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大放异彩Mini LED的那些事

2020-06-23

新潮电子 2020年4期
关键词:背光源背光模组

苹果公司从来都不缺乏热点。它甚至在一定程度上被看作是行业的风向标。前不久。有报道称苹果公司正计划推出4-6款Mini LED产品。并且预计将在今年第三季度开始量产。虽说苹果公司并非第一家采用Mini LED的厂商。但是由于其自身的影响力。所以吸引到更多人的关注。此外。像京东方、TCL控股子公司华星光电等厂商也都纷纷布局Mini LED。可能有很多人对Mini LED并不了解。它到底有什么优点能吸引到众厂商的追捧。这是我们将要探索的。

不得不说的背光

在了解Mini LED之前,我们需要先了解一个概念:背光。背光,顾名思义就是设置在显示设备背后的光,由于以前没有自发光的面板。所以需要背光照亮面板,然后显示画面。背光作为“幕后功臣”。在技术的发展中也经历了不断地革新,从最初的CCFL到现在依然在使用的LED,再到新兴的量子点、Mini LFD等,正是背光技术的不断革新。让我们的“视界”更加五彩斑斓,

CCFL。是Cold Cathode Fluorescent Lamp的缩写,翻译过来就是冷阴极荧光灯管,具有高功率、高亮度。低能耗等优点。广泛应用于显示器。照明等领域,由于采用CCFL背光的显示设备体积太大。所以在经历了短暂的辉煌之后。很快被更加轻薄的LFD所取代,

LED。也就是我们常说的发光二极管,和传统的CCFL背光源相比,LED具有低功耗。低发热量。亮度高、寿命长等特点。LED目前主要分为两种类型:一种是WLED,也就是白色背光。被用在廉价的面板上。目前千元级显示器基本都是采用的WLED背光,采用WLED背光的显示器往往在色彩方面中规中矩。只能满足日常使用。另外一种是RGB LED,这种背光通常是有颜色的。更多的是应用于高端的专业显示器上。采用RGB LED背光的显示器在色彩方面更好,通常Adobe RGB色域覆盖面积能达到90%及以上,所以价格也更贵,

QD LED。也就是量子点背光,这是一种前几年兴起的背光源。本质上也是LED,只是采用了肉眼看不到极其微小的无机纳米晶体。每当受到光的刺激,量子点便会发出非常纯净的有色光线,使用量子点材料的背光源是色彩最纯净的背光源。量子点背光的优点是色彩饱和度非常高,色彩表现能轻松匹敌RGB LED。并且价格比RGB LED低,不过要高于普通LED背光的显示设备。

在经历了CCFL。LED、QD量子点背光之后,Mini LED也开始向我们走来。这一被众多厂商追捧的新型背光是否能替代前几代背光技术?

什么是Mini LED?

相信很多人都知道。LED又被称为发光二极管,是一种半导体,它的应用非常广泛。比如显示器和电视机的背光源。室内照明灯。汽车的大灯等。如果从字面意思来看,Mini LED是否可以理解为更小的发光二极管呢?这样理解也是可以的,MiniLED的确是LED的一个种类,它又被称为“亚毫米发光二极管”,单颗Mini LED所封装的芯片单元尺寸在50um-100um之间,而这是狭义上对MiniLED的定义。此外,从广义上的定义来说。在行业内为了更好地区分Mini LED,通常又将LED灯珠点距在1mm以下的显示设备也称之为Mini LED,这种点距小于1mm的Mini LED实际上是通过封装技术(正装芯片COB、表贴。N合1等封装技术)实现的,并没有采用Mini LED芯片,算不上真正的MiniLED。

Mini LED简单地说就是小型的LED灯珠。这里的“小”是相对于传统LED而言。需要注意的是。Mini LED虽然更小,但是应用在显示器或电视机中。还远达不到直接作为像素点使用的程度。也就是说Mini LED并不是屏幕面板,而是作为一种背光源存在的,不过。由于Mini LED的体积更小,它可以看作是传统LED的一种改进型背光。

Mini LED背光的优缺点

既然目前有很多厂商纷纷布局Mini LED产业。由此可见它的优点是被看好的。那么Mini LED又有哪些优点呢?

