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Mini LED是什么?优点有哪些?苹果为何要全面采用
苹果从 2021年开始替 iPad Pro 和 MacBook 开始采用 Mini LED ,到目前为止似乎还有不少人对于 Mini LED 还是不太熟悉,比起现有传统 LED 、Micro LED 和 OLED 有什么差异呢?在苹果发表新产品之前,赶紧透过这篇了解 Mini LED 是什么和了解优点有哪些。



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Mini LED是什么


Mini LED 是指「次毫米发光二极管」,意指晶粒尺寸约在 100 微米 的LED,最早是由台湾晶电(富采投控  3714)所提出。由于 Mini LED 介于传统 LED 与 Micro LED 之间,简单来就说是传统 LED 背光基础上的改良版本,在制造技术相对成熟下,也算是 Mini LED 发展过程最佳替代产品。
至于 Mini LED 比起传统 LED ,颗粒也比 LED 更小,如以相同 LCD 屏幕 Mini LED 能塞入更多芯片,并且让显示器变得更细致、亮度更高,也会比 OLED 更省电,并允许精确调光,也不会产生 LED 背光问题(光晕),同时也强化 OLED 面板竞争力。

可以直接将 Mini LED 视为 LED 到 Micro LED 过渡方案,主要是因为 Micro LED 关键技术良率一直无法起来,导致改由 Mini LED 算是取代传统 LED 的新一代新型显示技术,制程良率相对也比起 Micro LED 更高,相对量产也会更容易,大量用于液晶显示背光市场也更容易。

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Mini LED 优点有哪些?



苹果决定要替设备采用 Mini LED 面板,主要是 Mini LED 优点有:

  • 轻薄、省电、成本更低

  • 屏幕鲜艳度接近 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%

  • 成本比起 OLED 更低


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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或有机发光半导体,屏幕不需背光模块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 屏幕换上 OLED ,直到 2020 年 iPhone 12 全系列都采用 OLED 屏幕,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 最令人头痛的就是屏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。

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Micro LED 和 Mini LED 差异?


Micro LED 是指「微发光二极管」,尺寸比起 Mini LED 更小,关键技术为巨量移转,由于 Micro LED 不需背光模块和光学膜片,采用无机材料构成发光层,所以就不容易出现 OLED 烙印缺陷,穿透率更优于 LCD 和 OLED  高达 90%,也能够让显示器更省电。

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简单来说 Micro LED 就是将微发光二极管全部焊接至 TFT 基板上,每颗超威 LED 晶体的体积小于30纳米,如以1080p屏幕像素点数量高达207万,4K屏幕就要高达829万颗,业界采用巨量转移技术解决焊接与失败率,不过当前 Micro LED 良率依旧很低,就算生产成功,成本价格过于昂贵,也并非是厂商和消费者负担得起,外界预计最快在 2027 年才有可能让 Micro LED 技术普及、提高良率和降低成本。

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威LED晶粒。

至于 Micro LED 优点有高亮度、高对比度、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。

而 Mini LED 部分,前面就已经谈论过,就不重复谈论,Mini LED 和 Micro LED 差异可透过底下这份特性比较表了解:


Mini LED Micro LED特性比较


Mini LED

Micro LED

尺寸大小

100~200μm

30μm以下

应用

LCD背光、小间距显示器

主动式发光显示器、微投影显示器

使用数量

直下式背光使用可高达万颗

数百万颗(与画素数有关)

量产日程

最快在2018年

2年后(乐观)、5年后(保守)

LCD价差

高出约20%以上

量产初期恐高出2倍以上

LCD竞合

并存

竞争

OLED竞合

竞争

竞争

良率

至少8成以上(LED晶粒尺寸越大,良率越高)

尚难估算(尤其是做到15μm以下等级)

驱动方式

Driver IC

TFTCMOS

供应链优势

对台厂有利(因同时具有LCDLED技术)

对台厂有利(因同时具有TFTLED技术)

资料来源:DIGITIMES Research<LED/节能>研究报告,DIGITIMES整理,2017/8



2021年是 Mini LED 元年


苹果其实早在 2019 年 WWDC 发表会推出的 32吋的6K屏幕 Pro Display XDR ,主要就是采用 Mini LED 背光架构,藉由12个控制器,控制 576 颗蓝光LED组成的数组做为背光,达到直下式区域调光(local dimming),实现更好的对比度和色彩饱和度,如今这款屏幕是针对高阶专业级工作室和电影剧组所推出屏幕。

不过 Pro Display XDR 的 LED 晶粒的尺寸约200~300微米,非目前认定的 MiniLED 约 100~200 微米尺寸,只能够称之为类MiniLED ,具备十亿种以上的色彩以超高精确度,苹果透过突破性背光技术,将 Pro Display XDR 亮度、对比与色彩提升到另一个境界,直接超越 HDR,称为 Extreme Dynamic Range (XDR)。

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苹果在 2021 年推出多款 mini LED 产品,包括 iPad Pro (12.9英寸)和 MacBook Pro 屏幕全都改用 Mini LED ,当苹果大量采用 Mini LED 面板,相对也会带来更多规模应用。



LEDinside 预估在 2021 年 Mini LED 将会大规模开始运用在车载 LCD、笔电、中大型电视,甚至到 2023 年 Mini LED 会增长到 8070 万台,市场规模有望达到 5.3 亿美元。

苹果一直以来都很喜爱每隔几年就会引用最新技术,推出后也会引领产品设计和技术发展,将会带动 Mini LED 产品普及和新风潮。

如今苹果决定采用 Mini LED背光技术当成发展重点,也是为了未来 Micro LED 发展时,能够顺势降低成本,同时也能够在技术和专利方面更有优势,并掌握供应链策略。

来源:https://mrmad.com.tw/mini-led




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