TFT-Micro LED有多美？利亞德也入局了

    借助mini/micro led技術(shù)，LED顯示產(chǎn)業(yè)正在打開嶄新的應(yīng)用空間：1.類似于蘋果IPAD的mini led背光源應(yīng)用，2.面向4k/8k時代，直接LED顯示，在0.x-150英寸室內(nèi)、手持和近眼應(yīng)用中的micro led智慧顯示大屏。

    “這將是兩個帶給LED技術(shù)每年千億美元憧憬的未來市場！”這當(dāng)然會吸引越來越多的行業(yè)巨頭關(guān)注。例如，利亞德于3月與TCL華星達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方成立協(xié)同創(chuàng)新辦公室，合作領(lǐng)域包括開發(fā)Mini LED背光模組，以及COG/MIP模式的Micro LED新產(chǎn)品。

    這是全球第二的液晶顯示屏企業(yè)與全球小間距LED顯示第一品牌之間的“聯(lián)誼”。其戰(zhàn)略影響不可謂之不深刻。此前，華星光電也已經(jīng)與全球最大的LED上游企業(yè)三安光電成立聯(lián)合實驗室。巨頭攜手背后則是LED顯示微型化技術(shù)，特別是COG/MIP模式的TFT-Micro LED產(chǎn)品正在跨越式的走向市場！

    （COG是一種TFT玻璃基板上，超精細(xì)IC部件的集成工藝， COG產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求1000級的潔凈度。MIP則是指Memory-In-Pixel像素記憶技術(shù)，其優(yōu)勢是增加傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備的開口率和更為節(jié)能。MIP在移動性顯示設(shè)備上應(yīng)用規(guī)模更大。）

    “解決行業(yè)痛點”，TFT玻璃基板與LED大屏結(jié)合

    2021年是mini-led背光顯示產(chǎn)品的元年。行業(yè)預(yù)計，僅僅彩電產(chǎn)品上，這一新技術(shù)的應(yīng)用就會成長20倍。但是，也許很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用了mini-led背光的彩電產(chǎn)品，“大多數(shù)厚度有所增長”。這是為什么呢？

    目前mini-led背光彩電厚度增加的部分，主要來自于背光采用PCB板，及其背光驅(qū)動電源和控制系統(tǒng)。因為，mini-led背光意味著顯示設(shè)備背光燈珠十倍、百倍、乃至更高數(shù)量級的增加。其對背后的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)有了更高的質(zhì)量和品質(zhì)需求。這成為其背光結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、穩(wěn)定性冗余要求更高背景下，最終產(chǎn)品厚度增加的根本原因。

    但是，也有部分產(chǎn)品采用了TFT玻璃基板驅(qū)動的mini-led背光源技術(shù)。這種產(chǎn)品的厚度變化就要更小。這顯然得益于長期以來液晶電視產(chǎn)品在TFT驅(qū)動結(jié)構(gòu)上的“超薄技術(shù)積淀”：雖然暫時看成本有所增加，但是TFT技術(shù)比較PCB板，優(yōu)勢依然明顯。

    例如，除了厚度問題之外，TFT結(jié)構(gòu)天然的是“更適合更為精細(xì)的Micro LED顯示產(chǎn)品”的技術(shù)。和PCB產(chǎn)品比較，如果要在電腦顯示器或者手持設(shè)備上應(yīng)用Micro LED技術(shù)背光源，乃至于直接Micro LED顯示技術(shù)，在10英寸對角線尺寸上，集成上萬顆LED晶體、乃至于千萬顆LED晶體，PCB板需要的精度、強度、柔韌性冗余和成本都面臨很高的考驗。

    當(dāng)然，此前也有過“硅基驅(qū)動Micro LED”產(chǎn)品的設(shè)想。但是，單晶硅驅(qū)動板的成本、柔韌性和大型化的尺寸限制，是其在常規(guī)顯示應(yīng)用中：如手機、PC顯示器、數(shù)字化的車載后視鏡等上實現(xiàn)商業(yè)化的最大障礙。硅基驅(qū)動Micro LED，更多更適合與近眼顯示，即VR等的應(yīng)用結(jié)合。

