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赛时达:显示领域优等生Mini LED,助力LCD冲击中高端,开启增長(cháng)新(xīn)引擎?

文(wén)章来源:赛时达科(kē)技 / 作者:赛时达科(kē)技 / 发表时间:2023-06-09

近些年,显示行业蓬勃发展,新(xīn)技术持续突破,从CRT到LCD,到OLED,再到Mini/Micro LED,当下大热的Mini LED,大屏显示产品也历经了多(duō)次更新(xīn)换代。眼下,随着Mini LED显示技术的愈发成熟,Mini LED发展前景被广泛看好,未来市场空间广阔。

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一、Mini LED的诞生和原理(lǐ)


在OLED屏幕受价格等因素的影响,尚未实现完全普及的今天。我们日常使用(yòng)的手机、观看的電(diàn)视、显示器等显示设备依旧以LCD屏幕為(wèi)主。LCD屏幕能(néng)够显示画面的根本原因在于光源的存在,而它的光源就是背光层。

因為(wèi)背光层是一个由很(hěn)多(duō)LED灯珠组成的,能(néng)够发出白色光芒的模组。所以,LED灯珠的数量就会对屏幕的较大亮度和均匀度产生至关重要的影响。当传统LED背光模组的灯珠数量无法满足大家对画面素质以及行业应用(yòng)的要求时,就必然会被全新(xīn)的背光技术所替代,Mini LED背光技术应运而生。

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Mini LED主要以背光形式為(wèi)主,依旧没有(yǒu)摆脱LCD屏幕的范畴。而LCD屏幕能(néng)够实现发光的主要原因,在于拥有(yǒu)一个由很(hěn)多(duō)LED灯珠组成的背光模组。

Mini LED,从名字中“Mini”我们可(kě)以看出,这项技术的实现原理(lǐ)在于通过缩小(xiǎo)LED灯珠尺寸,使面板在保持面积不变的情况下可(kě)以容纳更多(duō)的灯珠数量,以此来实现高亮度的显示效果。

随着背光技术的进步,Mini LED的晶粒标准尺寸从100微米到200微米,逐渐缩小(xiǎo)到50微米到200微米,这样的尺寸可(kě)以使面板容纳下更多(duō)的灯珠数量,从而带来了亮度和对比度的显著提升。


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灯珠数量的增加还催生出了Local dimming(局部调光)技术,这项技术是指将整个背光分(fēn)割成更多(duō)的独立控制區(qū)域。通过LED芯片控制单个區(qū)域灯珠的亮灭程度,以此来实现更高的对比度。并且,由于大多(duō)数MiniLED背光面板采用(yòng)直下式背光设计,所以Local dimming技术还能(néng)有(yǒu)效改善LCD屏幕一直存在的漏光问题。

二、Mini LED的优势提升



相较于传统LED背光源,Mini LED背光源性能(néng)有(yǒu)以下优势提升:

1.高对比度。背光芯片结构小(xiǎo),有(yǒu)利于将调光分(fēn)區(qū)数(Local DimmingZones)做的更加细致,从而达到更高的动态范围(HDR),实现更高对比度的效果。

2.高亮度。Mini LED可(kě)实现在高亮度(>1000nit)下散热均匀。

3.超薄化。相比一般的侧入式背光方案,Mini LED背光可(kě)做到直下式超薄的LCD显示,缩短光學(xué)混光距离(OD),降低整机厚度从而达到超薄化目的。

4.寿命長(cháng)。而对比OLED屏幕广泛使用(yòng)最大问题仍是「有(yǒu)机发光材料」的寿命问题以及因為(wèi)寿命带来一系列「妥协」问题。在Mini LED背光技术下不存在寿命短的问题。


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总而言之,Mini LED背光是液晶显示技术路径的重要创新(xīn)方向。Mini LED作為(wèi)一种“次毫米发光二极體(tǐ)”,兼具了LCD和OLED的优势,在亮度、區(qū)域控光、寿命、色彩表现等核心参数上,可(kě)以超越OLED。OLED相较于LCD而言是显示技术的替代创新(xīn),MiniLED则是LCD的升级创新(xīn),用(yòng)于对标竞品OLED。

