2020年將是micro LED顯示的元年。據(jù)說蘋果投資的工廠,也將在2023年為蘋果手表提供micro-LED顯示屏:后者將具有高亮度、低反光、節(jié)能、高分辨率、高對比度、幾乎不燒屏和長壽命等重大優(yōu)勢。
這將讓micro-LED顯示成為最近數(shù)年內(nèi)最關(guān)鍵的顯示技術(shù)創(chuàng)新和投資熱點(diǎn)。而micro-LED的崛起,必然與小間距LED顯示、mini-LED顯示等概念形成“混雜”。以至于業(yè)內(nèi)廠商洲明已經(jīng)提出“真假”micro-LED的問題。那么,小間距、mini、micro三者到底有何區(qū)別呢?
小間距LED,一個歷史性很強(qiáng)的定義
小間距LED產(chǎn)品的出現(xiàn)歷史有多久已經(jīng)無法考證。這一時間至少有10-15年之久。其中,這類產(chǎn)品的大規(guī)模流行,大概僅有5年時間。
行業(yè)內(nèi)部和大多數(shù)行業(yè)數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu),將P2.5及其以下級別的產(chǎn)品,都視為“小間距LED”。這一像素間距指標(biāo)也有明確的“顯示系統(tǒng)意義”。即,100英寸畫面,點(diǎn)對點(diǎn)能夠容納800*600分辨率的內(nèi)容。
對于4:3比例的顯示系統(tǒng),100寸的規(guī)格寬2.03米、高1.52米;16:9比例的畫面,100寸的規(guī)格寬2.15米、高1.35米。大約15年前,高清內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)還不夠豐富,包括室內(nèi)和室外“不是很大尺寸的LED廣告屏,主要使用800*600規(guī)格的4:3內(nèi)容”。因此,承載這一內(nèi)容清晰度的產(chǎn)品,就約定俗成的成為“小間距LED”的起點(diǎn)。
不過,隨著技術(shù)的發(fā)展,
1.小間距LED技術(shù)不斷進(jìn)步,間距不斷縮小
2.視頻內(nèi)容的清晰度不斷提高,以至于今天的4K/8K超高清概念,人們心理性的“小間距”概念標(biāo)準(zhǔn)也在不斷進(jìn)步——很多廠商已經(jīng)將小間距的入門門檻提升到2毫米間距或者1.8毫米間距:其視覺含義是100英寸能夠點(diǎn)對點(diǎn)承載高清畫質(zhì)內(nèi)容。
甚至,面向家用的LED顯示大屏產(chǎn)品,起點(diǎn)性能已經(jīng)要求100英寸4K顯示,即像素間距在P0.5左右規(guī)格。所以,什么樣的產(chǎn)品是小間距LED,這是一個具有豐富歷史性內(nèi)涵的概念,也是隨著技術(shù)升級內(nèi)涵不斷改變的概念,更是一個與具體應(yīng)用和場景有密切關(guān)系的概念。當(dāng)然,作為調(diào)研機(jī)構(gòu),堅持P2.5的標(biāo)準(zhǔn)有其必要性;但是在P1.0已經(jīng)全面突破的時代,去做進(jìn)一步的研究標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分,比如有些廠商提出的“微間距”理念,也是有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的。
Mini-LED概念,過渡性的定義標(biāo)準(zhǔn)
LED顯示屏的像素間距不斷變小,其采用的LED晶體的尺度也必須不斷變小——但是,顯然更小的LED晶體顆粒,進(jìn)行封裝和集成都是“更為精細(xì)”和“工藝技術(shù)含量”更高的工作。
“適當(dāng)?shù)南袼亻g距、適當(dāng)?shù)墓に嚦墒於、適當(dāng)?shù)腖ED晶體顆粒尺度!比齻“適當(dāng)”性,就成了mini-led概念誕生的關(guān)鍵基礎(chǔ);蛘哒f,對于顯示系統(tǒng)而言,尤其是P1.0以下的產(chǎn)品,從發(fā)光亮度需求看,10微米的LED晶體顆粒幾乎都可以滿足需求。不過考慮到“集成工藝的特殊性和難度”,P1.0間距的LED屏,目前采用200-300微米的LED晶體顆粒,暫時是“最佳”的選擇。
而這個較傳統(tǒng)LED晶體顆粒更小,但是也不是“極端微小”的LED晶體顆粒尺度,就成了mini-led概念。具體而言主要是指LED晶體顆粒尺度在100-300微米的產(chǎn)品。理論上,這些LED晶體顆粒已經(jīng)能夠制造P0.4-P1.2規(guī)格的小間距LED顯示屏產(chǎn)品!(dāng)然,更大間距的產(chǎn)品,也是能夠應(yīng)用mini-led技術(shù)的。