1、背光更均勻,精准调光。

正是由于Mini LED背光灯的体积更小。所以它能在背光模组中安装更多的LED芯片实现更精准化的动态背光调节,并可有效提高显示设备的亮度和对比度,可让黑的更深邃,亮的更明亮。此外。Mini LED还能抑制传统大LED背光模组动态背光在屏幕亮暗区域之间造成的弦光现象,

2.更好的色彩表现

Mini LED能直接采用基于RGB的LED背光模组,从而实现RGB三原色无缺失的显示效果。并且能够覆盖100%的BT。2020超广色域,色彩的鲜艳度媲美OLED。

3.能让产品“瘦身”

Mini LED的体积更小,不仅能在背光模组中安装更多的LED单元,加上目前很多显示设备都是采用的直下式(设置在面板背后。侧入式则将背光设置在四周)背光,这也能让背光模组更薄。在背光模组变得更薄之后。这也就让整个显示器或者电视得到了“瘦身”,有利于制造更轻薄的大尺寸显示设备。同样的。Mini LED也还能在一些轻薄的便携式消费电子产品中“大展拳脚”,比如MR/AR/VR头戴显示设备。手机笔记本电脑等。

4.技术趋于成熟。良品率高。

Mini LED其实已经不是新鲜产物了,由于技术的革新。目前Mini LED作为一种介于传统LED和Micro LED之间过渡方案,在技术方面已经趋于成熟。并且技术难度更低,实现量产也更容易。良品率也就更高,

任何事物都是两面性的,既然Mini LED有优点,那么它也必然有缺点,

1.高能耗、高发热

体积小不完全是好事,因为Mini LED在体积缩小后就会导致背光模组中的LED单元在密度方面上升。当背光模组中分布了大量密集的LED之后,就会导致更高的能耗。并且发光也会产生更多的热量,而这就对厂商在产品的设计上提出了更高的要求。必须保证产品的散热设计。否则过多的热;堆积会导致LED的老化,从而影响使用寿命。

2.使用成本会有所增加

虽然现在Mini LED的技术成熟,这不代表终端用户的使用成本就变低了。同样的道理。OLED现在也开始全面推广但是产品的价格还是高高在上。Mini LED的产品由于实际上在背光模组中增加了更多的LED单元。这必然会增加成本,这些成本厂商自然不会承担,最后还是分摊到终端用户的头上。当然,这里的成本是相对于传统LED显示设备而言的,如果相比Micro LED来说。价格还是要便宜很多,

从Mini LED的优缺点的分析来看,Mini LED的优点还是要多于缺点的,否则也不会有MiniLED的普及了,我们认为,Mini LED目前来说更适合于打造高端产品。比如专业设计类显示器。高端电竞显示器等。这主要是因为Mini LED背光能够实现更加均勻的混光,并且也不必借助透镜进行二次光学设计。加上Mini LED芯片结构更小,有利于将调光分区数(Local Dimmincl Zones)设计得更加精细化。这对于显示设备可轻松实现更高的动态范围(HDR)。达到更高的对比度,此外,同样是得益于Mini LED的体积更小。能降低显示设备的整体厚度。从而达到超薄化的目的,就目前来看,专业显示器和电竞显示器缺乏的就是超薄化。相信在借助Mini LED背光的优势以后,超薄的专业显示器和电竞显示器将会陆续上市。

Mini LED与Micro LED有何IX别?

虽然目前很多厂商开始布局Mini LED的研发和生产,但是有人却认为Mini LED始终只是作为一种过渡方案。认为Micro LED是未来的发展方向。那么Micro LED又是“何方神圣”?它跟MiniLED相比又有什么不同呢?

或许有人对Micro LED并不熟悉,百科词条上的解释是“Micro LED比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好。功耗更低。”不管是Mini LED还是Micro LED,它们最终也只是LED背光。从本质上来说,Micro LED。Mini LED一样。都是基于微小的LED晶体颗粒作为像素发光点二者的区别在于Micro LED采用的1-10um的LED晶体,理论上课实现0.05mm或者更小尺寸像素颗粒的显示屏。而Mini LED则是采用数十um的LED晶体,能实现0.5mm~1.2mm像素颗粒的显示屏。

简单地说,Micro LED与Mini LED在技术原理上一样。不同的是Mini LED的体积更大,点距更大一些。从前面介绍的Mini LED优点。理论上Micro LED都具备,并且比Mini LED更好,最重要的是。Micro LED与OLED一样能够实现每个像素单独定址。单独发光。并且在性能上也不輸OLED,同时寿命更长。功耗更低。Micro LED耗电量仅为LCD的10%,OLED的50%左右。另外。与同样属于自发光显示器的OLED相比,在同样的电能下,亮度比OLED高出三倍,并具有更好的稳定性和无殘影效果。