2020年,Mini LED技术实力出圈,其凭借着更高亮度和更高对比度的优势,迅速跻身目前主流显示技术。其采用(yòng)颗粒更小(xiǎo)、显示效果更加细腻,且支持精准调光的LED背光,相比OLED,Mini LED有(yǒu)着寿命久、不烧屏的特性,并且在同等亮度下所需功耗更低,因而得到了一众上游厂商(shāng)和终端品牌的青睐,迎来一个高速发展阶段,成為(wèi)了当下大屏时代的主流。

三、Mini LED分(fēn)类



从终端应用(yòng)场景来分(fēn),Mini LED的应用(yòng)可(kě)分(fēn)為(wèi)背光和直接显示两类。

(一)Mini LED背光:助力LCD冲击中高端


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Mini LED背光助力LCD显示效果大幅提升。液晶显示本质上是一种受光显示,需要外部背光源(白光背光单元),通过滤色片显示颜色。LCD显示器有(yǒu)薄膜晶體(tǐ)管、液晶阵列和背光源三大要素,Mini LED背光技术则是针对背光模组的创新(xīn),并未改变LCD显示的结构。相较于传统背光,Mini LED背光模组一般采用(yòng)直下式设计,通过密布实现更小(xiǎo)范围内的區(qū)域调光,能(néng)在更小(xiǎo)的混光距离内实现更好的亮度均匀性,同时大幅提升液晶显示的对比度。

因此,MiniLED在背光领域的应用(yòng)就自然成為(wèi)了各面板厂商(shāng)的重点发力區(qū)域。从MiniLED概念诞生以来,就引发了包括三星、LG、TCL、京东方等一众國(guó)内外面板厂商(shāng)对这项技术的积极研发,并且实现了電(diàn)视、显示器、筆(bǐ)電(diàn)、平板、車(chē)载、VR等显示领域的全面布局,目前Mini LED背光已进入商(shāng)业化时期。

(二)Mini LED直显:Micro LED的前哨站


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Mini LED直接显示多(duō)采用(yòng)RGB三色LED模组,将Mini LED芯片直接作為(wèi)显示像素点,以此提供成像的基本单位,从而实现图像显示。每颗LED都能(néng)被单独控制,LED的光效寿命均优于OLED,而且解决了OLED应用(yòng)场景受限和烧屏等问题。相较于Micro LED,Mini LED技术更成熟。Micro LED體(tǐ)积上相当于传统LED颗粒的1%,Micro LED是RGB单独发光,可(kě)以做到精准的颜色控制。但Micro LED还有(yǒu)微型LED阵列器件制备、巨量转移等技术难题亟待解决,而现阶段Mini LED技术更成熟,更适合规模化应用(yòng)。Mini LED凭借其优良的性能(néng),已初具产业化能(néng)力,即将迎来高速发展期。

三、Mini LED在各行业的应用(yòng)



Mini LED背光技术常应用(yòng)于電(diàn)视、車(chē)载、筆(bǐ)電(diàn)平板等产品,RGB直显技术则用(yòng)于110寸以上超大商(shāng)用(yòng)显示市场。

1、電(diàn)视市场

MiniLED背光在電(diàn)视领域应用(yòng)的时间最早,技术也最為(wèi)成熟。由于它高亮度、高对比度等特点对画质带来的提升,使得搭载MiniLED背光技术的電(diàn)视一经上市就获得了优秀的市场表现。Mini LED背光電(diàn)视,2022年出货量為(wèi)350万台,年增65%,预估2023年Mini LED背光電(diàn)视出货量将达到440万台,年增约26%。


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再看LCD的情况,目前仍站稳TV面板的主流地位,并持续拉开与OLED的价格差,而Mini LED作為(wèi)背光提升了LCD電(diàn)视的对比度、亮度和画质表现,也就相当于提升了LCD的竞争力。長(cháng)期来看,将依托LCD面板的成本优势,结合自身技术的不断突破和成本的逐步下探,Mini LED背光将持续渗透TV市场。

2、車(chē)载显示

車(chē)载显示应用(yòng)上,Mini LED在美國(guó)品牌凯迪拉克的导入下正式打开了市场,中國(guó)品牌也不遗余力地加快Mini LED“上車(chē)”的进程。LCD+Mini LED背光方案在可(kě)靠性、亮度及对比度上的优势使其成為(wèi)車(chē)载显示的理(lǐ)想选择,能(néng)够同时满足行車(chē)安全性和驾乘體(tǐ)验的需求。


