Mini LED行业研究:4类显示技术及原理(下一个10倍股也许就在这)

2024-05-15

1. Mini LED行业研究:4类显示技术及原理(下一个10倍股也许就在这)

 1、像素
      显示器上的画面是由无数的小点点拼凑出来的,这些小点点就是像素点。每个像素点由红绿蓝三个子像素组成。
      通过调整红绿蓝三者的亮度比例,就可以调出各种各样的颜色。每个像素点各司其职,显示自己的颜色,从而拼凑出我们看到的完整画面。
   分辨率,就是像素点的数量。
   3、屏幕像素密度
    屏幕像素密度(pixels per inch,PPI),每英寸显示屏所拥有的像素数目。PPI 越高,像素大小越小,也就越清晰。 
       屏幕对比度,指的就是画面黑白明暗的亮度比值,对比度越高的画面看上去越鲜艳、色彩越浓郁。 
   LCD(Liquid-crystal Display):液晶显示器。
   LCD一个像素点的侧剖面如下:
      从下到上依次是背光层(发射白光)、垂直偏光片、正极电路、液晶层(控制出光量)、负极电路、水平偏光片、彩色滤光片(改变光的颜色)。
    液晶(Liquid Crystal,LC),指的是液态晶体,具有特殊的理化与光电特性。 
   LCD屏幕的工作原理:当我们给正极电路施加电压,电会穿透液晶层,连通负极电路,构成回路,电压会驱使液晶层发生偏转,液晶层就像百叶窗一样遮挡一部分光防止射出。通过控制电压的大小,就可以调整液晶层的偏转角度,分别控制红绿蓝每个子像素的亮度。通过亮度比例的改变,就可以混合出一切想要的颜色。
   LCD背光层通常由几十到数百颗尺寸大于200μm 的LED灯珠组成。这些LED灯珠一开全开,一关全关,不能单独控制开关。LCD整个屏幕所有像素点共享一整块大的背光层。
   由于液晶分子没办法完全闭合, LCD无法显示纯正的黑色。
    OLED(Organic Light-Emitting Diode):有机自发光二极管。  OLED基本结构是在 ITO玻璃(正极)上蒸镀有机发光材料(依次为空穴层、发光层、电子层),在电子层上方有一层低功函数的金属电极(负极),整体构成如“三明治”的结构。 
   OLED屏幕的一个像素点的侧剖面如下:
      发光层中的发光材料主要分为小分子材料与高分子材料两大类。小分子材料是目前主流的量产方案,主要包括发光层材料和通用层材料。不同的发光材料可以发出不同颜色的光。
      OLED屏幕工作原理: OLED屏幕每个像素点也由红绿蓝三个子像素组成,通电即可发光。通过调整电压大小可以控制每个子像素亮度, 三种颜色的亮度按不同的比例混合 ,就可以显示出想要的颜色。
   由于OLED自发光,不需要背光源,每个像素点都可以独立控制开关,可以做到像素级控光。
    与LCD相比,OLED屏幕的优点: 
   (1)可显示纯黑
   由于液晶层不能完全关合,会有部分光穿过,所以LCD的黑色实际上是黑白两色混合的灰色。
      (2)不漏光
   LCD有背光层,LCD显示器的背光容易从屏幕和边框的缝隙漏出去,会产生漏光现象。
   (3)近乎无限的对比度
   对比度,指画面黑白明暗的亮度比值,对比度越高,画面越鲜艳,色彩越浓郁。
      (4)响应时间短
   动态画面意味着每个像素点需要快速切换颜色。
   LCD屏幕的颜色切换是通过液晶层偏转完成的,液晶偏转和温度有关,温度越低,偏转速度越慢,在低温情况下,会出现明显的拖影现象。
   OLED屏幕在彩色之间切换响应时间非常短,几乎没有拖影。虽然在黑白之间切换,花费的时间比其他颜色多得多,但仍比LCD屏幕颜色切换时间短。
   (5)可弯曲
   OLED屏幕比LCD屏幕薄很多,且可大幅度弯折。LCD屏幕由于背光层和液晶层是硬质基材,只能小幅度弯曲。
   (6)功耗低
   LCD只要打开屏幕,整个背光全亮,功耗较高。OLED屏幕每个像素点可以独立开关,功耗相对较低。
    与LCD相比,OLED屏幕的缺点: 
   (1)寿命短
   由于OLED使用有机材料自发光,容易老化、烧屏,屏幕寿命明显短于LCD。
   (2)屏闪
   OLED通常采用PWM调光,以快速开关屏幕光源的方式进行调光,在低亮度下会有比较明显的频闪,容易视觉疲劳。
   (3)像素密度点低
   LCD屏幕像素点采用的是RGB排列:红绿蓝三个子像素的数量和大小都相同。
       OLED屏幕的像素通常采用Pentile钻石排列,绿色像素点的数量是红蓝的2倍,单个红蓝像素点比绿色像素点大。 
       由于排列方式的不同,同分辨率下OLED像素密度低。 
    Mini LED:次毫米发光二极管。 
   Mini LED,只是LCD屏幕背光技术的升级,本质上仍是LCD屏幕。
      Mini LED将LCD屏幕背光层的LED灯珠mini化,每个LED灯珠尺寸约在50-200μm之间,这样背光层就可以塞下更多的背光灯珠,让屏幕获得更好的亮度和亮度均匀性。Mini LED将背光层分割成小块,通过LED芯片分区调光,从而改善LCD一直被诟病的黑白对比度问题,可以获得和OLED接近的显示效果,又避免了寿命等问题。
          Micro LED:微型发光二极管。 
    Micro LED 一个像素点的侧剖面如下:
      Micro LED显示原理可以理解为将OLED中的有机自发光二极管替换成无机材料的LED灯珠,并将LED结构薄膜化、小型化(像素级)、矩阵化,并在一个芯片上高度集成的固体自发光显示技术。
   Micro LED可以说集成了LCD和OLED的全部优势,具有画质高、能耗低、寿命长等显著优点,但制造工艺难度大,生产成本高。
   在Micro LED成本大幅降低前,Mini LED将是高端显示屏的主流过渡方案。公司Mini LED背光目前主要面向中大尺寸电视背光市场,传言苹果今年10月发布的MacBook pro也将采用Mini LED。

