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邱云:Mini和Micro LED如何尽快的产业化

中关村在线 2019/12/19 10:08:12

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中玻网】12月12日,由中国光学光电子行业协会液晶分会、中国半导体照明/LED产业与应用联盟、中国电子材料行业协会、南京平板显示行业协会、台湾显示器产业联合总会五家行业协会联合主办,南京经济技术开发区管理委员会、中国半导体行业协会、中国光学光电子行业协会发光二极管显示应用分会、南京华东电子信息科技股份有限公司、国家平板显示工程技术研究中心共同协办,华夏幸福基业股份有限公司战略合作,上海舜联文化传播有限公司承办的“2019第三届中国(国际)Micro-LED显示高峰论坛”在中国南京隆重召开。

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  京东方科技集团股份有限公司技术企划部副总监邱云

  各位领导,各位专家,我的题目Mini/Micro-LED的显示应用。刚才也听了各位专家的一些报告,我的报告更多是从显示应用方面,以及近期怎么可以快速产业化方面来做一下分享。

  整个报告分三个部分,第1是显示技术发展的一个分析,第二是我们认为mini和Micro-LED如何尽快的产业化,并快速在哪些方面能有应用,总结一下面临的一些机遇与挑战。

  首先我们从显示百年来的一个发展历史来看一看整个显示行业的一个发展历程。大家可以看到从1883年电子技术的一个出现,它推动了真空显示一个发展,其中代表就是CRT的电视,应该说在2000年以前,CRT都是一个显示的主流技术。后来是在1946年晶体管技术的出现,它在很多方面逐步地替代了电子管的技术,并且成为半导体显示技术的代表。并且以电子管技术为代表的半导体显示技术,也逐步成为了一个显示的主流,其中LCD和OLED成为了现在显示的主流技术,并且还在快速发展过程中,二极管的话,发光二极管他其实是出现得很早,但现在一般是被作为光源,以及一些像我们现在会议用的,包括户外用的一些大屏显示来做应用。

  随着近几年Mini/Micro-LED的一个技术发展,现在也成为了一个很热的话题。LED,它作为一个新的显示技术,我们认为他应该从哪几个方向来做一些技术创新?从这几年做显示方面的一些经验,我们把显示技术创新从几个维度来看。首先是高画质,因为作为一个显示器件话,大家关注的一个点。OLED的话它具有像刚才也说到了,它具有高亮度,以及快速响应等优势。在时尚方面的话,他可以在透明方面以及无边框方面有自己独到一些优势。在功能融合方面,我们可以把一些芯片以及一些传感器件整合到我们的现实显示面板中去,所以在这几个方面LED显示有他自己独到的一些优势。

  我们从另外两个方面看他如何能成为一个占据市场主流,并且占据很大规模的一个技术,有两个点也很关键,一个性价比,一个是功耗。从性价比和功耗来看的话,现有的Mini/Micro技术和现在主流的LCD以及OLED的区别的话,还有一段路需要去走,因为目前看的话,它的功耗还是要远高于现在传统的LCD显示,走进个人消费,电子方面还是有一些瓶颈,健康方面的话还是需要大家共同去探讨。

  刚才演示几个维度,我们做了一下分析,我们来如何对mini和Micro做一个技术定位,这边提了一个概念,就是0和1的一个概念,依旧是指它能代替,且能带来一个新的需求的变革,所以用1可以把0进行一些替换,比如像我们的LCD替换CRT,因为CRT他在笔记本手机等很多方面不能应用,它没法满足这种移动便携的一个需求,包括现在OLED屏幕手机方面逐步成为了一个旗舰的一些应用的话,是因为它具有一些比柔性更轻薄的特点,所以它是有一些特性在里面,零的话他在某些特性方面做了一些性能的优化与提升,比如说分辨率更加高、亮度更加高、响应速度更加快,但是因为它并不是一个完全的需求的变革,它只能是在某些应用领域方面带来一些新的机遇。

  我们来看看mini和Micro-led它的一些机会。其实我们的看法跟前面工信部的王处长的一些观点也比较吻合,我们认为近期它能快速导入的一些机会点的话,我们认为有两个部分,第1个就是它与现有比较成熟的主流的LCD的技术去做一个补充,用mini来做一个背光,使我们现在的LCD的一个性能更加好,它具有更高的亮度,更好的对比度以及更好的颜色。另外一个就是OLED,它是一个主动发光的器件,它可以作为一个显示应用。但led的应用,我们这边把它分为了两个阶段,第1个就是miniLED的显示,另外一个是Micro-led的一个显示。但Micro我们认为从技术方面来讲的话,可能我们认为先导入的,我们想是从mini-LED先进行产业化的转化。

  下面我们首先来看一看miniLED在背光方面的一个应用,这也是我们近两年来在做的一个比较多的工作。从刚才也比较能直观地能看到LED,背光与LCD结合,它能使我们现在比较成熟的LCD带来更好的显示体验。我们认为LED背光它的应用在传统市场方面,包括IT的一些应用,像显示器、笔记本以及现在的电视机方面都有很多的一些机会。另外在细分市场方面,像车载显示、微显,像前面院士提到的它需要一个比较高的亮度,以及我们可以做到一个很好的对比度。另外就在大屏的大尺寸拼接方面有很多的一些机会。所以现在主要发展的一个玻璃基板,就是miniLED的背光,和其他家有些差异,我们希望是借助现在半导体玻璃基板产线做一些工作,就是把miniLED来转移到玻璃基板上,希望能达到更好的效果,更快的转移速度,并且更高的性价比等方面一些优势。所以我们希望能给客户提供一个超薄、超高亮度以及超高分辨率的一体化的一个方案。

