基于MiniLED的显示器持续扩张

行家说LED快讯 · 2020-06-30

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MiniLED显示技术可使LCD实现高亮度,极高对比度,更好的HDR(高动态范围),更薄的外形和更高的功率效率,从而可以直接与OLED竞争。基于MiniLED的显示器于2018年推出,但2019年的贸易问题以及2020年的全球大流行推迟了供应商的扩展计划和产品推出。供应商现在开始增加产能和投资。

供应链在不断发展。预计苹果等顶级消费品牌将在2020年底和2021年推出基于miniLED的产品以用于多种应用。成本仍然是最大的挑战。

MiniLED:与microLED不同

MiniLED在制造过程及其应用市场方面与microLED有很大不同。MicroLED可被认为是一项革命性的技术,它将能够创建新的自发光显示器。MiniLED是一种更具发展性的技术,可以通过帮助大多数应用(高端平板电脑,笔记本电脑,显示器,电视,自动显示,VR等)的重新发明过程来实现LCD背光。它也可以用作数字标牌或控制室等商业应用的直接照明RGB LED。

如先前报道的“ MicroLED显示器:迈向商业化 ” ,MicroLED显示器仍需要在大规模转移,更高的制造良率和大量资本投资方面进行技术突破以实现商业化。但是,miniLED无需大量投资即可使用现有的晶圆厂。

MiniLED:实现更高的显示性能

基于MiniLED的显示产品于2018年首次推出。与microLED相比,该技术具有更高的生产良率,更易于批量生产。

就LED尺寸而言,miniLED位于传统LED和microLED之间。根据我目前所听到的普遍共识,microLED的尺寸大多小于50微米。miniLED通常为100至200微米;传统的LED通常高于300微米。通过使用多区域闪烁背光(> 10,000个区域),miniLED可以使LCD具有更高的亮度(> 1000nits),非常高的对比度(> 10,000:1),出色的HDR,更好的显色性,超薄的外形,卓越的电源效率和显示性能接近OLED。由于miniLED的体积小,因此可以实现弯曲的外形尺寸和狭窄的边框。

OLED可以具有真正的黑态和出色的对比度,是一种可发光的显示器,但是要实现> 1000nits的要求,它需要相对较高的电流,这会影响使用寿命。LCD可以通过增加LED的数量来实现> 1000尼特的亮度,但是对比度非常有限。MiniLED可以解决这些问题。对于HDR,最好使用microLED技术实现像素级调光。具有多区域闪烁背光的MiniLED可以替代具有大于100000:1对比度和更高峰值亮度的更高HDR。HDR有望成为下一代显示产品的基本功能。


华硕ROG Swift PG27UQX G-SYNC ULTIMATE 4K 144Hz迷你LED HDR游戏显示器-来源:Nvidia.com

MiniLED:增加容量

主要的LED芯片公司,例如晶电和三安正在增加资本支出以提高产能。他们正在安装用于高速传输,模具测试和分类的设备,以提高生产良率。

诸如Kulicke&Soffa和AMSPT之类的设备供应商专注于高速传输和粘合,而诸如FitTech,Saultech之类的供应商则提供分选和测试设备。K&S与Rohinni合作开发了miniLED放置解决方案。开发可以有效提高产量并处理较小模具(<100微米)的工具,可以降低制造成本。

由于miniLED技术使用大量的小尺寸LED,因此测试和维修过程对于降低维修成本和提高良率非常重要。测试和分类公司开始报告台湾和中国大陆的需求强劲增长。台湾的Macroblock等驱动器IC公司今年将重点放在miniLED产品上。预计大多数miniLED产能将在2020年底和2021年实现。

MiniLED:不断发展的供应链

miniLED供应链中的供应商之间目前存在更多合作:基板,LED外延晶圆,封装,驱动​​器IC,显示器供应商,甚至是消费电子公司。面板供应商正在与其LED子公司合作:AUO与Lextar以及Innolux与AOT等公司。

Epistar和Lextar宣布了近期的合作伙伴关系,以减少重叠的投资并共享微型和微型LED的生产能力。LED芯片公司Sanan与三星合作,京东方与Rohinni合资。

