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小間距LED顯示器 VS Mini LED顯示器 VS Micro LED顯示器

2020年將是Micro LED顯示器的元年。據稱,蘋果投資的工廠也將在2023年為Apple Watch提供Micro LED顯示器:後者將具有以下主要優勢: 高亮度、低反射、節能、 高解析度、對比度高、幾乎無燒屏、壽命長。

這將使Micro LED顯示器成為近年來最關鍵的顯示技術創新和投資熱點。 微型LED 不可避免地會與諸如以下概念形成“混合” 小間距LED顯示屏 和 迷你LED顯示器那麼,小間距、迷你、微型之間到底有什麼差別呢?

小間距LED顯示屏,一個很有歷史的定義

小間距LED產品出現的時間已無法考證,至少有10-15年的歷史,但真正大規模普及不到5年左右。

在產業內部以及大多數產業數據研究機構中, P2.5 及以下的產品被視為「小間距LED顯示器」。這種像素間距指標也有明確的「顯示系統意義」。也就是說,100吋的螢幕可以點對點地容納800*600解析度的內容。.

康佳積極佈局Micro LED
康佳積極佈局Micro LED

對於 4:3 比例的顯示系統,100 英吋格式的寬度為 2.03 米,高度為 1.52 公尺;對於 16:9比例螢幕100吋的規格為2.15米寬,1.35米高。大約15年前,高清內容和標準還不夠豐富,包括戶內和戶外“尺寸不太大的LED廣告屏”,主要使用 4:3 因此,承載著這種內容清晰度的產品,也約定俗成地成為了「小間距LED」的切入點。

但隨著技術的發展,小間距LED技術不斷進步,間距不斷縮小,影片內容的清晰度也不斷提升,使得如今的 4K 而8K超高清概念的出現,人們心理上的「小間距」概念標準也在不斷進步──不少廠商已經將小間距的准入門檻提高到2毫米間距或1.8毫米間距:直覺的寓意就是100吋就能點對點承載高清畫質內容。

即使是面向家用的LED顯示屏大屏產品,起步性能也需要100英寸的4K顯示屏,也就是像素間距在P0.5左右。因此,小間距LED顯示器到底是什麼產品,是一個有著豐富歷史內涵的概念,也是隨著技術升級而不斷變化的概念,更是一個與具體應用和場景息息相關的概念。

當然,作為研究機構,堅守P2.5標準是必要的;但在P1.0已經全面突破的時代,需要對標準細分進行更深入的研究,例如一些廠商基於現實提出的「小間距」概念。

Mini LED概念,一個過渡性的定義標準

LED 顯示器的像素間距越來越小,所使用的 LED 晶體尺寸也必須越來越小——然而,很明顯,更小的 LED 晶體顆粒被封裝和集成得更加“精細”、“技術含量更高”和“工藝更精良”。.

“「合適的像素間距、合適的製程成熟度和合適的LED晶粒尺寸」。這三點「適合」構成了mini-LED概念誕生的關鍵基礎。換句話說,對於顯示系統,尤其是P1.0以下的產品,從亮度需求來看,幾乎所有10微米的LED晶粒都能滿足要求。然而,考慮到”集成製程的特殊性和難度“,目前採用200-300微米LED晶粒的P1.0間距LED螢幕暫時是”最佳“選擇。.

這種比傳統LED晶體顆粒更小,但並非「極度微小」的LED晶體顆粒尺寸,便有了Mini-LED的概念。具體來說,主要指LED晶體顆粒尺寸在100–300微米範圍內的產品。理論上,這些LED晶體顆粒已經能夠製造出P0.4-P1.2規格的小間距LED顯示器產品。 ——當然,更大間距的產品也可以應用Mini-LED技術。

同時,Mini-LED技術還有另一層內涵:LED時代的新型背光源 HDR顯示 在 LCD 螢幕上。作為液晶背光源,LED 陣列不需要非常高的顆粒密度,但需要稍高的亮度等級。