    TFT玻璃基板驅(qū)動結(jié)構(gòu)的另一個天然好處是“特別適合于‘巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)’”。道理非常簡單，TFT玻璃基板表面是光滑的；而PCB基板表面是有電路銅箔凸起結(jié)構(gòu)的。這種差異決定了，在Micro LED顯示應(yīng)用，無論是直顯還是背光產(chǎn)品上，在向更為精細(xì)和高密度LED顆粒集成工藝演進(jìn)的時候，TFT玻璃基板是目前最理想的技術(shù)選擇�！熬蘖哭D(zhuǎn)移”是Micro LED顯示技術(shù)成熟發(fā)展中，“最大的障礙”，玻璃基板比較PCB能夠降低這一技術(shù)的難度，這一點足以決定市場中會有越來越多的頭部Micro LED品牌進(jìn)入TFT基板的COG/MIP模式產(chǎn)品市場。

    除了以上三個優(yōu)勢之外，TFT玻璃基板應(yīng)用在Micro LED等顯示產(chǎn)品上，還擁有另一個一般不被注意的優(yōu)勢：即PCB板主要是PM驅(qū)動方式，TFT板則是AM驅(qū)動方式。

    PM驅(qū)動方式，這種無源驅(qū)動采用橫豎掃描線交叉點亮的電路結(jié)構(gòu)，驅(qū)動像素點上的LED晶體是以“閃爍”的方式工作的。這導(dǎo)致兩個問題，1.閃爍問題，傳統(tǒng)解決方案是更高頻的閃爍讓人眼睛覺察不到；2.實現(xiàn)持續(xù)恒定亮度輸出，LED晶體實際工作時點的峰值亮度要更高（通常是恒定亮度值的3倍以上），這不利用采用更小尺寸的LED晶體顆粒。

    AM驅(qū)動方式，每個Micro-LED像素有其對應(yīng)的獨立驅(qū)動電路，驅(qū)動電流由驅(qū)動晶體管提供。當(dāng)掃描線結(jié)束對像素點掃描時，通過驅(qū)動電容的供電，像素點仍然可以處于點亮狀態(tài)。這等于LED晶體天然位于需求的恒定亮度狀態(tài)。AM驅(qū)動天然不具有頻閃問題，與PM驅(qū)動產(chǎn)品比，在同等恒定亮度輸出時，可以采用更小的LED晶體；或者在同等LED晶體上實現(xiàn)更高的亮度輸出。

    行業(yè)認(rèn)為，AM驅(qū)動的TFT背板在Micro-LED產(chǎn)品上擁有很多優(yōu)點，有源選址的驅(qū)動能力更強，可實現(xiàn)更大面積的驅(qū)動、有源選址有更好的亮度均勻性和對比度、有源選址可實現(xiàn)低功耗高效率、像素具有高獨立可控性，避免驅(qū)動像素串?dāng)_、適配更高的PPI像素密度顯示……

    從厚度和體積優(yōu)勢、到更適應(yīng)于巨量轉(zhuǎn)移、再到更高的像素密度，以及AM驅(qū)動的更多優(yōu)勢、玻璃基板在透明顯示上的先天優(yōu)勢等等，可以說，當(dāng)小間距LED顯示產(chǎn)品，進(jìn)入mini/micro時代，向P0.X結(jié)構(gòu)，乃至于Micro-LED直接顯示在移動、車載、8K大屏電視等領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)軍的時候，TFT玻璃基板技術(shù)和上游產(chǎn)能資源，正在成為“必爭之地”。這也就是利亞德和華星光電“聯(lián)姻”的秘密所在。

    “技術(shù)共存期”，PCB和TFT玻璃是分工關(guān)系

    玻璃基AM LED顯示”已經(jīng)向業(yè)界大踏步走來。2020年8月和10月，TCL華星先后展示了全球首款采用a-Si驅(qū)動Mini LED陣列產(chǎn)品，以及全球首款142英寸IGZO玻璃基主動式MLED顯示屏。這證明，各種TFT技術(shù)，可以“良好的支持LED”顯示進(jìn)入新的進(jìn)化階段。

