京東方推出新Micro LED器件，會顛覆投影顯示嗎

    近日，京東方在微型Micro LED器件上再次創(chuàng)造歷史。其全球首款超高亮單色像素點間距（Pitch）僅58微米的玻璃基Micro LED HUD產(chǎn)品成功問世。據(jù)悉該產(chǎn)品顯示像素密度達到431PPI，峰值亮度高達30萬nits，確保投射的信息在白天強光環(huán)境下也可清晰可見，適用于車載及特殊領(lǐng)域抬頭顯示。

    在官方新聞稿中，特別強調(diào)了該產(chǎn)品的“極高亮度”，并強調(diào)特殊領(lǐng)域抬頭顯示的應(yīng)用需求。有分析認為，后者可能是指如飛行員頭戴式顯示設(shè)備，在逆陽光角度下的特種應(yīng)用——因為要對抗陽光直射下的透明顯示信息疊加，這種AR應(yīng)用需要極高的亮度。

    30萬nits究竟有多亮？

    據(jù)介紹，30萬nits的Micro LED HUD產(chǎn)品，采用了京東方獨自開發(fā)的特殊光學(xué)封裝設(shè)計+高亮光學(xué)微結(jié)構(gòu)技術(shù)，使模組亮度比傳統(tǒng)方案提升16%，實現(xiàn)了30萬nits的峰值亮度，是主流LCD 抬頭顯示峰值亮度的15-30倍。

    可以直觀對比的數(shù)據(jù)是，一般電腦顯示器的亮度在250nits、大屏液晶電視在300-500nits。夏天中午，陽光直射大約6-10萬nits亮度。由此可進一步體會30萬nits亮度的“可怕”。

    如果結(jié)合分辨率需求看，431PPI像素密度，實現(xiàn)1920*1080p顯示，大約需要5.1英寸+的尺寸。按照一般顯示設(shè)備標識的nits亮度，通常將發(fā)光體理解成平面，而非球面進行統(tǒng)計，其在5.1英寸、1920*1080p分辨率上，能夠?qū)崿F(xiàn)的光通量將達到2100流明。這已經(jīng)相當于今天中端家用投影機產(chǎn)品的亮度。

    所以，和其它顯示設(shè)備比較，即可得知京東方這次在玻璃基Micro LED上實現(xiàn)的“峰值亮度”，創(chuàng)造了一個歷史：這么高的亮度，可以為很多需要極高光強的應(yīng)用，提供“可能”的新核心器件。包括但不限于飛行員頭戴顯示設(shè)備、車載HUD、車載數(shù)字大燈、投影儀等等場景。

    玻璃基板技術(shù)PK硅基板技術(shù)

    近日，我國創(chuàng)新企業(yè)數(shù)字光芯（LIGHT CHIP）也展示了另一種“超高亮Micro LED”技術(shù)：即全球首臺4K Micro LED投影儀三片式光芯和整機原理樣機。該產(chǎn)品采用RGB三色0.69英寸硅基Micro LED，實現(xiàn)了投影原理樣機展示。其像素密度和nits亮度水平，也都達到了極高的層次。其中，像素密度相當于6427PPI，像素尺寸只有4微米。

    和京東方的產(chǎn)品采用LTPS玻璃基板比較，數(shù)字光芯硅基板的器件，像素密度顯然高出一個數(shù)量級以上。兩種不同基板，除了“像素密度”差異巨大外，還有哪些不同呢？

    業(yè)內(nèi)專家表示，硅基板的核心是單晶硅工藝。目前單晶硅晶圓主要有6/8/12英寸三種規(guī)格。顯然，這個規(guī)格限制了硅基板單體的封裝最大尺寸。而LTPS玻璃基板目前有6代線或者8.5代線液晶面板/OLED面板線可以提供。其最大尺寸達到2200mm×2500mm�？梢哉f在“向大”上，和硅基板比較，玻璃基板毫無壓力。

    實際上，IC芯片封裝領(lǐng)域，行業(yè)正積極探索基于玻璃基板的一體化集成技術(shù)。該技術(shù)通過將多個硅基芯片直接封裝到單一玻璃基板上，結(jié)合玻璃材料的獨特性能，突破傳統(tǒng)封裝在尺寸與集成度上的限制。

    玻璃基板核心優(yōu)勢包括：電氣特性上，玻璃基板的高絕緣性和低介電損耗，可減少信號干擾，提升高頻信號傳輸效率；熱特性上，玻璃的熱膨脹系數(shù)與硅、LED等接近，且散熱均勻性優(yōu)于有機基板（如PCB）；布線密度上，玻璃基板雖略低于硅基，但顯著高于傳統(tǒng)PCB基板滿足多數(shù)高密度互連需求；成本上，玻璃基板單位面積成本僅為硅基的1/10-1/5，面板級封裝對大尺寸沒有限制，且高度兼容現(xiàn)有半導(dǎo)體設(shè)備、材料與工藝。

