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iPad首次搭載Mini LED,顯示行業又掀新技術風潮

2021-05-28 20:01:10

隨著蘋果在線上「Spring Loaded」春季釋出會釋出了多款產品,新一代iPad Pro備受注目。這款產品採用了12.9英寸的Mini LED背光顯示屏,值得注意的是,這也是蘋果首次,真正意義上將Mini LED背光技術應用在蘋果系列產品上。

而就在去年5月,據中國臺灣經濟日報報道,蘋果投資100億計劃在臺灣竹科龍潭園區蓋新廠,與晶電、友達合作,專注Mini LED與Micro LED面板技術,未來將供應iPhone、iPad等使用。蘋果如此大投入加持該技術,不得不讓人好奇,Mini LED技術為何受到蘋果如此青睞?相比於目前市場主流的TFT-LCD面板和在小尺寸領域獨領風騷的OLED面板,Mini LED又有什麼優勢和特點呢?

來源:蘋果官網

一切,都要從面板行業與照明行業的第一次聯姻說起

TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)是薄膜電晶體液晶顯示器,它是微電子技術與液晶顯示器技術巧妙結合的一種技術。TFT-LCD面板的發光依賴於背光模組支援,早期的液晶面板主要通過CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)即冷陰極熒光燈管來實現發光,不管是「側入式」還是「直落式」,在面板尺寸較大時會很難控制光勻性,隨著面板尺寸的增加以及受眾對畫面質量的需求提升,CCFL背光逐漸被LED背光所代替。

LED,即發光二極體是一種常用的發光器件,通過電子與空穴複合釋放能量發光,LED作為TFT-LCD背光源,極大地提升了面板的色彩飽和度和壽命,同時使得面板變得更加堅固和輕薄。一時間LED電視的概念甚囂塵上,LED背光也從TFT-LCD電視的高階配置,逐漸成為標準配置。

隨著消費升級,傳統的TFT-LCD的面板效能已經無法滿足挑剔的消費者需求,OLED顯示技術隨即橫空出世。OLED (Organic Light Emitting Diode),又稱有機電鐳射顯示或有機發光半導體。OLED顯示技術與傳統的LCD顯示方式不同,無需背光模組,通過有機材料可實現自主發光,因此OLED顯示屏可以做得更輕更薄,顏色更為絢麗、豐富,最重要的是可實現彎曲和柔性顯示。但也有致命弱點,因有機發光材料自身的限制,OLED面板壽命短、殘像、燒屏的問題是一直困擾業界的老大難,加之因良率低,產量上不去,導致成本高售價貴。Wits View預測至2020年底,OLED面板在智慧手機領域的滲透率將達到35%以上。而在大尺寸產品的應用上,受限於生產工藝、生產成本以及良品率等原因,OLED的發展依然較為緩慢。

在自主發光面板技術停滯不前之際,LED的晶片、封裝工藝的技術不斷進步,促進了LED尺寸微縮化,給處於內卷化的半導體顯示行業帶來了一個新的技術發展方向。

Micro LED的誕生

Micro LED顯示技術是指以自發光的微米量級的LED(普遍指75μm以下)為發光畫素單元,將其組裝到驅動面板上形成高密度LED陣列的顯示技術。由於Micro LED晶片尺寸小、整合度高和自發光等特點, 在顯示方面與LCD、OLED相比在亮度、解析度、對比度、能耗、使用壽命、響應速度和熱穩定性等方面具有更大的優勢。目前因技術、裝置等方面的限制,無法進入全面量產階段。

Mini LED指次毫米發光二極體顯示屏(普遍指75μm至300μm之間),作為LCD產品LED背光向Micro LED技術過度的產品,Mini LED可以顯著提升TFT-LCD的顯示效果,使其擁有更好的亮度均勻性、更高的對比度和色彩飽和度,同時具有更省電、薄型化等優勢。而且Mini LED 可以通過調整分區數量,實現低、中、高階產品全覆蓋。加之Mini LED可以基於現有的裝置進行生產,前期投入及技術迭代要求不高,又具有媲美OLED的顯示效果,目前成為各大顯示廠商追逐的技術熱點。

