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小間距LED/Mini LED/Micro LED的詳細說明

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-24 11:01 ? 次閱讀
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顯示技術從1080P,演變到4K,再到8K時代,隨著面板尺寸擴大,對于更高的解析度、輕薄化、高動態HDR(HIGH-DYNAMIC RANGE,簡稱HDR) 的顯示需求也逐步提升。面板的顯示技術也漸漸從傳統背光走向自主發光模式,而LED 技術領域的鉆研成為目前市場主流方向。由于LED能搭配軟性面板,達到與OLED抗衡的曲面顯示,甚至是透明顯示技術,再加上OLED目前的可靠性與使用壽命均有缺陷,使得Mini LED與Micro LED應運而生。

說到這里,那么小間距LED、Mini LED、Micro LED都有什么區別呢?下面跟隨小宇一起來了解一下。從本質上來說,Micro LED、Mini LED一樣,都是基于微小的LED晶體顆粒作為像素發光點,區別在于,Micro LED是采用的1-10微米的LED晶體,實現0.05毫米或更小尺寸像素顆粒的顯示屏;MiniLED則是采用數十微米級的LED晶體,實現0.5-1.2毫米像素顆粒的顯示屏。而我們耳熟能詳的小間距LED,采用的是亞毫米級LED晶體,最終實現1.0-2.0毫米像素顆粒顯示屏。據悉 ,Micro LED耗電量僅為LCD的10%,0LED的50%。在同樣跟屬于自發光顯示器的OLED相比較,在同等的電力下,Micro LED的亮度比OLED熒幕高出三倍,并具有較佳的材料穩定性與無影像殘留。

顯示對比

一、小間距LED

自2015年以來,小間距市場爆發增長,在亮度、色彩、可靠性等方面優勢顯著,在專業顯示市場對液晶和DLP拼接屏的快速替代,當前滲透率接近20%,技術進步和成本下降推動小間距性價比持續提升,替代空間巨大。從平均10mm向2mm以下前進,進而開始與DLP、LCD銀幕競爭室內顯示器市場。

>>小間距LED-觸宇光電電容觸控膜應用

對于全球市場模規方面,根據OFweek產業研究院資料顯示,預計2020年將逼近18億美元。從產品像素點間距來看,有超過七成產品為點間距在P2.5-P1.7之間;從區域分布來看,占比最大的區域為亞太地區(50-60%),其次為北美、歐洲地區。從區域分布看,亞太地區為比重最高的市場約50%~60%,其次為北美、歐洲地區。應用領域方面,小間距LED主要應用在商顯,高端零售,電影,廣告,文娛在內等多個行業,然而小間距LED還是有其物理上的技術限制,因此對于更小間距的消費應用市場,就留給Mini LED、Micro LED發揮。

二、Mini LED

Mini LED作為小間距LED與Micro LED的過渡應用,其優勢在于Mini LED背光能夠利用已有的LCD技術基礎(采用局部調光設計,直下背光源數千顆,萬顆,有著更為精細的HDR分區)結合成熟的RGB LED技術,將產品推出的周期縮短。它解決了超小間距LED顯示屏易損壞,彌補了小間距LED的不足。以生產環節看,Mini LED目前雖然在中期階段,但面臨的困難不像Micro LED難以突破。不過要順利推動還是需要外延片、晶片、封裝、基板、TFT 背板、驅動IC 與設備廠商等共同努力。據有關報道,Mini LED未來可能的發展方向,涵蓋電視、手機、車用面板、顯示器,電競筆記本等,預估2023年整體Mini LED產值將達到10億美元,其中LED顯示熒幕及大尺寸電視等,將是Mini LED應用的主流。

三、MicroLED

Micro LED是LED產業的延伸,在LED晶片制造環節與傳統技術具備相似性,同樣需要外延片、RGB 三色晶粒與組裝。Micro LED 雖然前段制程與面板、IC 電路相似,但多了一項巨量轉移制程。而目前Micro LED量產最大難關就是在此環節上。

因為Micro LED基板主要是電流驅動的TFT結構,而將數以萬計的LED晶片轉移至TFT基板上(巨量轉移過程),就是目前各廠所面臨的良率及效率的嚴峻考驗。若要達到商用化程度,Micro LED巨量轉移良率必須達到99.9999%。如果只以99.99%良率計算,一臺4K 顯示器上的不合格晶片將高達2488.32顆。由此可以看出目前各廠面對這座巨大技術高墻暫時難以突破。不過,即使Micro LED良率問題無法有效改善,但今年Micro LED應用將可在小尺吋市場中見到身影,特別是穿戴式消費性電子,隨后在2021年開始滲透至智慧手機與電視領域,而智慧手機將是Micro LED顯示技術運用最大的領域。

根據相關調查數據顯示,2018年全球Micro LED顯示屏市場價值將達到2290萬美元。美國聯合市場研究公司預計,2025年Micro LED顯示市場將達到19.456億美元。這也意味著,從2018年到2025年,市場年均復合增長率將達到89.2%。Micro LED市場主要廠商包括蘋果、三星,索尼、LG Display、Oculus、Play Nitride、VueReal、eLUX、Rohinni LLC以及Aledia等。在CES 2018上,三星就展出了全球首款使用Micro LED顯示技術的模塊化電視,成為全球首個成功量產Micro LED電視的企業。

就整個市場的空間來看,MicroLED的確很美,當然也很遙遠,為什么這么說呢?因為MicroLED當前面臨著居多難題。首先就是眾所周知的巨量轉移,也因為這個很難商業化,企業開始選擇了退而求其次的MiniLED,期望可以通過過渡期的MiniLED來爭取更多的時間來推進MicroLED。

那么MiniLED能存活多久呢?這個當然就要看MicroLED什么時候起來。目前來看,MicroLED還存在巨量轉移、修復、光色一致性等等居多難點。但不論因此而悲觀,無論從什么角度來看MicroLED的確很優秀,因為它的確可以從功能性上做改變。首先、傳統的LCD和AMOLED都存在戶外可視性的問題,這一點MicroLED可以優化甚至解決。其次,在省電節能上,尤其是現在電池技術沒法突破的情況下,省電的確是功能性的需求。當然,如果電池技術突破,或者充電技術突破,或許這個功能性優勢會不那么明顯,但是在當前現有的科技技術下,MicroLED尤其有存在的必要性和未來性。

審核編輯:符乾江

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