同時,mini-LED技術(shù)還有另一個內(nèi)涵:LCD屏幕HDR顯示時代的新型背光源。作為液晶背光源,LED陣列不需要太高的顆粒密度,但是卻需要更高一些的亮度水平。比如8K電視,可能背光源到畫面亮度的效率不足10%,需要背光源亮度更給力。這時候,太微小的LED晶體顆粒就不能勝任,反而是mini-led技術(shù)更好用。
不過作為背光源應(yīng)用,mini-led也有特殊性的領(lǐng)域:那就是為手機(jī)、智能手表等液晶屏幕提供背光源,依然需要更小的LED顆粒尺寸。這些產(chǎn)品領(lǐng)域,到底是mini還是micro也就要具體產(chǎn)品具體分析了。
綜上所述,采用mini-LED技術(shù)有“工藝成熟度和難度”的考慮,也有“點(diǎn)發(fā)光強(qiáng)度需求”的考慮,同時也與顯示屏或者陣列結(jié)構(gòu)的像素間距有必然關(guān)系。同時,mini-LED產(chǎn)品還可以采用多合一封裝(比如2018年流行的四合一封裝)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)表貼工藝體系“最大程度的挖潛增效”。
Micro-led概念,真正打開未來的技術(shù)
LED顯示中,LED晶體顆?偸窃絹碓叫。阂?yàn),顯示系統(tǒng)的像素密度、PPI分辨率越來越高;同時,LED材料的發(fā)光效率也越來越高。如果不考慮集成工藝的難度和成本,更小的LED晶體顆粒水平,將是性能和成本的雙優(yōu)勢技術(shù),甚至能夠誕生嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域。
例如,2014年開始,蘋果公司就研究在智能手表屏幕上使用超精細(xì)的LED顯示屏幕。因?yàn),作為智能手表的屏幕,肯定尺寸很小、同時需要待機(jī)時間也比較長、智能手表內(nèi)置電池也不可能更大、有些時候還需要強(qiáng)光下應(yīng)用……同時滿足這些條件,液晶和OLED顯示都不勝任。
相比而言,micro-LED產(chǎn)品則具有對以上苛刻需求最佳的滿足能力。最新的消息表明,蘋果智能手表可能在2023年首次采用micro-LED顯示屏——而在一英寸屏幕上,顯示高清信息,顯然像素間距要達(dá)到及其微小的水平。也就意味著LED晶體顆粒的尺寸非常小。
行業(yè)內(nèi)普遍將LED晶體尺寸小于100微米的產(chǎn)品,乃至3-10微米的產(chǎn)品稱為micro技術(shù)。這類產(chǎn)品理論上能夠提供從VR近眼超高清顯示到200英寸畫面尺寸超高清顯示的需求——受制于人眼在更遠(yuǎn)距離上的極限分辨能力和像素發(fā)光強(qiáng)度的需求,更大尺寸的LED屏幕,對micro技術(shù)“不感冒”。
由于micro-LED產(chǎn)品的LED晶體顆粒非常小、最終產(chǎn)品像素間距也很。ú粫笥1毫米,甚至可能只有數(shù)十微米),micro-LED顯示技術(shù),幾乎無法繼承既有的封裝、測試、維修和整機(jī)制造技術(shù)。即表貼LED技術(shù)被獨(dú)屬于micro時代的“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù)徹底替代:比較而言,mini-LED可以采用巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),也可采用四合一封裝+表貼技術(shù)。
所以,micro技術(shù),從最終產(chǎn)品形態(tài)(一英寸乃至更小的超清顯示產(chǎn)品到200英寸大屏)、工藝技術(shù)體系(高精度巨量轉(zhuǎn)移成為必選技術(shù))等兩個層面“徹底改變了LED顯示”的歷史面貌。是真正開啟新時代的顯示技術(shù)。且在micro技術(shù)不斷成熟的背景下,mini-led產(chǎn)品的必要性將大幅下降。
整體上,小間距、mini、micro等概念的興起和替代,體現(xiàn)了LED顯示產(chǎn)品精細(xì)度提升、以及對應(yīng)的LED晶體顆粒尺寸不斷“微型化”;并帶來產(chǎn)業(yè)主要工藝不斷進(jìn)步:從直插到表貼到巨量轉(zhuǎn)移;甚至帶來其它關(guān)鍵材料進(jìn)步,例如玻璃基板TFT取代PCB印刷電路等行業(yè)技術(shù)的持續(xù)升級。同時,這種進(jìn)步也大大拓寬了LED顯示的應(yīng)用范圍,從最早的簡單戶外廣告,到室內(nèi)高質(zhì)量精細(xì)顯示,乃至今天的電視機(jī)彩電產(chǎn)品、未來的VR,智能手表或者智能手機(jī)屏幕應(yīng)用等等,創(chuàng)造了產(chǎn)業(yè)持續(xù)成長的空間,并帶來LED行業(yè)巨大的財富機(jī)遇。