其成本和技術難度(du)也將(jiang)隨之大幅度(du)提升。這就導致在(zai)超(chao)小間距LED時(shi)代，PCB電路板的成本與技術成熟性優勢“逐漸喪失”。

　　“硅基，我用不起！”

　　另一個在技術(shu)上高度成(cheng)熟的(de)驅動背板技術(shu)是“硅基(ji)”，即以CPU等IC產品的(de)大規(gui)模集成(cheng)電路單晶硅作(zuo)為背板，承載MicroLED晶體(ti)的(de)驅動任務。

　　秦鋒表(biao)示，硅基(ji)背(bei)板的好處是(shi)精度(du)和電氣性能(neng)極高，在分辨率和集成度(du)方面具有優勢，但是(shi)不可(ke)忽略的是(shi)，其(qi)單位(wei)面積背(bei)板成本(ben)也同(tong)樣極高，且(qie)極難實現大(da)尺寸化。因此，硅基(ji)MicroLED的應用(yong)范圍相對較窄。

　　目前，硅基MicroLED多被用(yong)于滿(man)足(zu)光波(bo)導AR等微小尺寸(cun)(芯片尺寸(cun)多在英寸(cun)之間)顯示(shi)需(xu)求(qiu);PCB背(bei)板的(de)(de)傳統(tong)LED直顯產品則多滿(man)足(zu)工(gong)程顯示(shi)的(de)(de)大屏需(xu)要。但是在兩者之間，即(ji)從(cong)數英寸(cun)到數十英寸(cun)的(de)(de)顯示(shi)尺寸(cun)范(fan)圍內，MicroLED產品依然需(xu)要一種(zhong)“獨特的(de)(de)背(bei)板”滿(man)足(zu)技術和(he)成(cheng)本上的(de)(de)需(xu)求(qiu)。

　　這就是LTPS(低溫多晶硅)要解決的問(wen)題。

天馬微電子(zi)MicroLED產(chan)線鳥瞰圖

　　“LTPS，還得是你！”

　　近兩年，在PCB和(he)硅基(ji)之后，另一個背板技術——LTPS開始走(zou)進人們視(shi)線。相較PCB和(he)硅基(ji)，LTPS背板技術的綜合優(you)勢比較明(ming)顯。

　　辰顯光電(dian)副(fu)總經理(li)錢先銳向《中國電(dian)子報》記者分(fen)析稱，與硅基比(bi)較，LTPS不(bu)僅可以滿(man)足(zu)高程度的(de)電(dian)路集成和高分(fen)辨率需求，更重要(yao)的(de)是其(qi)具備可大(da)型化和高產能優勢，還(huan)可以實現更高效(xiao)、更可靠的(de)解決方案，且單位成本(ben)又極具性價比(bi)。

　　而與PCB基比(bi)較(jiao)，LTPS+玻璃基板工藝(yi)的(de)方(fang)式同樣具有(you)(you)成(cheng)本(ben)優勢(shi)，且(qie)相比(bi)PCB背(bei)板采用的(de)較(jiao)大(da)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)電流和(he)被動(dong)(dong)(dong)矩(ju)陣(PM)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)，LTPS技術可(ke)以采用有(you)(you)源矩(ju)陣(AM)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)，能夠實現較(jiao)低的(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)電流和(he)適中的(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)電壓，在功耗方(fang)面也具有(you)(you)明顯(xian)(xian)優勢(shi)。這(zhe)種低功耗特性非常適合長時間(jian)運行的(de)顯(xian)(xian)示設備，如廣告牌和(he)監控。

　　此外(wai)，從技術本身的(de)優勢來看，LTPS背板(ban)(ban)的(de)高可靠性(xing)(xing)和耐用(yong)性(xing)(xing)，使其(qi)能(neng)夠在各種環境下(xia)保持穩定的(de)性(xing)(xing)能(neng)。這對于(yu)需要在嚴苛環境中運(yun)行(xing)的(de)顯(xian)示(shi)設備，如車載(zai)顯(xian)示(shi)屏。而(er)且，LTPS玻璃基(ji)板(ban)(ban)可以(yi)適用(yong)于(yu)不同尺寸的(de)顯(xian)示(shi)屏，從小型可穿戴設備到大(da)型商用(yong)顯(xian)示(shi)屏都(dou)能(neng)支持。