MiniLED 背光技术有(yǒu)望在車(chē)载显示领域大展拳脚。目前看来 MiniLED 背光技术最具可(kě)行性并已处于应用(yòng)前夜,自 2020 年起,車(chē)用(yòng)显示器為(wèi)提供更高亮度与更佳对比效果,各家車(chē)厂尝试导入高动态对比(HDR),而 Mini LED 背光技术很(hěn)容易实现这点。

例如蔚来的ET7,就采用(yòng)了京东方(BOE)10.2英寸的MiniLED 背光数字仪表盘;

理(lǐ)想汽車(chē)官方也透露理(lǐ)想 L9 在車(chē)载显示方面,搭载了一块配合 HUD(抬头显示)设计的安全驾驶交互屏,采用(yòng) MiniLED 技术和多(duō)点触控技术,可(kě)显示必要的行車(chē)信息,并让仪表屏实现触控式交互;


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通用(yòng)汽車(chē)旗下高阶車(chē)款凯迪拉克 LYRIQ 已经导入 33 寸車(chē)用(yòng)显示,區(qū)域调光區(qū)域高达超过 3,000 區(qū),搭配主动驱动产品设计,预计上述車(chē)企动作将会带动旗舰車(chē)款导入高动态对比与區(qū)域调光技术的趋势。

可(kě)见車(chē)载显示天平逐渐倾向 MiniLED,相关企业正加快产业布局。

3、筆(bǐ)電(diàn)平板市场

Mini LED背光屏相对传统筆(bǐ)電(diàn)、平板屏幕在动态对比度、亮度、色域、可(kě)视角上的表现更佳,且具有(yǒu)轻薄、高画质、低功耗和节能(néng)等优势。

在 IT 面板领域,消费電(diàn)子风向标苹果已率先采用(yòng) Miniled 背光技术,2021 年,苹果陆续发布了搭载 Mini LED 背光显示屏的新(xīn)款 12.9 英寸 iPad Pro 和 新(xīn)款 MacBook Pro,并且预计苹果还将為(wèi)新(xīn)款 MacBook Air 甚至未来的 iMac 产 品同样配备 MiniLED 背光屏。


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在中小(xiǎo)尺寸方面, 除了苹果推出了多(duō)款旗舰级产品外,AOC、微星、华硕、戴尔等電(diàn)脑品牌也纷纷将 MiniLED 背光导入进各家的旗舰产品中,产品定位依然多(duō)用(yòng)于電(diàn)竞、美工设计、视频影音等专业领域。通过对比几款電(diàn)竞显示器的性能(néng)参数,可(kě)以发现采用(yòng) Mini LED 背光的 IT 面板相较于传统 LCD 面板,无论是使用(yòng)时的平均亮度, 还是对比度、色域范围都有(yǒu)明显的提升。

高端筆(bǐ)记本加速导入Mini LED。雷神911 ZERO旗舰高性能(néng)NB采用(yòng)了京东方16英寸Mini LED屏,分(fēn)辨率為(wèi)2560*1600。相较于传统LCD,Mini LED在亮度、对比度、色彩等性能(néng)表现更好,相较于OLED,Mini LED背光显示器在色域、寿命、功耗等方面有(yǒu)优势,有(yǒu)望在筆(bǐ)電(diàn)领域加速渗透。

4、超大商(shāng)用(yòng)屏幕

Mini LED RBG直显技术常用(yòng)于超大尺寸市场,逐步替代小(xiǎo)间距LED的市场份额。从产品尺寸来看,Mini LED直接显示屏产品对应110寸以上的显示市场。受制于成本因素,在民(mín)用(yòng)显示市场普及难度短期较大,但在商(shāng)业、专业显示市场潜力较大,包含交通管理(lǐ)指挥中心、安防监控中心、室内商(shāng)业显示等。从2021年开始,Mini LED应用(yòng)正在快速增長(cháng)。Mini LED产业链从芯片,封装,到模组以及显示器,到最终的终端产品,如平板電(diàn)脑,筆(bǐ)電(diàn),汽車(chē),電(diàn)视,游戏机,VR;设备方面有(yǒu)固晶机,点胶机,AOI,清洗设备等等。

随着产业链上下游研发降本的推进,将有(yǒu)效带动 MiniLED 背光产品冲击高端市场、下沉中端市场,快速提高相关产品的渗透率。可(kě)见MiniLED道路宽阔,该技术的发展前景是非常光明的。

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