
京东方晶芯科技有限公司 总经理兼COO 陈明发表主题演讲:【"创新驱动,芯动未来"-玻璃基AM LED显示应用】
以下为正文内容:
卓越显示的升级方向需要具备以下六个特征:首先,我们认为一个卓越显示的产品,它应该有一个非常完美的一个画质。同时,他应该融合更多的功能,像系统的解决方案以及服务。第三个就是它的外观一定要时尚。所以它要具备引领市场的一个气质。第四个方面要拥有越来越低的功耗,因为我们显示领域终极目标要用越来越少的能耗来显示越来越多的内容。第五个方面就是要达到一个最佳的性能价格比。第六个特征也是我们认为最重要的一个特征,就是我们的显示应该有利于人类的健康,因为大家都知道,现在大家使用消费品屏幕的时间越来越长了,所以我们希望我们的显示屏幕对人眼是没有伤害的。
京东方晶芯科技有限公司 总经理兼COO 陈明
我们都知道,传统的LCD的产品,已经是非常成熟的产品,由于LCD采用的是被动发光的模式,所以它在亮度和对比度方面都会有很大的缺失。通过使用Micro LED的背光,可以使LCD在亮度和对比度方面得到一个很大的提升,甚至可以达到媲美OLED显示的效果。未来如果Mini/Micro LED显示进一步应用在直显的设备上,它会带给整个显示设备的质的飞跃,性能指标整个拉满,由于现在整个Micro的生产工艺包括上下游制造工艺不成熟,所以目前不具备产品竞争力。
整体来看,我们的Mini/Micro LED已经广泛应用于商显和高端电视,以及影院这样一个应用的场景。我们也对未来的LED市场做了一个预测,我们很激动的发现,根据社调机构,预计到2025年整个LED市场的规模会达到840亿,我们有理由相信这将是一个千亿级的市场。
未来5年,P1.0以下的市场份额会逐年提升,预计到2025年会达到28%,同时BOE的COG,也就是玻璃基的显示技术,目前主要发力在P1.0,预计到2025年达到20%的份额。
根据现在市调的数据,背光到2025年整体会达到644亿的市场,我们同样也相信这也是一个千亿级的市场。
接下来看一下整个京东方在Mini/Micro LED方面的解决方案,我们也看现在市场上主流的三种技术:SMD传统的这种封装式的显示已经广泛地应用于我们的各个应用场景,现在非常具有成本竞争力。近期出现的COB的技术取消了封装,这样由于采用了倒装的芯片,它的性能进一步得到了提升,整个画面平整度也会进一步的提升,所以它的画纸相对来说是更好一点的。COG的技术是在COB的基础上采用了横流的驱动,这样可以实现更高的亮度,更高的对比度。同样,玻璃基有一个最大的优势就是我们屏是不闪屏,我们屏的显示是没有任何闪烁的。
我们也对比了一下传统的PCB机的PM显示和BOE显示的效果,传统的PCB是采用扫描的方式,所以它要达到1000nit的平均亮度,LED的瞬时亮度至少要达到32000nit,大家有没有感觉到,当看LED屏时间非常长的时候,大家的眼睛会感觉到有一些不适,甚至一些敏感的人会感觉到头晕,我们认为这就是人眼频率接受到高亮度刺激的原因。
再看玻璃基AM的驱动,我们要显示一个1000nit亮度的时候,LED瞬时亮度仍然为1000nit,大家无论在摄影场景下还是平常来看,都不会感觉或者察觉到闪烁。我们也认为这种不闪的特性是未来LED要进入消费类产品级必须要具备的一个特性。不闪是我们玻璃基的第一大优势。
第二个方面,我们会实现低灰度非线性连续表达。左上图是我们AM显示的一个效果,就是我们AM主动式驱动可以实现一个全灰阶Gamma曲线的完美拟合,我们在很黑的画面的时候,对于细小的亮度变化人眼可以觉察得到,这样就是说,我们通过用了很多的字眼表达暗态的细节。我们的AM产品过渡是非常均匀的,特别是低灰阶的表现。再对比PM,由于现在PM驱动的限制,导致它的低灰阶会有一个明显的过渡,在HDR显示的时候,这样的亮度会体现出来,这是我们玻璃基的第二大优势。
同样,整个BOE在我们整体的制造能力方面,从我们制造能力来看,我们具备玻璃基厚铜的一个双面工艺,LED是一个电流驱动的一个器件,对于阻抗的要求相对于OLED高,我们具备厚铜双面的工艺。
另外一方面由于TFT产线使用了高精度的曝光机和刻蚀的工艺,线路的精细度可以从毫米级提升到微米级,这就确保了我们可以做到对于LED显示全尺寸的兼容。
另外,在后端的制造方面,我们也同样具备业界领先的每秒可以打100下的,100HZ高精度的工艺,确保了整体后端的制造能力。
综合以上来看的话,我们的玻璃基的Mini/Micro LED显示在画质方面可以达到1000nit的亮度,最重要的是健康显示,我们的屏是不闪屏。第三个方面由于玻璃基的稳定性,它的尺寸、耐热、耐湿的特性都要好于PCB基,所以在拼接方面,平整度方面都可以做的更好。也可以根据用户不同的需求来定制不同的表面处理,进行黑化。