Mini LED行业研究:4类显示技术及原理(下一个10倍股也许就在这)

2. 以Mini LED技术为矛,冲击全球第一!TCL Mini LED战略发布

   8月26日,TCL在深圳召开了主题为“看见·更有远见”TCL Mini LED战略发布会。会上,TCL实业副总裁、TCL电子CEO张少勇先生发布会了TCL的Mini LED战略布局,力争在未来三年,TCL在大尺寸产品中,Mini LED销售渗透率超60%。同时本次发布会,TCL还发布了多款电视新品并联合博洛尼加装推出家庭社交新主张。 
         Mini 虽小,视界更大!TCL Mini LED战略发布   
      Mini LED技术绝对是当下最为热门的新显示技术,Mini LED用数以万计的微型LED灯珠,取代传统液晶电视的LED背光,通过上千级别的分区、极致的亮度表现,带来足以媲美OLED的顶级画质。同时更高的良率、更好的使用寿命以及更容易实现超高分辨率和超大尺寸的属性,让Mini LED相比OLED更加适应这个大屏时代。 
         作为最早布局Mini LED的企业,TCL在电视行业还在进行QLED、OLED显示技术方向之争时,便已开始启动Mini LED技术预研,并于2018年在IFA上展出全球首台Mini LED背光电视,在2019年推出全球收款量产Mini LED电视。 
      如今,TCL正利用Mini LED技术,冲击全球第一。TCL已经掌握了Mini LED的核心领先技术,涵盖12个技术领域,拥有48项核心技术控制点、470项专利,同时还坐拥9大行业领军人物,一条Mini LED实验线和4大Mini LED背光显示实验室,并且拥有上下游众多战略合作伙伴。 
         此外,TCL还深耕半导体显示、半导体光伏及半导体材料、智能终端等多个领域,拥有3家千亿级市值的公司,旗下华星电视面板销量已实现全球第一,中环光伏单晶片出货量全球第一,凭借自身实力打破中国“缺芯少屏”的困局,成为国内唯一完成产业链垂直整合的 科技 企业,实现了“屏-芯-终端”的电视产业链一体化制造能力,掌握行业话语权。 
      当然,TCL还将持续布局Mini LED。本次发布会上,TCL实业副总裁、TCL电子CEO张少勇先生发布了TCL Mini LED战略布局。TCL将持续进行Mini LED全产业链布局,打通行业上中下游。持续进行Mini LED产能全球化布局,预计将投资超20亿在全球建设10条整机产线,在2024年实现1000万台/年的产能。同时还将通过多品牌实现海内外Mini LED全产品线布局。TCL的Mini LED战略目标,是在未来三年,实现TCL在大尺寸产品中,Mini LED销售渗透率超60%。同时用3-5年的时间将TCL智屏做到全球第一。 
         旗舰新品发布,TCL联合博洛尼提出客厅大屏新主张   
      除了TCL Mini LED战略布局的发布,本次发布会最引人注目的自然是TCL X12 8K Mini LED领曜智屏和TCL 98”IMAX巨幕智屏这两款旗舰新品。 
      TCL X12 8K Mini LED领曜智屏作为TCL Mini LED显示技术的集大成者,不仅是全球首款 OD Zero Mini LED 智屏,同时也是全球最薄且搭载最多LED芯片的Mini LED 智屏。其在9.9mm超薄机身中搭载了96000颗Mini LED芯片、1920个物理分区和24颗神经网络芯片,实现了高达3000nits亮度和1000万:1对比度。 
