[00128395]手机宽频显示技术的开发与产业化

近年来随着5G、人工智能的普及,智能手机的功能越来越多,屏幕尺寸也越来越大,屏占比越来越高。手机变得更好看了,但是手机的功耗也变得更大了。在手机的功耗占比中,显示屏幕的功耗占比在不同应用画面下位居前三。如何既要提升屏幕尺寸与用户体验,又要降低显示功耗,成为国内外显示面板厂商技术开发的重点方向。 本项目开发的总体思路是依据手机用户的使用场景,自适应的调节显示频率。当用户在玩游戏或者观看电影等画面变化很快的时候,高刷新率带来的清晰、流畅、稳定的画质给手机用户带来的“丝滑”使用体验,是高频肉眼可见的优势;当用户在浏览网页或者观看图片等换面变化相对较慢的时候,显示屏幕采用低频刷新的模式,节省显示功耗。依据不同的应用场景自动切换不同的显示频率,通过这种宽频显示模式达到省功耗的目的。2020年开始高频90HZ已经成为新机标配,高频120HZ屏幕成为旗舰级主流,伴随5G的应用及高频技术的迅速商品化,手机终端厂商对功耗的要求也逐渐提升,低频低功耗技术也应运而生。未来的高端机型,宽频技术将会是标准配置,市场前景巨大。 本项目依托厦门天马微电子有限公司的设计研发与工艺制造能力,从设计、工艺、材料、设备等几个方面成功的完成了技术开发与技术整合,并获得国内高端客户的认可,成功量产出货,为公司创造了巨大的经济价值,同时也巩固了业界技术领先的优势。 在保证成本不增加的情况下,本项目优化demux size以提升demux充电能力、VSR单边驱动优化为双边驱动提升VSR充电能力、增加PLN厚度以降低AA区电容Loading、充电时序优化VSR+Demux的充电时间、6CKH的设计应用和二次 doping 提升 Ion 等,自主完成开发高频90HZ/120HZ/144HZ。同时通过膜层电路设计优化,可兼容低频30HZ/45HZ。 项目采用天马自主开发的高频产品技术,设计上克服了高频充电时间短导致的电性、品味和残影等问题;工艺上克服了 PLN 加厚到3.3um导致的产能折算影响问题;材料上克服了液晶响应时间不足问题,开发了快速响应液晶,将响应时间从 GTG 30ms 提升到24ms;同时通过与IC厂商合作开发验证高频IC,以应对项目的快速起量。通过设计工艺材料一系列问题的攻克,首创实现业界宽频产品的量产。 为进一步优化功耗,本项目持续开发更低频率产品。因LTPS TFT的漏电很大（＞E-12A）,在低频区间工作（＜30HZ）,易出现闪烁（ficker）问题;本项目在现有的LTPS结构上新增了IGZO相关制程,创新性的把不兼容的两套工艺条件整合在一起,并确保了LTPS 与IGZO TFT良好的性能;利用LTPS高迁移率与IGZO超低的漏电,结合两者各自的优势,实现从低频到高频的动态变频显示。 同时通过在发光像素正上方,形成一层Micro Lens（微透镜）,通过反射和折射的原理,把像素大视角的光线汇聚到正视角,增大显示屏正面的出光效率,从而降低显示面板的功耗;Micro Lens对正视角光效提升的主要影响因子包括：高＆低材料折射率匹配、MLPLRL 层的taper角度、CD、LRL开口与像素开口相对位置关系等。本项目通过光学仿真模拟确定了以上影响因子的最佳参数范围,通过材料与工艺的不断优化与改进,最终确定了性价比最佳的材料选择与工艺路线,各项性能指标达到项目的目标。