京东方,华星光电,友达光电,群创,晶元,三安,Lextar,Macroblock,ASM Pacific Technology,Nationstar,Refond,Yenrich等MiniLED供应链公司都在努力开发更好的解决方案。消费电子公司也正在参与合作和发展。

根据已发布的行业新闻,据报道,苹果将与Epistar和AUO联合投资3亿多美元在台湾生产miniLED和microLED。业界对在2020年底或2021年推出基于Apple 12.9英寸miniLED的iPad Pro产品的可能性充满了期望,据报道,苹果计划在2021年底之前发布六款miniLED产品,包括14英寸和16-英寸的MacBook Pro机型,27英寸的iMac Pro,10.2英寸的iPad和7.9英寸的iPad mini,包括12.9英寸的iPad Pro。苹果采用miniLED技术将对供应链和增长潜力产生非常积极的影响。

MiniLED:成本挑战

成本是miniLED的一大挑战。通过先进的芯片生产和更高的传输和组装工艺吞吐量以及PCB和驱动器IC的增强,可以实现成本降低。可以通过减小芯片尺寸,提高均匀性并提高发光效率来提高芯片产量。

Epistar正在使用专有的反射器改变LED芯片的光束角,从而减少了所使用的芯片数量。提升传输和组装效率以及准确性也可以提高制造良率。面板供应商正在切换背光连接背板,以使用具有主动驱动解决方案的玻璃来降低成本。

miniLED背板市场中的大多数供应商也都在关注microLED。一些人认为,未来几年为microLED开发的诸如更快的键合,更快的传输,精确的背板之类的过程也可以帮助miniLED降低成本。这可以使miniLED从增加的成本降低转变为大幅的成本降低。面板供应商和组件供应商预计将在2021年更加关注降低成本,以支持品牌推出基于miniLED的显示器产品,以推动增长和扩展计划。


Quantum Contrast由大约1,000个控制区域组成-更多区域可提高性能,并最大程度地减少与其他LED-LCD电视相关的不自然现象,例如“光晕”。资料来源TCLUSA.com  

MiniLED:应用市场

基于MiniLED的产品已经用于高端显示器和电视。显示面板供应商在DisplayWeek 2019上展示了许多基于miniLED的产品原型:

天马(HDR LTPS LCD智能手机)CSOT(5.99英寸LTPS LCD智能手机)(15.6英寸LTPS笔记本电脑)(12.3英寸弯曲LTPS LCD自动显示)(65英寸,电视2000尼特,BT2020色域)友达(17.3“,4K,HDR,笔记本电脑)(12.3”,弯曲自动显示)(2.9“,LTPS LCD,1688PPI for VR)京东方(15.6,氧化膜LCD,240Hz,HDR笔记本电脑)。TCL于2019年率先推出基于miniLED背光的QD电视,尺寸分别为65英寸(<2000美元)和75英寸(<3000美元)。在2020年国际消费电子展上,消费者品牌展示了:宏cer和华硕(QDLED 4K G-Sync游戏显示器BT 2020)。Vizio推出了基于miniLED背光的8K液晶电视微星发布首款配备miniLED显示屏的17英寸4K笔记本电脑TCL通过将miniLED直接注入玻璃基板来展示Vidrian 8K电视,从而大大提高了性能。


TCL 65英寸8系列4K QLED杜比视觉HDR Roku智能电视-65Q825- 65英寸-MiniLED背光-2999美元-来源:TCLUSA.com

由于提高效率和降低芯片成本,MiniLED成本最近有所下降。要提高竞争力,它仍然面临成本挑战。随着Apple在平板电脑和IT产品中的介绍,预计将有更多品牌跟随。短期内,供应商将更多地关注基于价值的应用,例如高端平板电脑,笔记本电脑,游戏显示器,电视,汽车和VR。

基于MiniLED的产品可以为显示市场开辟新的机会。它可以使具有更高性能,更薄外形尺寸和更低功耗的LCD与OLED竞争,并以更高的规格满足对替换的需求。基于MiniLED的产品有望扩大市场占有率。成功与否取决于其降低成本以推动需求的能力。