最后一方面同样玻璃基的信赖性是非常好的。这就是我们目前要推出的第一款产品,它是一个0.9mm,色度是1000nit,色域达到115%NTSC,对比度是10000:1。
以上是关于我们显示产品的一个介绍,下面再来看一下BOE背光的一个产品,刚才有介绍到,LCD和Mini LED背光是一个最佳的组合,:它可以极大的补齐LCD在画质方面的一个短板。首先采用了Mini LED之后,因为它使用的Mini LED的数量是非常多的。我们可以实现千级以上的分区,并且在不同区域的亮度是可以独立来控制的。这样就可以确保在同一个画面内,我的峰值亮度可以达到1000nit以上,暗态的亮度也可以达到千分之一nit,这样就可以实现百万比一的对比度的效果。
同样,因为它采用蓝光的LED搭配QD膜的组合,色域可以达到100%以上。
第三个它的混光距离会降低,会给整机带来超薄的设计,传统的LCD的模组都会达到30%以上,但是采用Mini LED以后,厚度可以达到100毫米以上,这是采用了Mini LED以上给玻璃基带来的一些提升。
BOE首先我们采用玻璃基的技术,玻璃基最大的好处就是可以做大,而且我们的特性也是非常稳定的。所以大家可以看到我们的制造能力,我们可以做出65单张玻璃,这么大的一张背光的基板,75寸可以做到2拼,86inch可以做到4拼。相较于PCB来说,时尚性我们就确保了。玻璃基有希望把整机后面背包占比降低到30%以上。另外,可以看一下右边的PCB基现在的主流设计,传统的PCB基因为材料的稳定性,不可能把基板做的那么大,做大之后,在高温高湿的环境下会出问题。我们从这么多拼出来的效果类似看,最终我们在做信赖性的时候,或者是在天气的这种潮湿程度极度变化的时候,非常容易出现拼缝处不均匀的现象。多拼板的制造工艺,在组装工艺过程中也是非常困难的。
所以我们觉得整板就是我们京东方玻璃基的第一大优势。这个就是我们现在65寸单板主动式驱动实际灯板的一个录像,大家可以看一下。它的尺寸达到了1428毫米,就是1.42m,它的短边是800毫米,这也是目前为止全球最大的一个整板的Mini LED的灯板。这也显示出我们京东方先进的工艺制造能力。再看一下右边这一幅图,同样我们背光的产品也采用了我们刚才在显示产品里介绍的一个主动驱动的一个方式,大家可以看到,传统的PCB基采用扫描式的驱动。我们是在同样100帧下拍摄,实际上整个PCB的产品是在不停的闪。大家平时要看电视,一直接收高频闪烁信息的话,人眼特别容易感到疲劳的。我们采用主动式驱动玻璃基的时候,没有闪光的情况。
综合来看,BOE在整个Mini背光方面也可以实现完美的画质,我们未来目标是要做到4000nit,要实现5K到10K以上精细化的分区。同样我们也采用了主动式驱动的方案,可以实现无任何闪烁的一个解决方案。
我们采用了整板或者无拼缝的设计,给电视带来时尚外观的设计是PCB不能带来的。最后一方面仍然我们的基板有很高的抗高湿、抗高温的能力,所以我们的可靠性也是一流的。
这个就是去年我们研发的一款75"8K的背光产品,这款产品也荣获了SID 2019年度最佳的显示器件的金奖。
最后,再来介绍一下整体我们BOE在整个Mini LED和Micro LED相关的布局。我们Mini LED事业作为BOE“1+4航母事业群、重要组成部分,支撑BOE物联网转型。京东方晶芯科技有限公司是京东方科技股份有限公司旗下的全资子公司,我们公司的愿景是成为Mini/Micro LED显示和解决方案的全球领导者。我们核心技术有半导体的显示技术,高效转印以及独有的驱动架构,我们2016年开始进行Mini LED技术开发,到今年我们即将量产Mini LED玻璃基的显示和背光产品。
在显示方面我们规划了非常丰厚的产品线,今年年终我们会启动P0.6,以及接下来会到P0.4,未来我们会继续往P0.4以下进行探索。为了满足不同客户的需求,我们同样也制作了自研COB的一个产品,接下来我们会做P0.9的产品。
我们的Mini LED背光源我们是在全应用领域在布局,在TV、商显用大屏方面,我们目前布局了65寸、75寸和86寸全系列尺寸的产品,即将要近期上市。另外LCD拼接屏方面,我们也会把Mini LED背光引入到这里面,现在主流的55寸、46寸以后会用Mini LED背光。
综合以上,BOE是具备先进的玻璃基半导体工艺,以及有100HZ高精度转印技术,我们从传统的显示行业做出来,我们具备面板、模组、箱体到整机全套的解决能力,我们的产品线特别齐全,除了LED显示,我们同样具备LCD拼接等全系列商显的解决方案。所以我们可以为我们的全球伙伴提供最具竞争力的一站式解决方案的一个服务。
所以BOE我们将会一直秉承着深度合作、协同开发、价值共创的理念,我们愿意与上下游的合作伙伴共同来开拓2000亿级的大市场。
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