  简单总结一下,它有以下几个优势,第1发挥大面积化的一个优势,可以做到一体化的一个灯板的设计,能在整机设计方面能有更大的一个自由度。另外一个就是,因为我们是一个整版的玻璃基板而不是pcb,因为它受到尺寸的限制,比如像我做一个65寸的tv,它可能需要12拼接或者更多的一个拼接数,但我如果用玻璃基的话,我65寸的一个tv只用一个基板就可以实现一个背光的miniLED,另外它在散热方面,因为玻璃与PCB相比的话,它有更好的散热性,在散热性方面我们也认为是有优势的。另外我们又提出了一个主动式驱动的技术,他峰值亮度的话可以从1000~2000甚至到4000以上,并且在分区数方面能到5000,做到1万甚至更高的一个分区数。我们能提供一个一站式高效率的解决方案,包括到背光,到整齐。

  下面我们再来看看他在像素方面的一些应用,首先会从一小一大两个地方去说。比如像Micro-LED,我们认为他是适合这种中小尺寸产品,像穿戴式的,虽然ppi很高,但实际的分辨率不是特别高,所以他需要的LED灯数也不会太高太多,另外一个,微显是因为他的确有快速响应、高亮度自己特殊的一些要求,我们认为这方面会是他的一些机会。

  另外在大屏方面的话,户外广告屏,我们认为LED的显示是能快速导入的一个尽快产业化的方向。从这边显示的挑战来看的话,尤其是Micro-led,我们在这两年做项目过程中也发现有这些挑战,一个目前的转移效率还是需要进一步提升。另外LED灯的光效它还需要有一些提升的空间。

  第三就是我们要如何做到一个大规模的产业化,需要尽快的把它的成本降下来。就是产业链的整个连通以及成熟度需要进一步提升。所以从去年开始,BOE在布局mini-LED显示,我们是希望借助于我们目前的面板产线,以玻璃基为载体。目前咱先从miniLED的显示起步,做到真实,第二是体验感,然后同时我们也在做micro-led的相关的一些研究与技术储备。

  目前我们看LED显示的话,它有以下几个优点,第1就是我们能做到很好表面黑化的处理的效果,可能同传统的这种pcb的LED显示屏来看的话,他有更好的一个评分效果,以及更好的体验,另外它也具有抗反光的一些效果。另外我们也提出了一个持续的概念,它的峰值亮度可以从1000甚至做到1万以上。另外因为我们是采用这种持续的方案,它跟pm传统的这种技术去驱动方式来比的话,它在功耗以及高亮度方面有它自己的一些优势。我们也可以把这种玻璃基板的工艺的优势进一步发挥,使之前的工艺能力,从毫米级提升到一个微米级的水平,我们做到一个高ppi的一体式的产品提供。所以我们是希望通过这几个技术,来支撑我们达到一个自然的健康真实的显示效果。在明年的话,我们也会进一步去做一些产业化的推广。

  刚才提到了,我们认为在短期内我们可以做的一些技术方向,做了一些相关的规划与布局。近期的话我们是跟美国有合资成立了一个叫合肥京东方宇科技有限公司,我们是希望能借助于BOE比较成熟的玻璃基半导体的一级工艺,以及在高精度,快速LED转移量产性方面比较成熟的一些技术,能在LCD背光以及LED显示与传感结合的一些方面,做更多的工作。

  我们希望是能给大家在超薄多场景等方面带来更佳的显示体验。因为很多工作也是需要整个产业链的伙伴一起去合作的,BOE的话,目前我们分析我们自身是具有一些玻璃基版高精度的工艺以及高速度大面积芯片转移的一些技术,我们也希望在以下几个方面能够和业内伙伴一起展开更广泛的一些合作,特别是在光学方案以及系统方案方面,能跟大家一起在这方面有更多的创新。

  我简单的总结一下,我们从面板厂的一个角度来看,我们可以做的一些机遇和挑战,从机遇方面来讲的话,我们在这两年内,我们重点是希望以mini玻璃基的miniLED背光为目标,实现一个LCD的性能的快速提升。第二,我们认为其实mini显示,包括Micro-led,它还是一个半导体显示的范畴。我们认为很多基板,包括玻璃基板、包括柔性的PI基板,我们很多的这种半导体工艺支撑还是在里面能发挥很重要的核心的作用。我们来整合上下游的一个资源,实现技术的产品化,但是他作为一个全新的比较新的显示技术的话,其实对我们也还是存在着很多的挑战。第1就是我们现有的产线工艺之前,他都是根据LCD和OlED的一些显示技术来做一些匹配,在很多工艺方面还是需要有些提升,包括比如如何提高迁移率,如何在包括像无边框的设计方面做一些更多的提升,与我们LED显示的新需求去做匹配。另外一个就是很多的关键技术还需要跟合作伙伴们一起去做一些突破,包括例如巨量转移,包括像光效的一些提升,我们希望跟大家一起在资源获取以后能做到一个协同开发,同时立足于我们半导体显示一个产业快速推动LCD的一个性能提升和新型显示的一个产品化。


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