京东方推出新Micro LED器件，会颠覆投影显示吗

    近日，京东方在微型Micro LED器件上再次创造历史。其全球首款超高亮单色像素点间距（Pitch）仅58微米的玻璃基Micro LED HUD产品成功问世。据悉该产品显示像素密度达到431PPI，峰值亮度高达30万nits，确保投射的信息在白天强光环境下也可清晰可见，适用于车载及特殊领域抬头显示。

    在官方新闻稿中，特别强调了该产品的“极高亮度”，并强调特殊领域抬头显示的应用需求。有分析认为，后者可能是指如飞行员头戴式显示设备，在逆阳光角度下的特种应用——因为要对抗阳光直射下的透明显示信息叠加，这种AR应用需要极高的亮度。

    30万nits究竟有多亮？

    据介绍，30万nits的Micro LED HUD产品，采用了京东方独自开发的特殊光学封装设计+高亮光学微结构技术，使模组亮度比传统方案提升16%，实现了30万nits的峰值亮度，是主流LCD 抬头显示峰值亮度的15-30倍。

    可以直观对比的数据是，一般电脑显示器的亮度在250nits、大屏液晶电视在300-500nits。夏天中午，阳光直射大约6-10万nits亮度。由此可进一步体会30万nits亮度的“可怕”。

    如果结合分辨率需求看，431PPI像素密度，实现1920*1080p显示，大约需要5.1英寸+的尺寸。按照一般显示设备标识的nits亮度，通常将发光体理解成平面，而非球面进行统计，其在5.1英寸、1920*1080p分辨率上，能够实现的光通量将达到2100流明。这已经相当于今天中端家用投影机产品的亮度。

    所以，和其它显示设备比较，即可得知京东方这次在玻璃基Micro LED上实现的“峰值亮度”，创造了一个历史：这么高的亮度，可以为很多需要极高光强的应用，提供“可能”的新核心器件。包括但不限于飞行员头戴显示设备、车载HUD、车载数字大灯、投影仪等等场景。

    玻璃基板技术PK硅基板技术

    近日，我国创新企业数字光芯（LIGHT CHIP）也展示了另一种“超高亮Micro LED”技术：即全球首台4K Micro LED投影仪三片式光芯和整机原理样机。该产品采用RGB三色0.69英寸硅基Micro LED，实现了投影原理样机展示。其像素密度和nits亮度水平，也都达到了极高的层次。其中，像素密度相当于6427PPI，像素尺寸只有4微米。

    和京东方的产品采用LTPS玻璃基板比较，数字光芯硅基板的器件，像素密度显然高出一个数量级以上。两种不同基板，除了“像素密度”差异巨大外，还有哪些不同呢？

    业内专家表示，硅基板的核心是单晶硅工艺。目前单晶硅晶圆主要有6/8/12英寸三种规格。显然，这个规格限制了硅基板单体的封装最大尺寸。而LTPS玻璃基板目前有6代线或者8.5代线液晶面板/OLED面板线可以提供。其最大尺寸达到2200mm×2500mm。可以说在“向大”上，和硅基板比较，玻璃基板毫无压力。

    实际上，IC芯片封装领域，行业正积极探索基于玻璃基板的一体化集成技术。该技术通过将多个硅基芯片直接封装到单一玻璃基板上，结合玻璃材料的独特性能，突破传统封装在尺寸与集成度上的限制。

    玻璃基板核心优势包括：电气特性上，玻璃基板的高绝缘性和低介电损耗，可减少信号干扰，提升高频信号传输效率；热特性上，玻璃的热膨胀系数与硅、LED等接近，且散热均匀性优于有机基板（如PCB）；布线密度上，玻璃基板虽略低于硅基，但显著高于传统PCB基板满足多数高密度互连需求；成本上，玻璃基板单位面积成本仅为硅基的1/10-1/5，面板级封装对大尺寸没有限制，且高度兼容现有半导体设备、材料与工艺。

    可说，玻璃基板技术填补了硅基中介层（高密度、高成本）与PCB基板（低密度、低成本）之间的空白。这不仅为高性能计算（HPC）、AI芯片、车载电子等场景提供兼具经济性与高集成度的封装解决方案，也为高密度的Micro LED微显示提供了“折中，但是合理”的解决方案。

    “Micro LED微显示技术，目前可能非常需要‘大基板’！”行业专家指出，除了AR眼镜应用，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、数字大灯、VR显示、投影仪等均可以接受数英寸，即1-5英寸左右的器件尺寸。同时，这些应用，又都对“亮度要求极高”，放大器件尺寸，有助于得到更高的总亮度。

    成本、分辨率、器件尺寸、总亮度……等等关键性能之间的平衡，以及市场可用性，让玻璃基板虽然不像硅基那样可以在分辨率、极限布线密度、极限的热管理与电气性能上那么突出，但却可以在很多“特定场景”实现一定的“选择平衡点”。

    例如，京东方同期推出的6.2英寸P0.2（127PPI）RGB Micro LED HUD，采用LTPS背板、GOA设计和特殊走线结构，支持高PPI下的无缝拼接，亮度达到3万nits。这一产品就体现了LTPS背板下，分辨率、三原色集成、尺寸、亮度等参数的平衡选择性。

    即整体上，硅基板更具极限性能、玻璃基板更具平衡性。两者针对的应用场景不同，但是也不排除拥有一定的“交集和重叠”。未来两大微型Micro LED技术如何发展，将主要取决于工艺成熟速度、性能提升速度和成本下降速度。

    Micro LED多技术路径，为光学投影显示带来新期待

    微型显示芯片或面板+投影光学技术，构成的新型应用覆盖XR、车载、家用大屏等多个消费领域。是目前科技行业最火的显示细分创新赛道之一。也聚集了LCD、DLP、LCOS等传统光阀技术，以及硅基OLED、硅基Micro LED、LTPS玻璃Micro LED等多种新型器件。其中，Micro LED因为亮度、色彩、小体积、调控与光源一体等优势，正在脱颖而出。

    对于这一先进技术路径，我国企业应该加大投入、尤其是加大下游市场开拓的投入，通过全链生态能力的建设，进而推动形成技术-产品-标准的良性的、完善的产业体系。实现新技术路径下，产业升级、创新升级和竞争力超车。“不在一时一地的进步上沾沾喜喜、也不搞过度内卷的竞争，而是从增量逻辑出发，拓宽整个Micro LED微显示的未来”！

    目前，京东方已经建立基于玻璃基板的未来封装战略：京东方发布的 2024-2032 年玻璃基板路线图提到， 2027 年将实现深宽比 20:1，细微间距 8/8μm，封装尺寸 110x110mm 的玻璃基板量产能力；到 2029 年将精进到 5/5μm 以内、封装尺寸在 120x120mm 以上的玻璃基板量产能力；并投资建设了业内首条卷对卷柔性中试线、8 寸玻璃 / 硅兼容试验线等研究设施。——这不仅是为了Micro LED,也包括先进IC产品。京东方基于玻璃基核心技术的半导体产业大蓝图正在加速落地。新型Micro LED产品的发布，只是其中一小步。

    整体看，行业龙头企业对硅基或者玻璃基板的Micro LED微显示器件的布局，正在进入高速迭代期，并成长出“初步”可收获的果实。这正是行业加速构建上下游联通生态的关键时间节点。也是Micro LED微显示技术，从“技术转变为产品”的关键节点。紧扣这一历史进程关键期，如何赢得未来新显示赛道的竞争，将是国内相关企业必须深度思考的问题。