Mini LED RGB显示和Micro LED显示的结构优势主要是无需使用偏光片和彩色滤光片,相较OLED少了偏光片及玻璃基板,可达成薄化与轻量化符合终端需求。


随着科技的迅速发展,显示器在不断朝轻薄化、低能耗、高画质方向发展。


近几年,各种新型显示技术不断涌现,包括OLEDQLED、Dual cell叠屏技术、Mini LED、Micro LED等等,它们都在寻求新的先进功能,以满足终端市场和消费者体验需求。


OLED,有机发光二极管显示器,采用有机材料作为自发光层,基本结构是由一层薄而透明的半导体性质的ITO材料为正极与金属阴极,将有机材料层包夹在中间。有机材料层包括电洞传输层、发光层、电子传输层。


Mini LED显示是指晶粒尺寸约在50-200μm的LED,目前拥有两种发展路径,一方面可作为液晶显示直下式背光源,采用更加密集的芯片分布来改善背光效果,实现轻薄化与更好的对比度;另一方面以RGB三色LED芯片作自发光显示,将小间距LED应用中的芯片尺寸与间距进一步缩小。


Micro LED显示技术是指晶粒尺寸小于50μm的LED,由数百万个Micro级别的LED组成,是将成长于原生基板上微米等级RGB三色LED芯片搬运至显示基板上,矩阵排列RGB像素经由定址控制其亮暗程度而行程全彩化。



TFT-LCD、OLED、Mini/Micro LED结构图示



从结构上来看,OLED具有自发光特性,相较厚重的LCD省却了背光模组、彩色滤光片的构造。


Mini LED背光显示是将LCD背光模组的LED背光源芯片尺寸缩小至200μm以下,并矩阵式密集排布,缩小了LCD与OLED的差距。与标准的LCD面板相比,Mini LED背光可以提供更高的亮度,更好地控制局部黑边问题,并减小显示器的厚度。


Mini LED RGB显示和Micro LED显示的结构优势主要是无需使用偏光片和彩色滤光片,相较OLED少了偏光片及玻璃基板,可达成薄化与轻量化符合终端需求。


从制程成本而言,OLED简化的程序,似乎较LCD更具低成本优势,然而在面板涉及、制程改良、材料研发与驱动技术以及设备开发等整体产业价值链下,企业仍须耗费相当大资金及资源投入。


虽然2019年Mini LED背光的显示器成本明显下降,但制造成本还是要远高于传统的LCD甚至OLED面板,仅在高阶产品市场。


OLED、Mini LED、Micro LED性能比较



从显示性能来看,相较于OLED,Micro LED显示可以提供更高的亮度、更广的色域覆盖、更快的显示相应速度、更低的能耗,且不会有老化烧屏的危险。


Mini LED显示很多时候被认为是Micro LED的前奏,是Micro LED显示技术实现的过渡,在显示领域更容易实现量产,目前在背光领域快速突破,应用在视频会议、会展广告、虚拟现实、监控调度等领域。


Micro LED未来可应用于对亮度要求较高的增强现实(AR)微型投影装置、车用平视显示器(HUD)投影应用、超大型显示广告牌等特殊显示应用产品,并有望扩展到可穿戴/可植入器件、虚拟现实(VR)、光通讯/光互联、医疗探测、智能车灯、空间成像等多个领域。


三星连续两年在CES国际消费电子展上展示了使用Micro LED技术的电视“The Wall”;康佳于10月31日正式发布了APHAEA未来屏系列产品,推出Micro LED电视Smart Wall;TCL已开始在全球销售X10系列Mini LED背光单元电视。


Micro LED产业


从产业发展及市场来看,OLED产业链较成熟,基本无新技术导入,处于全球产能释放阶段;Mini LED背光显示具备较高显示性能,产业链配套较成熟,生产效率低,发展趋势降本、标准化、量产效率及良率;Micro LED显示具备超高显示性能,目前技术、产业链发展不成熟。


从技术角度看,Micro LED显示是将纳米级的RGB LED晶片封装成单一发光元件,并将这些独立的发光元件以非常高的密度排列在面板上,无法从现有的生产线中进行制程转换。


如何批量性、大规模的移动尺寸如此小的LED三色晶片至封装产线是一大商业化过程中的技术难题,面临着转移技术设备的精密度、转移良率、转移时间、制程技术、检测方式、可重复性及加工成本等挑战。


此外,OLED与Mini LED和Micro LED显示产业供应链基本不能共用,Mini LED 背光能够利用已有的LCD技术基础。Micro LED制程包括衬底、外延片、芯片、封装和应用环节,对LED产业链芯片、封装、驱动IC、背板、巨量转移等诸多方面的提出了新的技术的挑战。


然而随着Micro LED显示优势不断凸显,国内外大批企业纷纷开始布局Micro LED显示研发,美国、中国、爱尔兰及韩国等国家均积极投入,苹果、三星、京东方等公司纷纷投资或收购Micro LED初创公司,加强自身在该领域的技术实力。


三安、晶电、华灿等通过兼并重组或与显示巨头合作,积极切入Micro LED器件生产和研发,受到广泛关注和良好反馈。国星光电、鸿利智汇等企业在封装心技术的应用上有了重大突破。


2019年7月,三安光电Mini/Micro LED显示芯片产业化项目正式开工;


雷曼光电已经量产P1.9、P1.5、P1.2、P0.9等多个系列Micro LED显示产品;


TCL集团9月公布了Micro LED电视样品,屏幕尺寸达132英寸;


12月兆驰股份发布公告,拟在南昌市高新技术产业开发区投资建设红黄光LED外延、芯片及Mini LED、Micro LED项目;



12月,利亚德宣布拟与晶电的子公司元丰新科技合作,联手建设Mini /MicroLED显示项目基地,总投资10亿元,项目建成后,将成为全球首个能够运用巨量转移技术实现最小尺寸Micro LED显示产品大规模量产基地。



我们认为Mini LED背光显示正处于快速发展过程中,已成为众多面板厂家提升LCD画质的有效手段,未来经过技术积累和上下游产业的协同推动,量产最快。


但由于生产成本和可接受因素,只能在LCD高端机型中代替,产业链的供应成熟度和降低成本是商业化发展的关键;Mini LED显示和Micro LED属于半导体显示范围,面临诸多有待解决的技术问题,需要面板/终端厂家、外延/芯片、设备等厂家紧密合作、共同开发,离产品化还有较大距离。



来源:光链