Mini LED的原理与优缺点

Mini LED 是什么?

Mini LED 指的是“次毫米发光二极体”,意指 晶粒 尺寸约在 100 微米 的 LED,品质介于传统 LED 与新型 Micro LED 之间,简单来就说是传统 LED 背光基础上的改良版本,但制程良率较 Micro LED 高,量产也较容易,因此被视为 LED 显示技术到 Micro LED 之间的优良过渡方案,最早是由台湾晶电所提出

Mini LED 比起传统 LED ,颗粒较小,如果以相同尺寸 LCD 萤幕 置入 Mini LED 芯片 ,能置入更多数量,并且让显示器变得更细致、更亮,也会比 OLED 更省电,也不会产生背光问题(光晕),同时强化了 OLED 面板的竞争力,因此现在很多 LED 厂争先恐后量产。

以下整理 Mini LED 特点:

  1. 功耗更低,只有 OLED 的 70 ~ 80%
  2. 寿命更长,不会留下OLED常见的“烙印”
  3. 亮度更高,OLED大约为 700nits 、Mini LED 则为 1000nits
  4. 成本更低,可制造生产Mini LED的厂商相较OLED更多

Mini LED 优缺点

Mini LED 优点

  • 轻薄、省电、成本低
  • 萤幕鲜艳度接近 OLED
  • 亮度、对比与色彩超越 HDR(苹果称 XDR)
  • 色彩完整、色域广、颜色更饱和
  • 超高对比度( 1,000 , 000 : 1 )
  • 峰值亮度提升 3 倍~ 5 倍(> 1000nit )
  • 寿命比 OLED 多出 3 ~ 5 倍
  • 比 OLED 省电可达 80%
  • 成本比 OLED 更低

Mini LED 缺点

  • 比传统LED成本高
  • 产生高热能,若终端产品无散热装置亦损坏
  • 区域控光, 显示器容易有光晕效应与影像扩散的现象

Mini LED 和 Micro LED 与 OLED 有什么差异?

OLED 是什么?

OLED 是指“有机发光二极管”(Organic Light-Emitting Diode,缩写 OLED)又能称为有机电激发光显示有机发光半导体,萤幕不需背光模组及彩色滤光片等结构。

与 LCD 相比 OLED 结构就更简单,成本售价高,这也让 OLED 继 LCD 后为各大厂后续看好会是未来的主要显示技术,苹果也在2018年替 iPhone 萤幕换上 OLED ,直到 2020 年 iPhone 12 全系列都采用 OLED 萤幕,然而被看好的优点部分有:

  • 可以自主发光
  • 省电
  • 弯曲
  • 更薄厚度
  • 更广的色域
  • 高对比度
  • 延迟低(反应时间快)
  • 黑色显示区域不耗电
  • 高亮度
  • 高辉度效率
  • 多色及彩色鲜艳
  • 图像清晰

OLED 有优点,当然也会有缺点,OLED 最令人头痛的就是萤幕残留烙印和色彩偏移问题,不过在苹果优化下,iPhone 会产生烙印机率相对比起 Android 更低。

Micro LED是什么?

Micro LED 为“微发光二极体”,比mini LED小约 0.1 毫米,是新一代的显示技术,将 LED 背光源微缩化、矩阵化,致力于单独驱动无机自发光(自发光)、让产品寿命更长,性能更胜 OLED。因为 Micro LED 的晶粒到了肉眼难以分辨的等级,可以直接将 R、G、B 三原色的晶粒拼成一个像素点,变成“一个像素”的概念,不再需要滤光片和液晶层,也正因为这样的特点与过往显示萤幕的发光结构完全不同,将带来全新革命。不过,Micro LED 技术却存在许多困难需要解决,从前期的磊晶技术瓶颈、巨量转移(Mass Transfer)良率、封装测试问题,到后续的检测、维修都是很大的挑战,影响 Micro LED 能否量产。