      音质上TCL X12 8K Mini LED领曜智屏搭载安桥5.1.2 Hi-Fi音响,拥有7.5升腔体容量的8声道25单元音响,总功率达到了惊人的150W,并拥有与回音壁相似的音响结构以及搭载了杜比视界和杜比全景声。目前,TCL X12 8K Mini LED领曜智屏已正式上市,首发价99999元。 
         相比TCL X12 8K Mini LED领曜智屏在显示技术上的登峰造极,98”IMAX巨幕智屏则展示了TCL的超大屏战略。从2021年开始,中国彩电行业尺寸进入了超大屏时代,65英寸以下尺寸的电视占比正逐年减少,而65英寸以上的超大屏正在加速增长。而TCL的战略目标,是在未来三年,让TCL 75”+超大面板渗透率超过30%。 
         当然,98”IMAX巨幕智屏作为行业首款无边框巨幕,在提供身临其境的观影体验的同时,也突破了家装设计的桎梏,让大屏电视不再依附于背景墙,而成为背景墙本身。基于此,TCL还联合意大利专业家居品牌博洛尼推出“客厅98”新主张,致力于把客厅打造成为一个集影音体验、社交与新的生活方式的多功能家居场景,对对客厅功能的一个重新定义。TCL 98”IMAX巨幕智屏私人影院版售价45999元,经典版售价21999元。 
         惊喜彩蛋,首款雷鸟手机FF1惊艳亮相   
      此次发布会还有一个令人大呼“爷青回”的重磅彩蛋,首款雷鸟手机FF1正式亮相。这款手机搭载了6.67英寸超窄边框无界大屏,120Hz高刷新率,66W疾速闪充和6400万超清像素,有冰川湖翠和星空黑两种配色可选,8+128G版本售价2499元,8+256G版本售价2799元。除此之外,张少勇先生还表示,雷鸟作为一个面向年轻人的品牌,一直致力于为年轻人各种极具性价比的性能怪兽,未来雷鸟还将推出AR、VR、MR等一系列智能显示穿戴设备。 
         毫无疑问,未来Mini LED技术必将在大屏显示领域扮演极其重要的角色,而TCL也将持续深耕Mini LED的技术和产品研发,以Mini LED开启第一核心赛道,让中国技术赢得全球话语权,引领行业进入下个显示时代。TCL将以Mini LED技术为矛,向全球第一宝座发起有力冲击。 

3. Mini-LED是什么样的技术?

就从字面意思来讲,就是迷你LED技术。现在我们用的电视都是用的几个或者最多几十颗LED发光灯珠作为电视背光,而Mini-LED则是把这些灯珠变成"迷你"LED发光芯片,然后用成千上万个Mini-LED发光芯片组成“像素”级别的阵列,进而实现更亮的背光效果,以更好的分区背光控制。

其实,Mini-LED已经衍生出更多的优秀技术,最知名的应该就是TCL的QD-Mini LED技术了,结合了Mini-LED技术和QLED量子点技术,让Mini-LED在拥有亮度,对比度的同时,颜色上已经超越OLED。

在TCL QD-Mini LED电视中最有代表性的应该就是TCL X11这款因为表现太好而时常被抢断旗舰电视了。TCL X11正是搭载了第三代QD-Mini LED技术电视,因此,在实现超高对比度的同时,控光更精准、亮度更高、暗场星空无光晕,亮场灯光更璀璨,拥有2304分区量子点点控光,能以点代面将细节拉满,黑得纯粹,亮得耀眼。这款电视峰值亮度高达到2000nit,色域达到了157%,可以让观众在看电影时的画质会更清晰,画面色彩更丰富,亮度更均匀,画面的真切感让人容易跟着屏幕进入电影世界!