　　行業預計，未(wei)來MicroLED直(zhi)接顯示(shi)(shi)會形成(cheng)(根據顯示(shi)(shi)屏(ping)尺寸(cun)區分)小尺寸(cun)顯示(shi)(shi)屏(ping)，如AR等(deng)用(yong)硅基(ji)(ji)(ji)基(ji)(ji)(ji)板(ban);中大(da)尺寸(cun)顯示(shi)(shi)屏(ping)，如智能穿戴設備、手機、車載(zai)、IT、高(gao)端(duan)消(xiao)費電(dian)子和(he)電(dian)視屏(ping)等(deng)，用(yong)LTPS+玻璃(li)基(ji)(ji)(ji)板(ban)或者樹(shu)脂(zhi)基(ji)(ji)(ji)板(ban);大(da)尺寸(cun)顯示(shi)(shi)屏(ping)，如傳統工程和(he)商用(yong)顯示(shi)(shi)則以PCB基(ji)(ji)(ji)板(ban)為(wei)主，LTPS+玻璃(li)基(ji)(ji)(ji)板(ban)或者樹(shu)脂(zhi)基(ji)(ji)(ji)板(ban)為(wei)輔的“三大(da)技術線并存(cun)”的應用(yong)格局。

天馬高PPI透明異形LTPS Micro LED顯示

　　大廠青睞，LTPS加速上位

 　　雖然LTPS MicroLED被業內普(pu)遍看好，但多年來，其更多是被作為“技(ji)術創新”成果展示。經過多年積累，LTPS MicroLED的規模化應用趨勢終于進入(ru)開(kai)啟前夜。

　　2021年，中(zhong)國(guo)大陸(lu)LED廠(chang)(chang)商辰顯光電(dian)就已(yi)建(jian)成中(zhong)國(guo)大陸(lu)首(shou)(shou)條從LTPS驅(qu)動(dong)背板、巨量轉移、修復(fu)到(dao)模組全(quan)覆蓋的MicroLED中(zhong)試(shi)生產線;2022年，中(zhong)國(guo)大陸(lu)顯示廠(chang)(chang)商天(tian)馬建(jian)設了一條依托LTPS TFT背板技術(shu)的全(quan)制程MicroLED生產線;同年，首(shou)(shou)次采用中(zhong)國(guo)臺灣LED廠(chang)(chang)商友(you)達(da)(da)的LTPS TFT玻(bo)璃(li)基板生產89英寸MicroLED電(dian)視;近期，友(you)達(da)(da)表(biao)示，將(jiang)在其中(zhong)國(guo)臺灣龍(long)潭廠(chang)(chang)區投資首(shou)(shou)座第六代LTPS面板廠(chang)(chang)。

　　從LTPS MicroLED全流程試驗線到全制程MicroLED生產(chan)線，意味(wei)著LTPS MicroLED距(ju)離量(liang)產(chan)再次邁(mai)出關鍵一步。

　　“LTPS MicroLED正處于開啟規模商業化大幕的前夜!”秦鋒分析認(ren)為，基于(yu)LTPS MicroLED技術的創新(xin)產品的可行(xing)性、多樣(yang)性、體驗優勢已經得(de)到充(chong)分驗證，獲得(de)行(xing)業好評。而更多具備(bei)規(gui)模投入性而非實(shi)驗室研(yan)發特(te)征的項目陸續建(jian)設(she)，將成為LTPS MicroLED顯示實(shi)現商業落地的“關鍵轉折”。

辰(chen)顯光電TFT玻璃基 MicroLED全(quan)制(zhi)程先(xian)導線

　　誰能先人一步？

　　“顯(xian)示(shi)大(da)廠對LTPS MicroLED技(ji)術的(de)(de)(de)重視和(he)投(tou)資，不(bu)僅彰顯(xian)了這(zhe)一(yi)技(ji)術的(de)(de)(de)巨大(da)潛(qian)力(li)和(he)前景，也為中(zhong)國大(da)陸和(he)中(zhong)國臺灣(wan)地(di)區的(de)(de)(de)MicroLED 顯(xian)示(shi)產(chan)業(ye)(ye)發展(zhan)提(ti)供了重要機(ji)遇。”錢先銳(rui)分析稱，對于中(zhong)國臺灣(wan)顯(xian)示(shi)產(chan)業(ye)(ye)來說，這(zhe)不(bu)僅能(neng)夠提(ti)升(sheng)自身的(de)(de)(de)技(ji)術實力(li)和(he)市場競爭力(li)，還將帶動(dong)整(zheng)個中(zhong)國臺灣(wan)地(di)區的(de)(de)(de)MicroLED產(chan)業(ye)(ye)鏈進一(yi)步完善和(he)升(sheng)級。而推進LTPS MicroLED技(ji)術對于中(zhong)國大(da)陸顯(xian)示(shi)產(chan)業(ye)(ye)來說更是(shi)一(yi)個促(cu)進技(ji)術創新和(he)產(chan)業(ye)(ye)升(sheng)級的(de)(de)(de)良機(ji)。