    可說，玻璃基板技術(shù)填補了硅基中介層（高密度、高成本）與PCB基板（低密度、低成本）之間的空白。這不僅為高性能計算（HPC）、AI芯片、車載電子等場景提供兼具經(jīng)濟性與高集成度的封裝解決方案，也為高密度的Micro LED微顯示提供了“折中，但是合理”的解決方案。

    “Micro LED微顯示技術(shù)，目前可能非常需要‘大基板’！”行業(yè)專家指出，除了AR眼鏡應(yīng)用，要求非常小的，1英寸以、乃至0.4英寸以下的器件尺寸外；包括HUD、數(shù)字大燈、VR顯示、投影儀等均可以接受數(shù)英寸，即1-5英寸左右的器件尺寸。同時，這些應(yīng)用，又都對“亮度要求極高”，放大器件尺寸，有助于得到更高的總亮度。

    成本、分辨率、器件尺寸、總亮度……等等關(guān)鍵性能之間的平衡，以及市場可用性，讓玻璃基板雖然不像硅基那樣可以在分辨率、極限布線密度、極限的熱管理與電氣性能上那么突出，但卻可以在很多“特定場景”實現(xiàn)一定的“選擇平衡點”。

    例如，京東方同期推出的6.2英寸P0.2（127PPI）RGB Micro LED HUD，采用LTPS背板、GOA設(shè)計和特殊走線結(jié)構(gòu)，支持高PPI下的無縫拼接，亮度達到3萬nits。這一產(chǎn)品就體現(xiàn)了LTPS背板下，分辨率、三原色集成、尺寸、亮度等參數(shù)的平衡選擇性。

    即整體上，硅基板更具極限性能、玻璃基板更具平衡性。兩者針對的應(yīng)用場景不同，但是也不排除擁有一定的“交集和重疊”。未來兩大微型Micro LED技術(shù)如何發(fā)展，將主要取決于工藝成熟速度、性能提升速度和成本下降速度。

    Micro LED多技術(shù)路徑，為光學(xué)投影顯示帶來新期待

    微型顯示芯片或面板+投影光學(xué)技術(shù)，構(gòu)成的新型應(yīng)用覆蓋XR、車載、家用大屏等多個消費領(lǐng)域。是目前科技行業(yè)最火的顯示細分創(chuàng)新賽道之一。也聚集了LCD、DLP、LCOS等傳統(tǒng)光閥技術(shù)，以及硅基OLED、硅基Micro LED、LTPS玻璃Micro LED等多種新型器件。其中，Micro LED因為亮度、色彩、小體積、調(diào)控與光源一體等優(yōu)勢，正在脫穎而出。

    對于這一先進技術(shù)路徑，我國企業(yè)應(yīng)該加大投入、尤其是加大下游市場開拓的投入，通過全鏈生態(tài)能力的建設(shè)，進而推動形成技術(shù)-產(chǎn)品-標準的良性的、完善的產(chǎn)業(yè)體系。實現(xiàn)新技術(shù)路徑下，產(chǎn)業(yè)升級、創(chuàng)新升級和競爭力超車。“不在一時一地的進步上沾沾喜喜、也不搞過度內(nèi)卷的競爭，而是從增量邏輯出發(fā)，拓寬整個Micro LED微顯示的未來”！

    目前，京東方已經(jīng)建立基于玻璃基板的未來封裝戰(zhàn)略：京東方發(fā)布的 2024-2032 年玻璃基板路線圖提到， 2027 年將實現(xiàn)深寬比 20:1，細微間距 8/8μm，封裝尺寸 110x110mm 的玻璃基板量產(chǎn)能力；到 2029 年將精進到 5/5μm 以內(nèi)、封裝尺寸在 120x120mm 以上的玻璃基板量產(chǎn)能力；并投資建設(shè)了業(yè)內(nèi)首條卷對卷柔性中試線、8 寸玻璃 / 硅兼容試驗線等研究設(shè)施�！�—這不僅是為了Micro LED,也包括先進IC產(chǎn)品。京東方基于玻璃基核心技術(shù)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大藍圖正在加速落地。新型Micro LED產(chǎn)品的發(fā)布，只是其中一小步。

    整體看，行業(yè)龍頭企業(yè)對硅基或者玻璃基板的Micro LED微顯示器件的布局，正在進入高速迭代期，并成長出“初步”可收獲的果實。這正是行業(yè)加速構(gòu)建上下游聯(lián)通生態(tài)的關(guān)鍵時間節(jié)點。也是Micro LED微顯示技術(shù)，從“技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品”的關(guān)鍵節(jié)點。緊扣這一歷史進程關(guān)鍵期，如何贏得未來新顯示賽道的競爭，將是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)必須深度思考的問題。