米乐app官网登录微型显示方案:硅基Micro-OLED未来10年大

发布时间:2024-06-20 02:51:30 来源:米乐m6备用 作者:米乐m6官方客服 分类:光学显示材料

  容亿投资总监,重点关注人形机器人、VR/AR、人工智能大模型、特种机器人、芯片半导体、智能硬件、汽车电子等。投资案例有宇树科技、金石三维、雷鸟创新、天宜微、洛仑兹等。

  ◆ 硅基Micro-OLED结合CMOS半导体先进工艺与OLED新一代显示技术,集电子、光学、材料、半导体等科学于一体,横跨半导体和OLED显示两大国家重点发展领域,受到国家政策大力鼓励和支持。

  ◆硅基Micro-OLED微显示器件具有高PPI像素密度、较快响应时间、较高刷新率、高亮度低功耗、小体积等特点,是微型显示领域的优选方案,非常适用于XR、军工、工业及医疗等领域。

  ◆苹果、Meta、雷鸟、大疆等厂家均采用了Micro OLED微显示屏方案,带动了产业进一步发展,硅基Micro OLED有望成为XR行业未来屏幕升级的主要技术路线,Micro-OLED显示面板市场规模有望进一步扩大。

  ◆伴随着军队数字化装备升级改造、新能源汽车智能座舱HUD标配,工业及医疗场景对近眼显示新的需求,将进一步打开硅基Micro-OLED显示领域的增量市场。

  ◆硅基Micro-OLED微显示器的核心是晶圆级驱动IC的设计及OLED微显示器件,驱动IC对像素电路、数字电路、模拟电路、行列驱动电路、温度传感等设计要求极高,容亿投资的天宜微团队自主研发设计底层像素驱动电路,使得产品在均匀性、寿命和抑制烧屏等方面均具备较强的竞争力,在功耗、对比度、像素电路等技术方面表现非常优异。

  微显示器概念:微显示器指小于一英寸的显示器,其体积尺寸小、PPI像素密度高、便携性极好,广泛应用于近眼显示系统,如VRAR头戴显示器、HUD抬头显示、数码相机、军用电子枪准及夜视仪等方向,市场应用领域广。

  二、微显示器主流技术:目前微型显示核心技术主要包括硅基Micro-OLED、Micro LED、Fast-LCD、LCOS及AMOLED,硅基Micro-OLED在像素密度、对比度、响应时间、功耗、体积、成本、亮度等核心参数方面都具有较强的优势,是微型显示领域的较优显示方案。核心技术参数对比如下:

  Fast-LCD(Fast Liquid Crystal Display)快速响应液晶显示器技术:传统LCD液晶显示技术是在两片玻璃基板中放置液晶体,下基板玻璃上安装TFT薄膜晶体管,上基板玻璃上安装彩色滤光片,通过TFT上的信号和电压的改变来控制液晶分子的转动方向,从而控制像素点偏振光射出达到显示目的。LCD液晶显示本身不发光,需要背光光源。

  Fast LCD是基于传统LCD基础上的新型液晶显示技术,使用了全新的液晶材料和结构,分子响应速度极大提升,具备更高的光电响应速度和更好的光学性能,从而实现更快的刷新速率和更高的图像质量。Fast LCD相比于传统LCD的主要优势有:响应速度快、图像清晰度和流畅度更好、分辨率和色彩深度更高。

  LCOS:(Liquid Crystal on Silicon)是LCD与CMOS集成电路结合的反射型显示技术,在硅片上利用半导体制作驱动面板,通过研磨设备磨平并镀上铝形成反射镜,制成CMOS基板,将CMOS基板与含有透明电极的玻璃基板贴合注入液晶,进行封装。LCOS具有高亮度、高分辨率、省电等优势。

  Google Glass与 Microsoft HoloLens都采用LCOS技术,与LCD及DLP相比,LCOS具有的主要优势:首先是光利用效率高,LCOS属反射式成像,光利用效率可达40%以上,而LCD仅有10%;其次LCOS屏幕体积小,将驱动IC等线路整合至CMOS基板上;LCOS晶体管和驱动线路都在基板内,在反射面之下不占表面积,LCOS分辨率会比穿透式LCD高,LCOS制造技术成熟,前道半导体CMOS制造良率可达90%以上,成本极为低廉,后道液晶面板制造已发展得相当成熟。