Mini LED 與 Micro LED差異

來源:LED inside

iPad Pro為什麼會選擇Mini LED

說到這裡,其實iPad為什麼會選擇Mini LED背光顯示屏,答案也逐漸浮出水面。

從提升客戶體驗角度來講,Mini LED背光產品具有更好地透光均勻度,較高的對比度和更細緻的明暗顯示。在色彩鮮豔度上也可以與OLED一決高下。此款用於新款iPad的面板,被蘋果稱之為Liquid視網膜XDR屏,動態對比可達到1,000,000:1,亮度可高達1000尼特。對於標榜生產力工具,追求卓越產品品質的蘋果而言,Mini LED是目前是最好的選擇。

除了顯示效果,從產業佈局角度考慮,目前OLED領域幾乎是韓系廠商的天下,霸佔了行業近95%的市場份額,因此蘋果在OLED螢幕採購上並沒有太多的主動權,這也導致目前OLED是目前iPhone上最貴的配件。蘋果想要穩定自身供應鏈體系,保證其話語權,就有必要扶持新的技術,甚至主導相關行業是最理想的狀態。而Mini LED以及未來能夠實現消費級產品的Micro LED技術路線,無疑是一個很好地選擇。這也能理解,蘋果不僅大力推進Mini LED在產品上的應用,也在身體力行地投入到Mini LED上游生態鏈的緣由。

Mini LED的市場前景

2021年,隨著蘋果、三星、TCL等終端龍頭品牌開始在顯示終端產品應用Mini LED背光技術,同時大量半導體顯示廠商陸續跟進,Mini LED市場有望加速進入爆發期。據Arizton 資料,預計2024 年全球市場規模將擴張至23.2 億美元,年複合增長率為147.88%

在半導體顯示產品的各細分領域,TV 端,據 Omdia 預測,全球 Mini LED 背光 TV產品銷量將由 2019 年的 400 萬臺增長至 2025 年的 5280 萬臺,年均複合增速 53.73%。顯示器端,三星、華碩、宏碁、戴爾和聯想等已釋出多款新產品,助推 Mini LED 背光產品進一步普及。相比較而言,筆記本及平板端,新品量就略顯冷清,僅有微星 Creator 17 系列及文中開頭提到的蘋果iPad Pro。

但總體而言,Mini LED產業鏈與原來的傳統產業鏈的契合度非常高,在晶片、封裝等環節對產品持續進行改善和創新,加之在終端應用品牌和渠道的助推之下,Mini LED將在應用市場持續發力,有望很快成為中大尺寸顯示市場的新的主流。

Mini LED在顯示領域新應用方向

其實LED除了作為液晶面板的背光,也廣泛用於戶外顯示屏。因尺寸可隨意拼接,顯色好,不懼強光等優點,廣泛用於各類商用顯示領域。隨著LED尺寸不斷微縮,LED直顯從小間距LED顯示時代跨越到了Mini LED直顯時代。雖然現有技術暫時無法滿足消費級直顯產品需求,但在百英寸以上的顯示屏,直顯產品Mini LED在顏色飽和度、顯示效果,畫素可以直接對標液晶顯示屏。

結語:2021年——Mini LED的商用元年

隨著LED廠商、面板廠商、下游應用廠商大批投入到Mini LED市場,該市場呈現出了百花齊放的態勢。多家機構對於Mini LED技術在2021年的增長表達了樂觀意見。其中天風證券認為,未來5年,蘋果開發和推廣Mini LED的趨勢將會變得更加明顯。中信證券認為,2021年為Mini LED技術的商用元年,看好其未來發展及對產業鏈的帶動作用。

目前對於未來顯示技術之爭尚未有定數,產業鏈、工藝、技術全面成熟的LCD仍然是市場的主流,而OLED因其豔麗的色彩,在小尺寸特別是手機端斬獲大量的高階客戶,卻無法在大尺寸領域拔得頭籌。在僵持之際,殺出來的Mini LED 、Micro LED技術逐漸被半導體上中下游廠商所關注,隨著Mini LED的產業鏈逐漸完善,成本也有望逐步下降,應用市場也會逐步拓寬。

那麼,顯示產業未來技術走向究竟如何,讓我們拭目以待,顯示行業風雲再起吧。


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