SSLCHINA2023│京东方曹占锋:玻璃基MLED 显示进展与挑战

发表于:2023-12-06 来源:半导体产业网 编辑:

未来显示产品形态多样,功能要求严格,具有高度集成潜力的Mini/Micro LED显示技术“脱颖而出”。MicroLED可用作光电探测器来接收外部信号,高带宽MicroLED发射器也可以通过显示器并行地将信息传输给消费者。

曹占锋

近日,在厦门召开的第九届国际第三代半导体论坛(IFWS)&第二十届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA)的“Mini/Micro-LED技术产业应用论坛”上,京东方显示与传感器件研究院高级专家曹占锋带来了“玻璃基MLED显示技术进展与挑战”的主题报告,分享了MLED显示技术发展趋势、BOE玻璃基MLED进展、BOE玻璃基MLED关键技术、MLED显示挑战及对策等内容。

Mini LED背光自2020年上市以来发展迅速,搭配LCD实现高亮度、高对比度,能够大幅度提升LCD产品性能。Mini LED直显当前聚焦大尺寸商显领域,引领小间距LED市场Pitch进一步下探,未来随Micro成长将逐步渗透近眼显示、穿戴、TV、车载等产品。

Mini-LED背光预测2024~2025年会快速增长,未来4年内出货仍旧以TV为主,预估到27年TV占比将达到77%。TV市场Mini-LED 增长速度会超过OLED(年复合增长率41.8% VS 6%)。Mini-LED 背光产品与普通LCD产品价格差异会逐步减小,有助于Mini-LED背光产品出货量提升。商显领域,Mini-LED直显在未来3年国内和海外都将高速增长;COB和COG的市场份额会逐步增加,预测2026年将分别达成25%和11%。消费领域,在头部客户的牵引下,直显Pitch继续下探,将逐步渗透120”~75”旗舰TV产品。

Mini/Micro LED事业作为BOE “1+4+N+生态链”重要组成部分,支撑BOE物联网转型。随市场的发展及技术迭代,未来显示将会追求:更大信息量、更高画质、更长观看时间、更好客户感受等,玻璃基MLED显示有Real HDR,健康护眼及无界沉浸三大优势,完美匹配市场及客户诉求。

BOE玻璃基MLED技术具有高效转移工艺、AM驱动电路、背板设计、光学结构开发、功耗降低、发光芯片性能等特点。玻璃基半导体厚Cu技术采用玻璃基半导体厚铜工艺,可轻松实现1000nit以上亮度,相比于传统铝工艺,亮度提升1.5倍以上;若达到1000nit的相同亮度,铝工艺mask数将增加一倍以上。主动式AM驱动技术,AM驱动,无需扫描,不存在扫描闪烁的现象;单点亮度一帧内保持常亮。PM驱动,通过高频率、高亮度扫描对行显示内容视觉暂留形成画面,存在高频闪烁现象,长时间观看会引起眼睛疲劳及眩晕感。通过侧边工艺,将正面布线连接到背面,是实现零边框显示的必要条件。先进的侧边布线工艺,可实现65μm线距,且通过了1000小时RA测试,具备超低阻抗。

当前,MLED 显示仍面临诸多挑战。Micro LED未来将凭借高亮度、高信赖性等性能优势将在车用显示、智能穿戴、AR显示、商业显示等领域实现应用,成本竞争力和工艺成熟度仍然是Micro LED的短板。微型化LED芯片性能面临着小电流下发光效率有待提升、芯片尺寸下降EQE下降、温度提升R效率下降及外延片均匀性提升等待解决问题。Micro LED显示在低灰阶下亮度均匀性差、功耗较大,需要针对LED特性来设计优化。键合技术目前以金属共晶技术居多,关键点为芯片和BP pad膜层结构设计、大面积化键合设备、可修复性等。现有无缝拼接技术以side wiring技术为主,可应对到Pitch0.3~0.4mm,Pitch0.3mm以下需要现有技术升级或TGV技术。全彩化显示目前以RGB为主路线,QD色转换随受制于材料性能及成本,但未来在硅基等应用中结合垂直LED有较大潜力。

报告指出,与OLED和LCD相比,Micro LED显示具有高亮度、高对比度、高PPI、低功耗和长寿命等优势;BOE将首先聚焦在智能手表、车用显示,商显及TV等Micro LED应用领域,并将扩展到更多消费电子产品场景。

(备注:以上信息仅根据现场整理未经嘉宾本人确认,仅供参考!)