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(diǎn)間距（Pitch）僅58微米的玻璃基Micro LED HUD產(chǎn)品成功問(wèn)世。據(jù)悉該產(chǎn)品顯示像素密度達(dá)到431PPI，峰值亮度高達(dá)30萬(wàn)nits，確保投射的信息在白天強(qiáng)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(qiáng)調(diào)了該產(chǎn)品的“極高亮度”，并強(qiáng)調(diào)特殊領(lǐng)域抬頭顯示的應(yīng)用需求。有分析認(rèn)為，后者可能是指如飛行員頭戴式顯示設(shè)備，在逆陽(yáng)光角度下的特種應(yīng)用——因?yàn)橐獙?duì)抗陽(yáng)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(wàn)nits究竟有多亮？

    據(jù)介紹，30萬(wàn)nits的Micro LED HUD產(chǎn)品，采用了京東方獨(dú)自開發(fā)的特殊光學(xué)封裝設(shè)計(jì)+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(shí)現(xiàn)了30萬(wàn)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(duì)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(yáng)光直射大約6-10萬(wàn)nits亮度。由此可進(jìn)一步體會(huì)30萬(wàn)nits亮度的“可怕”。

    如果結(jié)合分辨率需求看，431PPI像素密度，實(shí)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(biāo)識(shí)的nits亮度，通常將發(fā)光體理解成平面，而非球面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其在5.1英寸、1920*1080p分辨率上，能夠?qū)崿F(xiàn)的光通量將達(dá)到2100流明。這已經(jīng)相當(dāng)于今天中端家用投影機(jī)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(shí)現(xiàn)的“峰值亮度”，創(chuàng)造了一個(gè)歷史：這么高的亮度，可以為很多需要極高光強(qiáng)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(chǎng)景。

    玻璃基板技術(shù)PK硅基板技術(shù)

    近日，我國(guó)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(tái)4K Micro LED投影儀三片式光芯和整機(jī)原理樣機(jī)。該產(chǎn)品采用RGB三色0.69英寸硅基Micro LED，實(shí)現(xiàn)了投影原理樣機(jī)展示。其像素密度和nits亮度水平，也都達(dá)到了極高的層次。其中，像素密度相當(dāng)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(gè)數(shù)量級(jí)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(gè)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(dá)到2200mm×2500mm。可以說(shuō)在“向大”上，和硅基板比較，玻璃基板毫無(wú)壓力。

    實(shí)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(guò)將多個(gè)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(dú)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(shì)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(hào)干擾，提升高頻信號(hào)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(jī)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(jí)封裝對(duì)大尺寸沒(méi)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(shuō)，玻璃基板技術(shù)填補(bǔ)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(jì)算（HPC）、AI芯片、車載電子等場(chǎng)景提供兼具經(jīng)濟(jì)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(shí)，這些應(yīng)用，又都對(duì)“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(chǎng)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(chǎng)景”實(shí)現(xiàn)一定的“選擇平衡點(diǎn)”。

    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(jì)和特殊走線結(jié)構(gòu)，支持高PPI下的無(wú)縫拼接，亮度達(dá)到3萬(wàn)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(duì)的應(yīng)用場(chǎng)景不同，但是也不排除擁有一定的“交集和重疊”。未來(lái)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(lái)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(gè)消費(fèi)領(lǐng)域。是目前科技行業(yè)最火的顯示細(xì)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?yàn)榱炼取⑸�彩、小體積、調(diào)控與光源一體等優(yōu)勢(shì)，正在脫穎而出。

    對(duì)于這一先進(jìn)技術(shù)路徑，我國(guó)企業(yè)應(yīng)該加大投入、尤其是加大下游市場(chǎng)開拓的投入，通過(guò)全鏈生態(tài)能力的建設(shè)，進(jìn)而推動(dòng)形成技術(shù)-產(chǎn)品-標(biāo)準(zhǔn)的良性的、完善的產(chǎn)業(yè)體系。實(shí)現(xiàn)新技術(shù)路徑下，產(chǎn)業(yè)升級(jí)、創(chuàng)新升級(jí)和競(jìng)爭(zhēng)力超車。“不在一時(shí)一地的進(jìn)步上沾沾喜喜、也不搞過(guò)度內(nèi)卷的競(jìng)爭(zhēng)，而是從增量邏輯出發(fā)，拓寬整個(gè)Micro LED微顯示的未來(lái)”！

    目前，京東方已經(jīng)建立基于玻璃基板的未來(lái)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(shí)現(xiàn)深寬比 20:1，細(xì)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(jìn)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(duì)卷柔性中試線、8 寸玻璃 / 硅兼容試驗(yàn)線等研究設(shè)施。——這不僅是為了Micro LED,也包括先進(jìn)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(lán)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(duì)硅基或者玻璃基板的Micro LED微顯示器件的布局，正在進(jìn)入高速迭代期，并成長(zhǎng)出“初步”可收獲的果實(shí)。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(shí)間節(jié)點(diǎn)。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(diǎn)。緊扣這一歷史進(jìn)程關(guān)鍵期，如何贏得未來(lái)新顯示賽道的競(jìng)爭(zhēng)，將是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)必須深度思考的問(wèn)題。