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miniLED背光:要點、價值和競爭

來源:投影時代 更新日期:2021-08-13 作者:蕭蕭

    “商場里LED顯示大屏的色彩和景深都要好于普通家用液晶電視——mini-led分區背光源就是要利用LED直接顯示大屏的優勢,來改善液晶顯示的效果!”

    2021年正在成為mini-led背光液晶顯示產品的元年,新品層出不窮。特別是在8月初的上海國際消費電子展上,各大顯示強手更是將mini-led作為幾乎“唯一的液晶顯示主角技術”在進行展示。那么,TCL、海信、創維、三星、華為、小米、利亞德、艾比森、京東方、TCL華星、天馬、樂視、沃格光電、晶臺光電、顯芯科技等全球消費電子巨頭和顯示行業頭部企業,為何對mini LED技術如此熱衷呢?

    mini-led背光源:四大要點如何看

    不是所有的mini-led都一樣!”這已經成為行業共識。因為同樣是65英寸mini-led分區背光電視,可能售價相差5倍以上。這顯然是因為“mini-led”背光系統的“內在參數差異”:

miniLED背光:要點、價值和競爭

    參數一:燈珠規模。例如,華為最新發布的“Super Mini LED”精密矩陣背光解決方案,采用了46080顆Mini LED芯片。這相對于LED直接顯示屏的“燈芯規模”是天壤之別,但是對比十年前的“側邊式LED背光電視”只需要幾十顆LED燈珠的規模,也已經是“海量進步”。燈珠規模最大的意義是“為有效精確控制分區亮度”提供了基礎:即更多的分區就必須依賴更多的燈珠。

    參數二:分區數量。目前不同電視的分區背光,分區數量相差巨大。例如,小米電視ES 2022款的星幕銳影像多分區背光系統, 55寸、65寸、75寸版本分別采用了32個、45個、60個背光分區。而,華為Mini LED智慧屏“V75 Super”擁有2880個背光分區。顯然,背光分區肯定越多效果也越顯著。

    參數三:最高亮度。背光分區,就是為了讓不同背光亮度適應不同畫面的區域性內容亮度。這顯然要求,背光自身具有更高的亮度調節空間——即最高亮度要更亮。目前,不同的mini-led背光系統,最高峰值亮度從1000到3000nits 不等。

    參數四:LED芯片尺寸。這個參數業內不是太重視,更習慣于籠統的說成mini技術。但是,mini技術的LED芯片卻可以是50微米,或者300微米。當然,如果一個背光系統,燈珠數量很多,在保持同等發光亮度下,LED芯片尺寸就可以更小——更小的LED尺寸也考驗背光的精密組裝能力;但是,如果要用更少的燈珠,比如幾百顆,組合出幾十個分區的背光,那么保證發光亮度的前提下,可能燈珠的尺寸就要比300微米都大——甚至不是mini LED。

    以上是mini LED背光源最常見的四個參數的情況。不過,除了這四個之外,還有兩個問題需要重視。第一個是驅動方式與刷新率。LED燈珠天然適應于極高的刷新率,這沒有問題——問題在于, AM主動驅動方式mini LED背光源不需要“刷新閃爍”,顯示效果可能更有優勢。

    第二則是“白光化”方案。理論上采用RGB三原色MINI LED白光方案,色彩效果會最好。但是這顯然會增加翻番的成本。所以廠商基本都在用其它白光化方案。即藍色LED+光致發光QLED、或者藍色LED+各種熒光粉。白光化方案的不同,對出光品質和最終電視機的顯示色彩影響巨大。比較理想的選擇當然是mini LED QLED組合背光。

    綜上所述,mini LED大火,形成趨勢、廠商蜂擁而上之際,這個技術的不同產品,其實差距可以很大。這一點也反映在不同產品相差巨大的售價上。

    mini-led背光源:兩大價值如何看

    采用mini LED背光源的原因是什么?答案,真的不在mini這個概念上。而是嶄新一代的高質量內容,會采用HDR技術。而HDR技術要求顯示設備局部亮度調節能力更高。實現顯示設備更多的分區亮度調節性能,則需要更多的LED燈珠——更多的燈珠需求,意味著單個燈珠的照明能力要求下降,進而采用mini的LED芯更為經濟劃算。

    即,mini LED背光源主要意義是與HDR技術同步出現的。HDR是High-Dynamic Range的縮寫,也就是高動態范圍圖像(影像)。這一技術在制作一幅或者一幀畫面時,不同部位采用不同的曝光參數,進而記錄下更大范圍的整幅畫面不同部位之間的亮度差異。相比普通的圖像和視頻技術,HDR可以提供更多的動態范圍和圖像細節。HDR是超高清,即4K和8K顯示時代的核心標準之一。

    顯示設備要適應HDR標準的高質量內容,必須在局部的亮度調整能力上“更勝一籌”。例如,傳統液晶電視,觀看的舒適平均亮度可能只有450nit;但是,HDR記錄的畫質,高光部分可能亮度達到2000nit。——后者在普通顯示器上顯示,就會丟失很多細節。Mini-LED背光液晶電視,通過分區背光調節和極高的峰值背光亮度,確保對HDR內容“高亮”部分的適應能力,進而完美還原高質量畫質。

    當然,假如mini LED分區背光電視,播放的是普通的內容,沒有HDR技術的內容(即目前市場上可接觸的大多數內容),理論上,也會帶來一定的“畫質提升”,只不過效果改善不像標準HDR內容那么明確而已。