PS. 巨量转移技术指在1cm²或者其他大小的TFT基板上焊接一定数量的超微LED晶粒。

至于 Micro LED 优点有高亮度、高对比、高分辨率、高可靠度及反应时间快、更节能、成本更低动温更广等特性,在功耗上比起 LCD 和 OLED 更低,亮度也是采用自发光显示,Micro LED 亮度也会比 OLED 高出 30%,比较适合用于车用、工业与军事领域。

以下是各技术的差异:

 OLEDMicro LEDMini LEDQLED
中文名称有机发光二极体微发光二极体次毫米发光二极体量子点显示技术
亮度≦1000nits可达5000nits up>1000nits约4000-5000nits
耗电率次高
成本次高最高

Mini LED 应用

平板

苹果在 2021 年推出的 12.9 吋 iPad Pro,搭载 Liquid Retina XDR 显示器,为首款导入 Mini LED 背光技术的平板, 12.9 吋 iPad Pro 安装 10,000 颗 Mini LED,较前代 iPad Pro 72 颗 LED 数量足足增加约 140 倍,除了芯片升级之外,背光升级 Mini LED,两代 iPad Pro 价差仅 100 美元,为 Mini LED 显示技术设下价格门槛。

电视

小米 2020 年推出 Mini LED 电视, 2021TCL 、三星、LG皆已宣布推出 Mini LED 电视,小米在去年 10 月推出全球首款 Mini LED 8K + 5G 智慧连网电视, 82 吋要价新台币 21 ~ 22 万元,对比 LG 88 吋的 8K OLED电视售价高达新台币 219 万元。除价格之外,Mini LED 电视亦具功耗优势,LED 电视的能耗会随著尺寸快速增加;反之 Mini LED 背光显示的功耗并不会随尺寸增加而倍数成长,能耗表现较具优势。

智慧医疗

友达研发 32 吋 4K 超拟真手术用显示器整机,并导入友达医疗级最高分区 Mini LED 驱动技术,透过 Deep Red 真实红技术将红色进行最适化调校,以更贴近真实色彩与细节,协助医师清楚辨别人体组织及血液层次的细微差异,以做更精准的判断。

智慧育乐

群创将展出 16 吋 WQXGA 高分辨率窄边框 Mini LED 背光电竞 NB 面板,强调多项超高效能与厚度轻薄特性,包括 165Hz 高刷新频率,毫秒极速反应速度,搭配群创超过 1000 区的Mini LED背光调控技术, 100 万 : 1 的超高对比,可呈现真正的暗黑表现。加上具备户外阳光下可视(sunlight readable)特性,可解决在阳光下或户外工作者看不清楚萤幕内容的困扰,将是对色彩、画质有高规格要求的专业工作者的工具利器。

Mini LED 未来展望

2021 年是 Mini LED 元年,三星、LG、友达、群创、小米等品牌与面板大厂纷纷推出 Mini LED 背光电视,苹果更是将 iPad Pro、Macbook Pro 等许多款式采用 Mini LED;像苹果这样的指标性企业大量使用,将带动业界,也会带来更多终端产品导入,是整个产业不可逆的趋势。

2021 苹果 iPad Pro导入 Mini LED 作为背光源,富采是独家供应商,但中国的三安,在 2022 下半年 成为苹果另一个供应商。 2021 年 9 月,三安光电宣布募集近 79 亿元人民币资金,投入湖北 Mini/Micro LED 项目。Mini LED 这块大饼越来越大,未来 5 年肯定会有更多公司加入竞争,但如果太多公司加入,每家营收都会下降,售价也会下滑,最终还是要回归公司的产量跟良率。

截至目前,Mini LED 成本降低的速度不如预期,又因之前中国封城,使需求及供应链都大受影响,最首当其冲的便是非必需品的电视,而需求的降低也连带降低了品牌商推出 Mini LED 的意愿。因此,预估 Mini LED 普及速度将不如预期,2023 年出货仍会以苹果为主,真正爆发普及点将可能延迟。

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