    但是，這并不意味著玻璃基板和PCB基板已經(jīng)建立明確的“替代關(guān)系”。實際上，玻璃基板依然有其“成本上的問題”。典型的在P1.0以上間距市場，LED顯示產(chǎn)品采用玻璃基板的成本會顯著高于PCB基板。成本問題是新技術(shù)“市場接受度”的關(guān)鍵門檻。行業(yè)認(rèn)為，P1.0將是PCB和玻璃基板的第一個分界線。

    同時，在P0.5-p1.0產(chǎn)品上，TFT基板的優(yōu)勢能不能很好的覆蓋它的成本劣勢，值得懷疑。如果PCB高精度板的成本持續(xù)下降，且這些產(chǎn)品未必需要采用巨量轉(zhuǎn)移工藝，那么PCB板產(chǎn)品就依然具有競爭優(yōu)勢。同時，P0.5以上間距產(chǎn)品的終端廠商，如果轉(zhuǎn)向TFT玻璃基板，也就意味著“設(shè)備和生產(chǎn)條件”的天翻地覆，這也是一項重要的成本考量。

    但是，如果基于micro-led技術(shù)的背光或者直接顯示設(shè)備，進(jìn)入P0.5以下間距，尤其是掌上設(shè)備等更小尺寸市場，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)成為必須選擇的工藝，那么TFT玻璃基板的優(yōu)勢就會進(jìn)一步放大。且在更小的尺寸更高的精度條件下，PCB板的可行性、成本優(yōu)勢也會喪失。這些產(chǎn)品也將完全針對與傳統(tǒng)LED大屏不相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，廠商本就需要完全建立嶄新的生產(chǎn)條件和采購設(shè)備，廠商對具有技術(shù)先進(jìn)性的路線選擇也會更為青睞。

    除了以上提到的間距指標(biāo)外，是不是要采用玻璃基板還與LED晶體轉(zhuǎn)移方式有巨大關(guān)系：即，如果決定應(yīng)用巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，那么TFT玻璃基板可能就具有天然的優(yōu)勢——即直接顯示巨量轉(zhuǎn)移LED屏未來將基本以TFT玻璃基板為主導(dǎo)。比如，利亞德就透露COG/MIP模式的Micro LED新產(chǎn)品，首要的目標(biāo)將是面向LED直顯市場（雖然暫時還沒有相應(yīng)產(chǎn)品問世，但是這顯然是一個重要的前瞻性技術(shù)投資方向）。

    不是所有產(chǎn)品都需要巨量轉(zhuǎn)移、也不是所有產(chǎn)品都需要玻璃基板�！蓖瑫r，也有一些產(chǎn)品“必須采用TFT玻璃基板，甚至VR用Micro LED產(chǎn)品可能最佳的驅(qū)動選擇是單晶硅CMOS基板產(chǎn)品。”行業(yè)人士指出，LED顯示產(chǎn)品面向各種完全不同的應(yīng)用時，其LED晶體封裝與轉(zhuǎn)移技術(shù)、LED板的驅(qū)動材料與工藝技術(shù)必然不同。這是市場細(xì)分需求的“分工”關(guān)系。

    綜上所述，因為LED顯示市場潛在的增長空間和技術(shù)進(jìn)步需求，TFT玻璃基板技術(shù)在行業(yè)中的“受關(guān)注程度”正在不斷增加。這幾乎將液晶顯示和LED顯示整合成了一個既有內(nèi)部競爭、也有必然合作的命運共同體。對TFT玻璃基板技術(shù)LED顯示的投資與否，將決定一些顯示企業(yè)的未來定位。那些目標(biāo)是不斷向高端前進(jìn)、爭取更多市場通吃的品牌，顯然必須進(jìn)入TFT玻璃基板LED顯示領(lǐng)域。COB、P0.X和巨量轉(zhuǎn)移之后，TFT玻璃基板正在成為LED顯示行業(yè)的新競爭高地。