看得爽也要玩得爽,TCL X11所拥有的全程4K 120Hz超高刷新率,能够精准捕捉每帧画面细节,让画面不卡顿、清晰流畅且无拖尾,是用大屏玩主机游戏的用户的最强助力。另外,也可以通过TCL X11电视的NFC投屏功能将王者等手游投屏到电视上,体验一番大屏玩手游的乐趣。

Mini-LED是什么样的技术?

4. Mini LED产品扎堆上市,TCL想要靠技术领先获得市场认可

作为最早进行Mini LED研发,并成为首家量产的企业,TCL一口气推出了多款Mini LED智屏新品。
  
 7月30日,在第三届国际显示博览会(UDE2021)和中国国际数码互动 娱乐 展览会(ChinaJoy)上,TCL发布了包括34”165Hz R1500 Mini LED曲面电竞显示器、OD Zero Mini LED智屏-85X12等在内的Mini LED新品,后者是全球最薄的Mini LED智屏。
  
 在本次双展中,Mini LED技术备受瞩目,凭借高对比度、高亮度、高动态范围、寿命长等性能,成为显示行业追捧的前沿 科技 。
  
 7月29日,华为发布了首款Mini LED新品——华为智慧屏 V75 Super。三星首款Mini LED背光电竞显示器也于同日起在 17 个国家/地区接受预订。今年4月,苹果发布了新款搭载Mini LED背光的iPad Pro,据悉还将在下半年发布带Mini LED屏幕的MacBook系列产品。
  
 除此之外,LG、创维、小米、海信等在内的多家消费电子大厂都已开启Mini LED的商用。
  
 目前,屏幕技术主要分为LCD与OLED两大类,LCD屏幕的像素不能自主发光,需要有背光光源照射液晶显示画面;而OLED屏幕每一个单独的像素点都可以自发光,因此有更好的色彩、对比度,同时更薄,能被做成柔性、曲面、折叠等多种形态,也是目前主要高端产品采用的技术。
  
 而Mini LED背光产品本质仍是LCD,只是把背光技术升级到更为微缩,背光灯珠大小在50微米到200微米左右,能够实现精准的区域发光调节,提升显示效果。
  
 在成本端,特别是中大尺寸领域,Mini LED相较OLED也更有竞争力,Mini LED显示方案的整体成本仅为OLED的60%左右。
  
 简而言之,Mini LED是OLED之后的新一代技术,在成本、显示效果、寿命、功耗等方面具有综合优势,而且已经变成了行业的技术趋势。 
  
 2019年以来,Mini LED背光技术逐步应用于高端显示器、4K/8K大尺寸电视、笔电及平板当中。
  
 Arizton发布的研究报告显示,预计2021年到2024年,全球Mini LED市场规模将从1.5亿美元增至23.2亿美元,其间每年同比增速均超过140%。而在该领域,TCL拥有绝对的话语权。
  
 2017年,TCL开始对Mini LED进行研发,次年发布全球首台Mini LED背光TV。2019年,TCL成为首家实现Mini LED 智屏量产的企业。2020年,全球Mini LED电视产品90%的销量占比被TCL拿下。
  
 在2017年以前,整个LCD格局竞争激烈,而TCL却选择切入Mini LED赛道。
    
 在王代青看来,Mini LED目前已经没有特别致命的技术瓶颈,关键就在于工艺制程的良率提升以及器件的迭代开发,以降低成本。
  
 据了解,TCL目前已具备上百万台的制造能力,推出了5个系列的Mini LED产品。2020年,TCL在全球范围内大约出货了接近30万台Mini LED产品,销售额超过10亿元人民币。今年第四季度和明年年初,TCL还会推不少于三个系列的8K和4K的产品。
  
 Mini LED、Micro LED、柔性OLED、印刷OLED等新型显示技术是TCL未来发展的几个重要方向,产品覆盖大中小尺寸面板及触控模组、电子白板、拼接墙、车载、电竞等高端显示应用领域。
  
 “在Mini LED技术上,TCL把它作为一个战略方向进行投入。” 王代青说。
  
 目前, TCL华星以深圳、武汉、惠州、苏州、广州、印度为基地,拥有8条面板生产线、4座模组厂,投资金额超2000亿元。