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2021年MiniLED的两大应用场景分析:直显与背光

2021-04-22 阅读:
2019年以来,Mini LED背光技术逐步应用于高端显示器、4K/8K大尺寸电视、笔电及平板当中。苹果最新的iPad Pro也搭载了Mini LED背光显示技术,可以说未来在苹果三星等终端品牌厂推动下,以及京东方、华星光电等面板厂的努力下,Mini LED背光的市场潜力值得深入挖掘。

从应用场景来看,Mini LED主要应用于直显和背光。uXkednc

2019年以来,Mini LED背光技术逐步应用于高端显示器、4K/8K大尺寸电视、笔电及平板当中。苹果最新的iPad Pro也搭载了Mini LED背光显示技术,可以说未来在苹果三星等终端品牌厂推动下,以及京东方、华星光电等面板厂的努力下,Mini LED背光的市场潜力值得深入挖掘。uXkednc

Mini LED直显量产的更早,2018年起初主要用于商业广告与户外大型显示等,目前在LED产业链厂商布局下已具备技术、产能、良率条件,有望进入4K/8K大尺寸LED显示领域。uXkednc

背光场景:优化关键参数,发力高端显示

传统液晶显示受限于背光光源的不可调节,存在低对比度和色彩饱和度劣势。uXkednc

而Mini LED背光是将Mini LED作为LCD面板的背光源,使其具有超高对比度、高色域、高动态范围(HDR)的优势,从而大幅提升显示效果。uXkednc

液晶显示(LCD)的结构主要包括液晶面板和背光模组两部分,其显示原理是由背光光源发出光线,再经过偏光片、液晶材料和滤光片的处理后得到不同颜色及亮暗的像素点,从而完成图像显示的功能。液晶显示已发展数十年,配套产业链十分成熟,是目前显示领域最主流的技术手段。uXkednc

不过,相比于主动发光的AMOLED技术,传统液晶显示在对比度、色彩饱和度方面有一定劣势。例如,传统液晶显示对比度为1500:1左右,而AMOLED则可以达到200万:1的超高对比度。而在色彩还原上,AMOLED也以110%色彩饱和度显著优于液晶显示(60%-90%)。uXkednc

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图:液晶显示与amoled显示对比。uXkednc

MiniLED背光的加入显著改善了LCD的劣势。相比于传统背光,MiniLED背光能在更小的混光距离内实现更好的亮度均匀性,且由于采用局部调光设计,其拥有更精细的HDR分区,让黑的更深邃、亮的更明亮,从而大幅提升液晶显示的对比度。此外,MiniLED可以直接采用RGB三色的LED模组,实现RGB三原色无缺失的显示效果,可覆盖100%BT2020的宽色域,大幅提升液晶显示的色彩饱和度。uXkednc

图:MiniLED背光与传统背光对比。uXkednc

通过加入MiniLED背光,液晶显示综合性能已优于WOLED,有望快速扩展中大尺寸高端显示市场。uXkednc

受蒸镀工艺所限,AMOLED仅应用于小尺寸显示端,而在中大尺寸显示领域,目前高端市场被WOLED占据。uXkednc

而加持MiniLED后的LCD面板已具备和WOLED竞争高端市场的实力。uXkednc

以TCL科技发布的两款使用MiniLED背光的75英寸液晶屏幕为例,其关键显示参数已优于WOLED。uXkednc

在亮度和寿命方面,MiniLED是WOLED的2-5倍;在色域方面,白光MiniLED为110%,RGB三色MiniLED更是达到154%的超高色域,二者均显著优于WOLED的94%;在对比度方面,MiniLED也与WOLED十分接近。uXkednc

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表:MiniLED背光LCD与WOLED显示效果对比。uXkednc

除了发力顶级显示、与WOLED竞争高端市场外,MiniLED还可以通过调降分区数量,打开中端产品市场,从而帮助LCD实现低、中、高端产品全覆盖。MiniLED背光分区数量与Mini LED芯片数量直接相关,较高的分区数量对应着大量的MiniLED芯片和高端封装技术,而较低的分区数量则仅需少量MiniLED芯片和普通封装技术。因此可以通过调控MiniLED背光分区数量来实现不同价位端的产品覆盖,从而有效填补介于传统LCD和WOLED之间的中端产品空白。uXkednc

除了显示效果上的优势外,在成本端,MiniLED也有一定优势。根据TCL科技发布的数据,以相同规格的WOLED面板为参照,PCB基MiniLED背光LCD面板成本为9成,而玻璃基MiniLED背光LCD面板仅为7成。即便如此,当前MiniLED背光仍占据整体显示屏的半数以上成本。uXkednc

根据Trendforce数据,在MiniLED产品中,背光模组成本占整体显示屏成本比例高达66%。因此,MiniLED背光仍存在巨大的降本空间。uXkednc

直显场景:显示效果上佳,成本端仍待改善

不同于MiniLED背光,Mini LED显示面板的设计理念是将Mini LED芯片直接作为显示像素点,以此提供成像的基本单位,从而实现图像显示。其具有高亮度、宽色域、高对比度、高速响应、低功耗和长寿命等优势。uXkednc

实际上,LED显示面板由来已久,在LED行业早期,就有厂商使用单色LED制作广告牌,开启了LED显示之路。随着封装技术和控制技术的精进,RGB三色LED制作的大型商业显示面板开始出现,并广泛应用于繁华都市区。uXkednc

之后,小间距MiniLED问世,LED显示屏幕进一步微缩化,其应用场景也拓宽至室内显示,如控制指挥中心、影院显示等。目前,MiniLED技术已较为成熟,并开启商业化之路,有望打开办公会议显示等室内商业显示市场。不过受限于LED尺寸,MiniLED显示面板无法做到百寸以下,因此无法进入消费类显示领域。而这部分市场将静待MicroLED技术成熟后开启。uXkednc

不同于背光,MiniLED直显在成本端十分受限。uXkednc

首先,MiniLED直显所需灯珠数是背光的数百倍。用于直显的Mini LED产品要实现1080p的显示效果至少需要六百多万个灯珠。而数百分区的65英寸Mini LED背光TV仅需要数万颗Mini LED背光灯珠。因此仅芯片成本一项,MiniLED直显就是MiniLED背光的百倍以上uXkednc

同时,MiniLED直显更高技术难度也垒高了成本。在同等面积的驱动阵列上,数万个灯珠与数百万个灯珠的集成难度完全不同,除了Mini LED芯片本身需要微缩化,相应的转移、封装工艺也需要改进。而且,Mini LED直显需要每个灯珠按照数百个灰度等级调节亮度,而Mini LED背光灯珠仅需完成十余个亮度调节,因此两者的控制难度也相差一两个数量级。uXkednc

责编:胡安uXkednc

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