  AMOLED:(Active-matrix organic light-emitting diode)有源矩阵有机发光二极体。AMOLED是在外加电场的作用下从阴极注入电子,从阳极注入空穴,注入的电子和空穴从传输层(ETL&HTL)向发光层迁移,电子和空穴迁移到发光层后形成电子空穴对激子,激子辐射跃迁而以光的形式释放出能量。

  AMOLED的主要技术优势:首先AMOLED屏幕很薄,在屏幕中集成触摸层,广泛应用于手表、手机、PAD、笔电等产品;其次高分辨率AMOLED采用pentile排列大幅强调绿色,屏幕画面看起来更鲜艳对比度更高;最后AMOLED本身自发光,显示深色时低功耗且柔韧性强,不易损坏色域广。

  Micro-LED(Micro Light Emitting Diode): 应用于AR领域的Micro-LED微显示屏采用CMOS电路作为底层驱动背板,在GaN外延片上通过半导体工艺刻蚀形成微型LED阵列,之后将外延片晶圆与驱动背板晶圆通过晶圆级键合形成电学连接,再利用量子点技术形成单片全彩显示。Micro LED每个像素由红色、绿色和蓝色的子像素组成,每个子像素都可以单独且精确地控制其亮度。Micro-LED显示器具有很高的PPI(像素密度)、亮度、对比度和色域,非常适合应用于AR设备上。当然Micro LED技

  硅基Micro-OLED: Micro-OLED以单晶硅半导体为衬底,集成了千万个晶体管构成CMOS驱动电路,在CMOS驱动电路上蒸镀OLED有机材料形成发光二极管,可完美实现高分辨率和微小尺寸的微型显示器件。Micro-OLED微型显示器尺寸小于1英寸,是OLED显示器的细分类别。OLED显示器按驱动方式可分为被动式和主动式,按照屏幕大小可分为大尺寸、中小尺寸和微型显示器,按照基板的不同可分为玻璃基板、硅基板、柔性基板等,由于PPI像素电路的差异,微型尺寸的Micro-OLED显示器一般选用硅基板,而中小尺寸、大尺寸OLED 通常选用玻璃基板或柔性基板。

  硅基Micro-OLED微显示器件具有自发光、厚度薄、质量轻、视角大、响应时间短、发光效率高等特性,容易实现高PPI像素密度、较低功耗等优异特性,非常适合应用于近眼显示设备如VR、电子瞄准镜、夜视仪等。

  硅基Micro-OLED是结合CMOS半导体技术与OLED显示技术,以单晶硅为有源驱动背板主动式发光二极管显示器件。硅基Micro-OLED集电子技术、光学技术、材料技术、半导体技术等于一体,同时涉及半导体和OLED显示两大国家重点发展的领域,受到国家政策大力支持。硅基OLED不但具备OLED显示器的优点,同时还具备半导体先进工艺和高度集成的优点。

  Micro OLED最大特色是将微显示直接搭载在晶圆之上,采用单晶硅晶圆为背板,能够让显示器更轻薄短小、耗电量更少、自主发光、高效率发光,特别适用于AR、VR等显示穿戴式设备。

  通过红外探测器捕获光信号转变为电信号,经过CIS及ISP图像处理电路对探测器输出的电信号做进一步数字化处理,最终将目标图像呈现在近眼OLED微显示器上。硅基Micro-OLED微型显示器具有体积小,重量轻,功耗低,耐低温,抗争性能好,高刷新率众多优点,逐步替代传统LCOS、LCD、CRT等在军事观察系统上的应用。根据行业统计,每套火炮瞄准系统、瞄准系统、红外成像仪、测距仪通常需要使用1-2个Micro-OLED微型显示器,安装了微显示器的武器瞄准系统可以实现数码电子变焦等功能,将瞄准镜的误差进一步降低,也可以增加瞄准镜的测距范围。

  军队数字化装备对战场战略具有性影响。数字化装备士兵是信息化部队的基本单元,主要信息装备包括通信装备、微型军用电脑、军用数字化头盔等,数字化头盔微显示装置是重要的微型显示终端。公开信息显示美军F35战斗机头盔使用了eMagin的Micro-OLED微型显示器,飞行员通过头盔实时观看指挥中心发出的指令、图解数据、数字化地图、情报资料等信息,大大提高了单兵作战能力。军用数字化头盔将飞行员的飞行数据直接投射显示到飞行员的头盔面罩上,飞行员有较大的FOV视角随时获取感知信息。数字化头盔显示屏幕需要效果好、刷新率高、重量轻、稳定性强的微型显示器,随着我用装备水平的不断提。


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