例如8K電視從背光到螢幕亮度的效率可能不到10%,背光亮度需要更大功率,這時候太小的LED晶體顆粒就無法勝任,而MiniLED技術則更好。

不過,Mini-LED作為背光應用,也有一個特殊領域:那就是為手機、智慧手錶等液晶螢幕提供背光,這仍然需要更小的LED粒徑。這些產品領域,無論是Mini或Micro,都需要具體產品具體分析。

綜上所述,Mini-LED技術的採用,既有“製程成熟度與難度”的考量,也有“點發光強度要求”,也與顯示器的像素間距或陣列結構相關。同時,Mini-LED產品還可以利用一體化封裝(例如2018年流行的四合一構)等技術,以發揮傳統表面貼裝製程體系的「最大潛力與效率」。

TCL MINI LED 電視
TCL MINI-LED電視

Mini LED概念,真正開啟未來的技術

在LED顯示器中,LED晶體顆粒總是越來越小:因為顯示系統的像素密度和PPI解析度越來越高;同時,LED材料的發光效率也越來越高。如果不考慮整合製程的難度和成本,更小LED晶體顆粒的水平將是一項兼具性能和成本雙重優勢的技術,甚至可以誕生新的應用領域。

例如,蘋果從2014年就開始研究在智慧手錶螢幕上使用超精細LED顯示器。因為作為智慧手錶的螢幕,它必須很小,而且需要相對較長的待機時間。內建的 電池 智慧手錶的體積不能太大,有時需要在強光下使用。同時滿足這些條件, LCD和OLED顯示器 兩者都不稱職。

相較之下,Micro-LED產品最能滿足上述嚴苛的要求。最新消息表明,蘋果智慧手錶或將在2023年首次採用Micro-LED顯示器——在一英寸的螢幕上,顯示高清訊息,顯然像素間距將達到微小等級。這意味著LED晶體顆粒的尺寸非常小。

業界通常將LED晶體尺寸小於100微米甚至3-10微米的產品稱為微納技術。這類產品理論上可以提供從VR近眼超高清顯示到200英寸屏幕尺寸超高清顯示的需求——受制於人眼在更遠距離、更大尺寸LED屏幕下對像素發光強度的極限解析能力要求,人們對微納技術“並不感冒”。

由於Micro-LED產品的LED晶體顆粒非常小,最終產品的像素間距也很小(不大於1毫米,甚至幾十微米), Micro LED顯示技術 難以繼承現有的封裝、測試、維護和整機製造技術。

也就是表面貼裝LED技術已經完全被屬於微型時代的「巨量轉移」技術所取代:相較而言,Mini-LED可以採用巨量轉移技術,也可以採用四合一封裝+表面貼裝的技術。

因此,微納技術,從最終的產品形態(一英寸甚至更小的超清顯示產品到200英寸的大屏幕),以及製程技術體系(高精度巨量轉移已成為必備技術)“徹底改變了LED顯示”的歷史面貌。它是真正開啟新時代的顯示技術。而在微納技術不斷成熟的背景下,Mini-LED產品的必要性將大幅下降。

整體來看,小間距、迷你、微型等概念的興起和更替,體現了LED顯示屏產品精細度的提升,對應LED晶體粒徑的不斷「微型化」;從表面貼裝到巨量轉移;甚至帶來其他關鍵材料的進步,如玻璃基板TFT取代PCB印刷電路等行業技術的不斷升級。

總結

小間距LED只是LED顯示器的升級技術,進一步縮小了LED模組上燈珠之間的距離,多應用於較大面積的顯示場景,例如監控室、報告廳等。

Mini LED 與 Micro LED 是 LED 的進一步改進,常用於小型顯示場景,例如 觸控螢幕電視 和手機。

同時,這種進步也大大拓寬了LED顯示屏的應用範圍,從最早簡單的戶外廣告,到室內高品質精細顯示屏,乃至今天的電視彩色產品、未來的VR、 XR、智慧手錶,或智慧型手機螢幕應用程式等等,為產業持續成長創造了空間,也為LED產業帶來巨大的財富機會。

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