　　友達方面指(zhi)出，增加中國臺灣地區的(de)LTPS產能(neng)將有(you)助于MicroLED 面板的(de)一(yi)條龍生產制程(cheng)。這不僅(jin)有(you)望(wang)加速量產時程(cheng)與(yu)產品應用開發，還將提供客(ke)戶更多的(de)靈(ling)活(huo)性，以滿足不同(tong)市場和產品的(de)需(xu)求(qiu)規劃(hua)。

　　據(ju)悉，友達(da)更看重車(che)載面板供應機遇，該第(di)六代LTPS面板廠的建(jian)立(li)有望幫助友達(da)拓展高端車(che)載面板業務(wu)。

　　MicroLED顯(xian)示從“創新(xin)競賽、技(ji)術積累為主”轉向“量產(chan)落地競賽”為主的新(xin)時(shi)代的趨(qu)勢已經(jing)形成(cheng)。這也是致力于在(zai)MicroLED顯(xian)示上(shang)“保持領先”的企業必須加大(da)投資的關鍵時(shi)刻。

　　CINNO Research 資深(shen)分析師劉雨實介紹稱，LTPS基(ji)板(ban)供(gong)應鏈(lian)與LTPS TFT-LCD和OLED面(mian)板(ban)廠高度(du)重(zhong)合，中國大陸廠商,如(ru)京東方(fang)、TCL華(hua)星、深(shen)天馬等(deng)面(mian)板(ban)廠在(zai)LTPS基(ji)板(ban)上(shang)均有大量(liang)產(chan)能，而中國臺灣廠商如(ru)友達(da)等(deng)也在(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域深(shen)耕多(duo)年(nian)，彼此的進程相(xiang)對一(yi)致。

　　接下來，就看誰能先人(ren)一步(bu)將“量產”變為現實。

　　記(ji)者(zhe)在(zai)采訪(fang)中了解到，預(yu)期未來2~3年是LTPS MicroLED產業化的關(guan)鍵階段。

 　　錢先銳樂觀估計，隨著生產(chan)工藝(yi)的(de)不斷優化(hua)和成本的(de)下降，以及市場需求的(de)逐步增加，預計LTPS MicroLED將在未來3年逐步進入規模化(hua)應用階段。

 　　然而(er)，也有聲音(yin)指出，LTPS MicroLED距離進入規(gui)模(mo)化應用(yong)階(jie)段還要克服諸多困(kun)難。

　　劉雨實表(biao)示，LTPS基(ji)板驅動高密(mi)度MicroLED目前還(huan)存(cun)在(zai)諸如電流(liu)有限、亮度和(he)密(mi)度不(bu)易提高等問(wen)題，此外，大面積(ji)LTPS基(ji)板的均一性也不(bu)易保障，LTPS基(ji)板還(huan)需要在(zai)性能(neng)、良率，特別是成本方(fang)面取(qu)得進一步突破才(cai)能(neng)進入(ru)規(gui)(gui)模(mo)(mo)化應用(yong)，3年內實現大規(gui)(gui)模(mo)(mo)量產的難度還(huan)較大。

　　“LTPS MicroLED實現(xian)規模化(hua)應用(yong)的核心，歸(gui)根結(jie)底(di)還是成本是否能夠達到預期(qi)。”秦鋒分(fen)析認為，如果不突破生產(chan)(chan)效(xiao)(xiao)率、良率、修復這(zhe)幾個主要問題，產(chan)(chan)品成本就很難(nan)降(jiang)低，產(chan)(chan)業(ye)化(hua)進程(cheng)自然(ran)會受(shou)到影(ying)響。這(zhe)需要全產(chan)(chan)業(ye)鏈共同努力，從(cong)各環節提升(sheng)產(chan)(chan)能和良率，從(cong)而有效(xiao)(xiao)降(jiang)低成本，發揮產(chan)(chan)業(ye)協同優(you)勢(shi)。相信在全產(chan)(chan)業(ye)鏈上下(xia)游共同努力下(xia)，LTPS MicroLED產(chan)(chan)業(ye)化(hua)進程(cheng)將加速推進。