    除了展示高質量HDR內容的更多細節和動態范圍之外(對比度和灰度),mini LED分區背光還有另一個好處,那就是“理論上可能更為節能”。

    畢竟,在分區背光下,液晶顯示的背光源不同區域是按照畫面明暗度區分工作——對比而言,傳統液晶電視,背光源即便加入AI調節,也只能整體工作在“畫面最高亮度部分需要的背光亮度上”。這顯然,在背光上帶來了不同程度的“功耗”。

    這一點就如同,OLED電視自發光產品,從電視機參數看其功耗,可能比普通液晶還要更高一些。因為功耗代表的是全屏白色工況能耗。但是,OLED電視工作的時候,黑色部分的像素是關閉的,幾乎不做功。即其功耗隨著畫面內容變化而動態變化,通常顯著低于額定功耗。相反,傳統背光的液晶電視,背光工作在一個標準數值——即對應于白光畫面的較高額定功耗上,其高耗能狀態是持續的和長久的。

    而現在MINI LED背光,采用分區控制技術之后,理論上,畫面較暗的區域,背光能耗也會降低;純黑色分區甚至可以關閉背光源(尤其是工控應用,大可如此設計)。這就形成了類似OLED這種主動發光技術的“動態功耗”,即工作狀態實際功耗往往低于額定功耗,進而有機會成為一種節能技術:更為符合碳減排、碳中和的歷史大方向。

    顯然,在節能這件事情上,AM驅動技術更為有潛力;LED背光分區越多、越細膩,也更有潛力更為節能;更為先進的高質量、高效率LED芯片也更為節能;更為高效的封裝結構和背光白光化方案,也會更為節能……這是一個復雜的系統,不能將節能的重擔全壓在分區數量上。

    可以說,更好的HDR畫質,是mini LED背光的主要目標;而可能帶來的節能設計空間,則是碳中和背景下的額外收獲。兩點協同,構成了mini背光電視的主要產品價值——特別是在彩電尺寸越來越大,能耗也越來越高的時候,HDR視覺效果提升與分區節能的意義,也就會更為突出。

    mini-led背光源:競爭格局如何看

    2021年是,mini LED的元年,即便業務已經一落千丈的樂視,都已經推出了mini技術的液晶電視機。這直接導致早期mini led產品的市場占有結構大洗牌!

    事實上,作為一種新興技術,mini-led的早期品牌結構是不穩定的;同時,作為一種源于LED產業強大而成熟的產業鏈的新興應用產品,MINI LED也沒有明顯的高不可攀的門檻!

    mini技術就像大尺寸液晶一樣,更多的受制于上游”,行業人士表示,大尺寸液晶顯示產品的市場占比,很大程度上由上游采購能力決定,特別是在行業漲價潮階段,更是“供給決定銷量”。現階段,彩電和顯示企業,mini技術也深受上游的驅動IC、高精密PCB、TFT玻璃基板或者LED芯片供應鏈的影響。對于mini LED背光產品的彩電,彩電企業的競爭焦點首先不是技術,而是上游產業鏈協同能力。

    那么彩電企業的mini LED背光產品第二個競爭點是不是技術呢?答案也是否定的!短期看,mini LED背光產品的價格依然較高,屬于真正的高端產品。中端市場的滲透都還沒有正式開始。所以,彩電企業品牌溢價能力,在占整個市場10%的高端市場的“競爭力”,要比技術更決定彩電企業在mini LED背光產品上的市場地位。

    即使第三個重要競爭點,在mini LED背光產品上,也輪不到技術:而是廠商戰略!例如,華為、小米等將mini LED背光產品上的加速推廣作為其在彩電產業,特別是中高端市場打開大門的“機會窗口”:彩電市場的傳統品牌想靠mini LED背光產品贏得更多利潤;新興品牌則想靠mini LED背光產品打開市場局面——目標不一樣,策略也就不一樣。所以,小米的新品發布會,才要與索尼正面PK。

    當然,作為一種新技術,mini LED背光產品的競爭,也少不了“技術”之爭。只不過,一方面,彩電企業可以采用成熟的LED企業或者背光源企業的“現成方案”和OEM代工;另一方面,mini LED背光產品技術可看做“小間距LED顯示”的延伸和簡化版應用,其技術難度實在不值得高估。

    同時,從技術角度看,主動驅動型am mini LED背光產品和玻璃基板TFT產品,是下一步的主要前進方向。然而,這兩個的突破,終端企業首先需要能夠采購到足夠的AM驅動芯片,以及能夠從液晶面板企業拿到TFT玻璃基板——京東方、華星光電,似乎更傾向于自己吃掉AM TFT 玻璃基板 mini LED背光市場的份額:也就是mini背光的下一步進化,可能更依賴上游產業鏈。

    因此,從競爭角度看,mini新技術,不是彩電企業能夠獲得“個體品牌壁壘”的領域。Mini-led背光運動,更像是整個產業的“同步走”。甚至,企業之間,不同技術等級的產品差異,也更多是由產品市場定位和定價決定,而非企業擁有的全部技術水平。這就形成了mini技術不來則以,一來就是普及化趨勢的大格局。

    2021年是mini LED背光顯示產業的元年。不僅有彩電行業的大力追捧,還有蘋果相應產品的“光環加持”。顯示背光行業因此得以進化,顯示設備效果大有提升,這對于近年來比較沉寂的國內家用顯示版圖而言,顯然是利好消息。但是,mini LED能多大程度帶來行業發展格局的改變,卻也不能“信心過高”,因為他畢竟只是液晶的又一次改進,這或許使其并不具有徹底吊起顯示設備換代風潮的力量。

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