近些年,显示行业蓬勃发展,新技术持续突破,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次更新换代。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。
一、Mini LED的诞生和原理
在OLED屏幕受价格等因素的影响,尚未实现完全普及的今天。我们日常使用的手机、观看的电视、显示器等显示设备依旧以LCD屏幕为主。LCD屏幕能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。
因为背光层是一个由很多LED灯珠组成的,能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的要求时,就必然会被全新的背光技术所替代,Mini LED背光技术应运而生。
Mini LED主要以背光形式为主,依旧没有摆脱LCD屏幕的范畴。而LCD屏幕能够实现发光的主要原因,在于拥有一个由很多LED灯珠组成的背光模组。
Mini
LED,从名字中“Mini”我们可以看出,这项技术的实现原理在于通过缩小LED灯珠尺寸,使面板在保持面积不变的情况下可以容纳更多的灯珠数量,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,逐渐缩小到50微米到200微米,这样的尺寸可以使面板容纳下更多的灯珠数量,从而带来了亮度和对比度的显著提升。
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割成更多的独立控制区域。通过LED芯片控制单个区域灯珠的亮灭程度,以此来实现更高的对比度。并且,由于大多数MiniLED背光面板采用直下式背光设计,所以Local
dimming技术还能有效改善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背光源性能有以下优势提升:
1.高对比度。背光芯片结构小,有利于将调光分区数(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背光可做到直下式超薄的LCD显示,缩短光学混光距离(OD),降低整机厚度从而达到超薄化目的。
4.寿命长。而对比OLED屏幕广泛使用最大问题仍是「有机发光材料」的寿命问题以及因为寿命带来一系列「妥协」问题。在Mini LED背光技术下不存在寿命短的问题。
总而言之,Mini LED背光是液晶显示技术路径的重要创新方向。Mini
LED作为一种“次毫米发光二极体”,兼具了LCD和OLED的优势,在亮度、区域控光、寿命、色彩表现等核心参数上,可以超越OLED。OLED相较于LCD而言是显示技术的替代创新,MiniLED则是LCD的升级创新,用于对标竞品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。其采用颗粒更小、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和终端品牌的青睐,迎来一个高速发展阶段,成为了当下大屏时代的主流。
三、Mini LED分类
从终端应用场景来分,Mini LED的应用可分为背光和直接显示两类。
(一)Mini LED背光:助力LCD冲击中高端
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显示器有薄膜晶体管、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,并未改变LCD显示的结构。相较于传统背光,Mini
LED背光模组一般采用直下式设计,通过密布实现更小范围内的区域调光,能在更小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在背光领域的应用就自然成为了各面板厂商的重点发力区域。从MiniLED概念诞生以来,就引发了包括三星、LG、TCL、京东方等一众国内外面板厂商对这项技术的积极研发,并且实现了电视、显示器、笔电、平板、车载、VR等显示领域的全面布局,目前Mini
LED背光已进入商业化时期。
(二)Mini LED直显:Micro LED的前哨站
Mini LED直接显示多采用RGB三色LED模组,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。每颗LED都能被单独控制,LED的光效寿命均优于OLED,而且解决了OLED应用场景受限和烧屏等问题。相较于Micro
LED,Mini LED技术更成熟。Micro LED体积上相当于传统LED颗粒的1%,Micro LED是RGB单独发光,可以做到精准的颜色控制。但Micro
LED还有微型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。Mini
LED凭借其优良的性能,已初具产业化能力,即将迎来高速发展期。
三、Mini LED在各行业的应用
Mini LED背光技术常应用于电视、车载、笔电平板等产品,RGB直显技术则用于110寸以上超大商用显示市场。
1、电视市场
MiniLED背光在电视领域应用的时间最早,技术也最为成熟。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背光技术的电视一经上市就获得了优秀的市场表现。Mini LED背光电视,2022年出货量为350万台,年增65%,预估2023年Mini LED背光电视出货量将达到440万台,年增约26%。
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作为背光提升了LCD电视的对比度、亮度和画质表现,也就相当于提升了LCD的竞争力。长期来看,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、车载显示
车载显示应用上,Mini LED在美国品牌凯迪拉克的导入下正式打开了市场,中国品牌也不遗余力地加快Mini LED“上车”的进程。LCD+Mini LED背光方案在可靠性、亮度及对比度上的优势使其成为车载显示的理想选择,能够同时满足行车安全性和驾乘体验的需求。
MiniLED 背光技术有望在车载显示领域大展拳脚。目前看来 MiniLED 背光技术最具可行性并已处于应用前夜,自 2020
年起,车用显示器为提供更高亮度与更佳对比效果,各家车厂尝试导入高动态对比(HDR),而 Mini LED 背光技术很容易实现这点。
例如蔚来的ET7,就采用了京东方(BOE)10.2英寸的MiniLED 背光数字仪表盘;
理想汽车官方也透露理想 L9 在车载显示方面,搭载了一块配合 HUD(抬头显示)设计的安全驾驶交互屏,采用 MiniLED 技术和多点触控技术,可显示必要的行车信息,并让仪表屏实现触控式交互;
通用汽车旗下高阶车款凯迪拉克 LYRIQ 已经导入 33 寸车用显示,区域调光区域高达超过 3,000 区,搭配主动驱动产品设计,预计上述车企动作将会带动旗舰车款导入高动态对比与区域调光技术的趋势。
可见车载显示天平逐渐倾向 MiniLED,相关企业正加快产业布局。
3、笔电平板市场
Mini LED背光屏相对传统笔电、平板屏幕在动态对比度、亮度、色域、可视角上的表现更佳,且具有轻薄、高画质、低功耗和节能等优势。
在 IT 面板领域,消费电子风向标苹果已率先采用 Miniled 背光技术,2021 年,苹果陆续发布了搭载 Mini LED 背光显示屏的新款 12.9 英寸 iPad Pro 和 新款 MacBook Pro,并且预计苹果还将为新款 MacBook Air 甚至未来的 iMac 产 品同样配备 MiniLED 背光屏。
在中小尺寸方面, 除了苹果推出了多款旗舰级产品外,AOC、微星、华硕、戴尔等电脑品牌也纷纷将 MiniLED
背光导入进各家的旗舰产品中,产品定位依然多用于电竞、美工设计、视频影音等专业领域。通过对比几款电竞显示器的性能参数,可以发现采用 Mini LED 背光的 IT
面板相较于传统 LCD 面板,无论是使用时的平均亮度, 还是对比度、色域范围都有明显的提升。
高端笔记本加速导入Mini LED。雷神911 ZERO旗舰高性能NB采用了京东方16英寸Mini
LED屏,分辨率为2560*1600。相较于传统LCD,Mini LED在亮度、对比度、色彩等性能表现更好,相较于OLED,Mini
LED背光显示器在色域、寿命、功耗等方面有优势,有望在笔电领域加速渗透。
4、超大商用屏幕
Mini LED RBG直显技术常用于超大尺寸市场,逐步替代小间距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,在民用显示市场普及难度短期较大,但在商业、专业显示市场潜力较大,包含交通管理指挥中心、安防监控中心、室内商业显示等。从2021年开始,Mini
LED应用正在快速增长。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,如平板电脑,笔电,汽车,电视,游戏机,VR;设备方面有固晶机,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。可见MiniLED道路宽阔,该技术的发展前景是非常光明的。
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