虽然优点明显,但是Micro LED面临的挑战也很大。它最大的难题在于如何将众多微小的MicroLED单元进行转移,如何将LED做得微小化,而这可能需要晶圆级的工艺水平。事实上能达到这一级别的厂商凤毛麟角,倘若要生产4K。5K甚至8K分辨率Micro LED背光的显示设备,需要数百万甚至上千万个以上的Micro LED单元聚集在一个背光模组上。这也就导致应用到小尺寸显示设备上是比较难的。此外。由于需要众多的Micro LED单元,在成本发热等方面也是需要解决的问题,或许也正是基于这些原因。所以三星之前推出的首款MicroLED电视尺寸选择了146英寸。

由于LED体积大小的不同。在我们看来。Micro LED和Mini LED将应用于不同的领域。比如Mini LED主要用于节能。超薄。HDR的背光应用,例如智能手机显示器。电视机汽车显示器。笔记本电脑,而Micro LED的体积比Mini LED更小,并且作为全新的显示技术,Micro LED或许更多地将应用于可穿戴设备。MR/AR/VR。电视机显示器等。

当然。就现阶段来看,Mini LED的工艺比Micro LED成熟,在经济性上Mini LED更占优势,自然众多厂商会选择Mini LED。

Mini LED产业现状

既然Mini LED在技术上相对来说已经变得成熟,生产成本上也得到进一步降低。那么Mini LED产业的现状是怎样的呢?Mini LED产业目前可以分为上游、中游下游。终端四个产业士游厂商主要是对Mini LED芯片的研发。驱动设计,代表厂商为华灿、聚积。三安等;中游厂商则是对Mini LED进行封装、改造设计,代表厂商为国星、瑞手、宏齐。亿光等:下游厂商为面板生产企业。主要捋Mini LED应用于面板中,代表厂商为京东真、华星光电等:终端厂商即应用了Mini LED的显示器。电视机等產品整机。代表厂商为华硕。苹果,TCL等。

看得出来。目前整个Mini LED产业链上从研发。封装、生产、整机都已经开始成熟了。并且相尖终端厂商也已经推出了Mini LED相尖的产品,说明Mini LED已经不是停留在实验室里的概念产品,比如在ComputeX 2019上,华硕就展出过一款基于Mini LED背光的重磅产品——ProArtPA32UCX,MC记者当时也曾在现场对这款产品进行过体验。这是一款定位于专业设计类的3N英寸4K显示器,由于采用了Mini LED背光,能够以更密集的方式提高亮度控制的精度,它能实现1152个分区动态背光控制。具备更高亮度和更深暗度。加上支持HDR。能够让Mini LED的优勢充分展现出来。同时。从参数来看,他的峰值亮度更是高达1200cd/m2,在HDR模式下。其对比度可以达到1000000口1.此外。ProArt PA32UCX在色彩方面同样表现惊艳。99%的DCI-P3色域覆盖面积。Delta E

值得一提的是,苹果公司在去年第二季度还推出了一-款Pro Display XDR的6K分辨率显示器,在网络上有声音称这是一款采用了Mini LED背光技术的产品,不过苹果公司并未将该产品的背光技术称为Mini LED,据相尖人士介绍。Pro DisplayXDR所采用的超亮LED阵列设计可算作“类MiniLED”技术。

展望:今年或将成为Mini LED发展元年

从2018年开始。Mini LED开始试产,2019年迎来了小规模投产,2020年Mini LED或将迎来快速发展,不过由于2020年第一季度受疫情影响,国内相尖企业在投产的节奏上可能会放缓,预计在2020年下半年我们捋会看到越来越多的MiniLED相尖产品,当然。在未来2-3年时间,还是会以传统LED为主,Mini LED更多的主要应用在高端产品上。短时间内Mini LED想要取代传统LED还很困难。在接下来的时间我们也将看到传统LED和MiniLED共存。对于想要尝鲜Mini LED显示器或者电视机的用户来说。目前已经有相尖产品,不过价格还比较高。像华硕ProArt PA32UCX的售价达到了26999元左右,对于想要尝鲜Mini LED显示器的用产,我们建议先做一个“等等党”,等到产品更加丰富的时候价格自然也会逐渐降低,那时候再人手也不识。

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