LTPS 来了！新背板如何改变micro LED的未来

    十一黄金周前夕，围绕着新一代micro LED显示技术的产业新进展正在进入“一个决定性时刻”。不过这次的主角不是“micro级别的晶圆技术”，也不是困扰行业的“巨量转移等核心工艺”，而是关键上游组件LTPS 驱动背板。

    大厂青睐，LTPS上位micro LED

    据韩媒TheElec报道，三星已在第三季度开始生产89英寸Micro LED电视。这将是三星首次采用LTPS TFT玻璃基板的micro LED显示产品。按照此前的行业媒体报道，这些LTPS基板很可能来自我国台湾地区的面板制造商友达。三星这一量产节点，较此前的规划至少迟到了一个季度，也侧面表明采用LTPS新组件的难度和必要性。

    同时，三星此款89英寸Micro LED电视也很可能是LTPS TFT背板技术的LED直显产品，首次以商业量产的方式出现在市场上：此前，更多的企业，包括我国大陆的LED显示、面板巨头和我国台湾地区面板企业的相应展示，多是作为“技术创新”成果出现。

    9月29日，天马新型显示技术研究院揭牌仪式在福建省厦门市举行，天马微电子计划在厦建设一条从巨量转移到显示模组的全制程Micro LED实验线，总投资11亿元。据悉，该条试验线，将核心验证LTPS TFT背板技术与Micro LED显示结合的全流程“巨量转移、巨量检测、巨量键合、巨量修复、封装模组” 等制程，并为最终商业量产线建设和新的技术开发提供经验与平台支撑。

    从历史上天马的创新产品演示看，天马此条线的产品将更侧重于穿戴和车载显示产品，也不排除向AR和大屏拼接LED直显产品延伸的可行性。以11亿元巨资打造一条试验线，这也预示天马在LTPS+micro LED上，希望走的更远、且也有更多的技术底气去走的更远。

    新背板，为啥会是LTPS技术

    LED直接显示产业目前已经有两种具有确定性的“驱动背板”技术。第一是传统的印刷电路PCB板。这种上游组件的特点是技术成熟、成本低、供应充沛。然而，在LED显示经历了数十年发展，进入到“更小间距”，如P0.3毫米以下、“更小LED晶体”，如20微米的micro led颗粒等技术标准时代之后，对PCB电路板的精度要求越来越高。后者导致PCB电路在micro LED时代的价格与成熟性优势“逐渐丧失”。

    第二则是光波导AR显示中micro LED核心显示芯片所采用的的硅基背板技术。即以CPU等IC产品的大规模集成电路单晶硅作为背板，承载micro LED晶体的驱动任务。硅基背板的好处是精度极高、电气性能极高、技术上也高度成熟，但是其单位面积背板成本也是极高的，且极难大尺寸化。不过，对于光波导AR显示设备而言，硅基 micro LED却是一个理想的技术框架（光波导 AR设备的显示芯片往往以0.1-0.5英寸的小尺寸存在）。

    硅基 micro LED满足AR等微小尺寸显示需求，PCB背板的传统LED直显产品，满足大多数工程显示大屏的需要：但是在两者之间，即从数英寸到数十英寸的显示尺寸范围内，micro LED产品依然需要一种“独特的背板”满足技术和成本上的需求。

    这就是LTPS要解决的问题。目前，采用LTPS或者金属氧化物TFT的玻璃基或者树脂基板，被认为是从车载、手机、穿戴、IT到居家电视屏这些典型应用上，micro LED直显产品理想的背板技术选择。

    从产业链看，无论是玻璃基板还是应用于柔性OLED的树脂基板，无论是LTPS还是金属氧化物TFT，在平板显示面板（OLED和液晶）上都是技术成熟的、产业链和生态庞大的、成本友好的选择。同时，从micro LED的核心集成工艺，巨量转移技术角度看，采用平板显示技术的成熟TFT基板，比较传统PCB电路板具有表面光滑度上的绝对优势，对巨量转移工艺更为友好。

    即，与PCB基板比较LTPS技术代表的平板显示TFT基板具有在P0.3间距以下级别产品上的成本优势、巨量转移适配性优势；与硅基集成电路基板比较，则具有单位面积成本优势、可大型化和产能等优势。

    行业预计，未来micro LED直接显示会形成，目标产品显示面积从小到大的：AR用硅基基板、手持，穿戴，车载，IT和TV用LTPS为代表的玻璃基板（或者柔性树脂基板）、传统大尺寸工程显示的PCB基板等三大“技术线并存”的格局。

    瞄准车载与穿戴，LTPS micro LED大有可为

    与三星率先推出LTPS micro LED大尺寸彩电产品不同，业内对LTPS micro LED产品的市场设想更多集中在车载和穿戴领域上。

    在这两个应用场景中，LTPS micro LED比较传统的OLED和液晶显示具有显著的性能优势：1.峰值亮度上micro LED工程上已经实现百万nit的水平，这对于对抗环境光对显示画面的干扰，形成更高的明亮照明条件下的对比度效果极其有利。尤其是车载显示，鲜明清晰的显示效果，事关安全驾驶。比较OLED峰值亮度难过1000nit、LCD液晶峰值亮度两三千nit的技术特性，Micro LED峰值亮度优势分外明显。

    2.micro LED是一种高效能光源技术。对于穿戴设备等“能耗敏感”产品，micro LED不仅发光效率比OLED高很多；同时不需要液晶显示那种背光源持续发光，具有动态功耗上的显著优势；亦不会有液晶显示偏光片结构对亮度的极大损失。

    “虽然量产工艺上难度重重，但是独特的技术性能优势，依然让行业愿意重金去突破micro LED显示的诸多壁垒”。目前，micro LED是新兴显示技术中炙手可热的创新中心之一。特别是随着三星LTPS micro LED 89英寸电视机的诞生，行业发展已经从“纯技术储备”向“实用化、量产化”的门槛跨出关键一步。

    LTPS micro LED面临“商用”最后的门槛

    目前，micro LED行业可谓精英荟萃：不仅有如洲明、三安、利亚德等传统LED产业链企业高度参与，也包括华为申请巨量转移技术专利、三星，海信等彩电大王发布新品、京东方，华星光电等全球面板业一哥二哥下场参战、消费电子风向标的苹果更是早在2014年就进入了micro LED显示创新领域。

    但是，无数实验室的样品问世，与一条量产线的建设相比，对行业影响依然不是同一数量级的：三星LTPS micro LED 89英寸显示产品的正式量产是micro LED显示，特别是LTPS技术与micro LED结合的重要转折点。同时，深天马11亿元建设LTPS micro LED全流程试验线，也意味着“车载中小尺寸LTPS micro LED”距离量产再次迈出关键一步。

    “LTPS micro LED正处于开启规模商业化大幕的前夜！”行业分析认为，基于LTPS+ micro LED技术的创新产品的可行性、多样性、体验优势已经得到充分验证，获得广泛的一致的行业好评。以此为基础，短期内更多的具有规模投入性色彩，而非简单实验室研发特征的“相关项目建设”必然会持续增加。这也将是micro LED显示从设想到商业落地的“关键转折”。Micro LED显示从“创新竞赛、技术积累为主”转向“量产落地竞赛”为主的新时代的趋势，已经形成。这也是致力于在micro LED显示上“保持领先”的企业必须加大投资的关键时刻。