mini led背光已成为液晶面板升级的重要方向。在一年一度的全球性消费电子展盛会——美国拉斯维加斯ces展会上,tcl展示下一代显示技术mini led。这一款产品的显示屏来自tcl华星mini led星曜屏,向世界展示tcl华星在显示领域的科研力量。

在显示领域,hdr已经成为高端电视的标配,而mini led技术可以轻松实现目前的hdr标准。未来,mini led将在显示市场加速渗透,让显示回归画质本身,也将改善lcd面板产品在市场份额抢夺上对oled面板产品毫无还手之力的局面。

多巨头抢滩mini led

mini led正成为显示领域的“宠儿”,2019年以来,tcl、苹果、海信、华硕、群创、友达、京东方等巨头纷纷推出mini led背光或类似技术的电视、显示器、vr和车载显示等终端产品。

早在2019年1月,tcl发布的mini led背光产品为tcl x10 qled 8k tv,屏幕尺寸75英寸,分辨率8k(7680*4320),屏幕比例16:9。除了tcl,还有更多巨头也推出mini led背光产品。华硕在2019年1月发布的mini led背光产品为proart pa32ucx,宏碁在2019年4月发布的mini led背光产品为conceptd cm7321k显示器。另外,根据digitimes报道,苹果计划于2020年底或2021年初推出mini led背光产品,包括10-12吋的ipad和15-17吋的macbook。

那么,推动mini led成为显示领域“宠儿”的原力到底是什么?

相比oled,mini led背光lcd优势在于能够以更低的成本实现可比拟oled面板的显示效果、轻薄体验,具备大规模量产能力,而且寿命更长、功耗更低。mini led背光可以搭配柔性基板实现类似oled的曲面显示,同时在光源可靠性方面相比oled更有优势。

如今,mini led发展速度相当惊人。不少有远见的企业看好其未来发展态势,纷纷介入分食“蛋糕”,液晶显示面板巨头抢滩mini led似乎已成“潮流”。比如,tcl华星mled星曜屏是全球首款采用tft-lcd制程结合非晶硅玻璃基板驱动主动式mini led的显示屏产品,这是一场全新的技术革命,将mini led的潜力发挥到极致。

tcl华星mled星曜屏致力于全方位提升显示品质,星曜屏ntsc高达100%,比普通产品增加38%+的色域享受,100%还原真实精彩场景,不漏掉任何一抹色彩。画质体验可媲美oled,可以给观者带来全新的震撼视觉体验;传统lcd对比度一般约1000:1,而双屏的静态对比度约为50万:1。tcl华星mled星曜屏对比度高达100万:1,拥有更加完美的细节表现;oled显示屏会出现“图像持久”或“烧屏”现象,当一个新的图像出现在屏幕上时,仍然会出现之前图像的一些残影。tcl华星星曜屏拥有解决残影现象的解决方案,动态画面更加流畅清晰。

另外,tcl华星首创的玻璃基板集成led方案,具有绿色环保,支持可持续发展意义,led高发光效率配合mled 0区动态调光,节能更高效。对比一台on pcb的mini led产品,相当于节省了182个ml的塑胶瓶。此外,星曜屏能耗相比oled产品可降低60%,以75吋产品一天开启12小时核算,星曜屏的耗电将比普通产品每年减少1515度,相当于一个三口之家一年的用电量,环保效益相当于多种植了40平方米森林。

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“高门槛”利好龙头企业

不过,要在mini led领域分食“蛋糕”并非易事,主要是mini led门槛高,目前技术存在诸多难点。具体来看,在芯片环节,mini led芯片尺寸明显更小,因此对波长一致性和厚度均匀性要求提高,良率控制难度提升;在封装环节,芯片尺寸缩小后对切割环节要求提升,灯珠尺寸相应缩小,向四合一或是cob等新工艺过渡,难度提升;在集成环节,厂商需要将成千上万颗mini led芯片固定在pcb基板或玻璃基板上,虽与micro led巨量转移仍有质的差别,但相比传统led产品难度提升明显。

mini led在芯片尺寸、封装工艺和模组集成等方面的技术难度并不低,另外,mini led背光模组通常是做在pcb板上,由于mini led初期品种多、数量少,pcb成本通常较贵。

谁能率先解决这些技术难题,在分食mini led“蛋糕”时将占得先机。手握多项核心专利的tcl华星,在解决这些技术难题上更具实力。2018年,tcl集团共提交pct国际专利申请1607件,累计申请9990件,覆盖欧洲、美国、韩国等国家和地区。截至2018年末,tcl集团已累计申请中国专利36389件,美国专利8363件,其中,tcl华星累计申请中国专利14372件,美国专利7684件,核心技术专利能力居中国企业领先水平。tcl集团在量子点电致发光领域的公开专利数量为757件,居全球第二名。

凭借大量的技术储备和专利,tcl华星研发的首款75吋8k mled屏,首次用玻璃基板代替pcb板作为led背板。mled相对常规on pcb的mini led及woled的模组成本具备竞争优势。

mini led安装到玻璃基板上的技术难点,体现在基板生产工艺和smt打件工艺。为了保证良好的焊接效果,tcl华星对基板的生产工艺顺序进行调整并且优化制程,解决cu容易氧化的问题,同时保证调整后基板的其他特性不受影响;而smt工艺中,tcl华星通过对反复尝试,对钢网开孔尺寸调整和锡量调整解决了异常问题。此外,tcl华星还通过创新的工艺优化以确保整机的亮度均匀性。

tcl华星的mini led on glass,从基板设计、smt工艺、模组组装和驱动算法上都取得了技术突破。基板设计上,tcl华星针对大电流驱动优化了走线和线宽设计;针对光学效果优化了led排布设计;smt工艺上,tcl华星优化制程使良率达到预期;模组组装上,通过优化模组的散热和结构设计,使散热效果和模组强度达标;另外,tcl华星分别在驱动硬件和软件算法上也采用了自主开发的新技术,优化led local dimming和显示的效果。

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