华星光电发布全球首款AM RGB Mini-LED背光电视!新型显示TV技术,谁主沉浮?
来源 :华星、小C君综合整理
8月30日,TCL华星以“星曜∙绽放即刻之美”为主题的技术战略暨新产品发布会在深圳隆重召开。TCL华星全球首发大尺寸AM Mini-LED新品MLED-星曜屏以媲美WOLED的性能和更优的成本,给高端显示市场带来更多样性的选择,也为消费者带来更优质的观赏体验。同时,TCL华星全球首发超薄直下式Mini-LED高清笔电全面屏、15.6”5K·3K 超高清极致窄边框全面屏以及车载显示等产品。
CEO金旴植与大家一起分享了华星的战略与技术布局,并与超过50家供应商和30多家客户,共同畅想未来显示新生态,探索未来显示新机会。
大尺寸追求极致体验 率先布局Mini LED
TCL华星的大尺寸技术路线以画质提升和外观升级为基础,主要围绕8K、高刷新率、高对比度、超薄模组、超窄边框及超高分区等展开,并将探索AI/算法优化及系统集成方面对于美的体验的提升。
本次发布会推出的Mini LED将成为华星下阶段重要的产品技术路线,直接与WOELD抢夺高端市场, 其产品性能与WOLED相当,但成本和售价上将具备极大优势,预计到2022年在各应用中高端都将有较大占比。
关于市场上已有终端厂商在推出的Mini-LED产品,业内人士表示既有产品都是在PCB上实现的,华星的产品将实现TFT驱动,在平坦度、稳定性上更优于PCB产品,可以提供更加极致的用户体验。
中小尺寸直接切入LTPS和OLED 推进高端产品技术战略
金总表示,TCL华星将持续深耕LTPS手机、OLED手机应用细分市场的技术创新,同时拓展LTPS平板笔电、LTPS车载等应用方向的技术布局。
目前,TCL华星在LTPS技术领域中,COF窄边框、屏下指纹等研发能力已达到国际一流水平,正在围绕车载、笔电等应用领域不断丰富产品结构。值得关注的是,Mini LED技术也将在平板笔电及车载产品中搭载,持续拓展Mini LED在高端显示市场的广阔前景。
OLED方面,华星将通过独特的像素排列、业界最窄边框及优于同业的屏下摄像头技术、可折叠技术等快速导入品牌客户,Q4向用户量产供货,全力支持客户开拓高速增长的OLED市场。业内人士指出,TCL华星的柔性折叠屏采用了自主创新的叠层结构,可同时实现外折半径5mm及内折半径3mm双折叠形态切换,全模组形态已通过20万次动态折叠测试,预测使用周期可达3年以上,预计2020年,TCL华星将量产上市多款柔性折叠产品。
布局新型显示技术和材料 共建领先产业生态圈
显示技术不断更新迭代,三星、LGD等韩国厂商转向OLED布局,TCL华星长期的技术战略侧重于印刷OLED和QLED,这也是业内公认的实现大尺寸OLED的唯一工艺。为建立下一代显示技术的领先优势,TCL华星将积极布局新型显示技术的工艺、材料和设备,在保持现有产线全球效率效益领先的基础上,加速提升产品技术创新能力。
TCL华星主导的广东聚华是柔性印刷显示工艺的研发平台,已经获得业界唯一的“国家印刷及柔性显示创新中心”资质,积极与上游材料和设备企业构建新型显示技术工艺研发的开放生态,实现设备效率和器件性能持续提升,加速柔性印刷显示工艺路线的产业化进程。
华睿光电自主研发具有自主IP的新型OLED关键材料的研发,针对OLED完整器件结构的不同功能层,以发光层(EML)材料为研发重点,其中,基于蒸镀工艺的红、绿光材料与溶液加工型红光材料的性能处于行业领先地位。蒸镀式OLED的红光和绿光材料,已实现规模化量产。
QLED研发团队已突破红、绿材料使用寿命等关键问题,量子点电致发光领域的公开专利数量位居全球前二。新型显示材料的开发,是产品技术迭代升级的基础。
更重要的是,TCL华星表示将会以开放合作的心态,联合上下游材料及设备企业、行业专家及高校研发团队共同构建未来显示技术工艺研发的开放生态,携手探索前沿科技,攻克技术难题,创造用户价值,推动产业质的升级革新。
对于TCL华星本次发布多项新型显示技术,业内认为依长期发展的眼光,显示行业集合资金密集和技术密集,具备较高的门槛,TCL华星依靠自主创新的“技术库”实现产业进阶,已经形成以技术驱动的发展模式。周期回暖时,将率先走出周期低谷,实现弯道超车,引领下一代显示技术发展。
半导体显示产业是中国最有机会在核心基础器件领域做到全球领先的行业,以TCL华星为核心主业的TCL集团聚焦产品技术发展,前瞻性地布局下一代显示技术的生态圈,已呈现逆势增长、剑指全球行业领先的战略高度和气魄。
Mini-LED会成为下个显示技术的蓝海吗?
MiniLED:小身材,大市场,高增长。作为一种在小间距LED基础上所衍生出的新型LED显示技术,minLED也被称为“亚毫米LED”。由于具备优良的显示效果、较长的寿命和出色的性价比,miniLED自诞生以来便广受关注,其下游应用可覆盖RGB显示屏、笔记本电脑背光、电视背光、手机背光、车载显示等诸多领域。随着产业链各大厂商的协同发力,miniLED这个诞生不久的行业新秀已然呈现出星火燎原之势。小间距方兴未艾,MiniLED显示屏星火燎原。
与LCD显示相比,小间距LED显示器具有无拼缝、高亮度和无反射图像的优点,其应用范围已从政府的公共信息显示扩展到商业显示。随着LED显示屏于租赁市场、HDR市场应用、零售百货、会议室市场需求增加,小间距乃至于超小间距显示屏景气度将持续向好。
miniLED背光显示屏无论从画质、饱和度、对比度均能达到4K、6K、8K的显示效果,且产品寿命和性价比均显著优于OLED显示方案,将有望成为各主流厂商超高清显示终端的最适宜选择。同时,miniLED像素尺寸和制备难度介于传统LED与MicroLED之间,是向microLED进军的桥头堡。
近年来,受益于成本下降及市场接受度提升,小间距LED不断攻城掠地、开疆拓土。而miniLED作为小间距LED的进一步延伸,自2017年现世以来短短两年,已有众多从业者陆续推出miniLED相关产品。各大面板厂逐步将miniLED背光覆盖全尺寸产品,小至手机,大到电视;与此同时,驱动IC、配套设备和材料厂的积极响应也给产业链带来更多的源头活水。
图片来源:CINNO Research 面板月报7月刊
作为一种问世不久新技术,miniLED何以获得业界内外的如此拥趸?
相比于传统LED背光源,Mini LED拥有更多优势,适合高端液晶显示器解决方案:
①可以直接采用RGB三色的LED模组,实现RGB三原色无缺失的显示效果,且可覆盖100% BT2020的宽色域,色彩的鲜艳度媲美OLED。
②Mini LED可以实现高亮度(>1000nit)下散热均匀,这是传统分立LED器件方案无法做到的。
③Mini LED背光可以做到直下式超薄的LCD显示,即OD≈0mm,这在轻薄的便携式消费电子中应用广阔,例如AR/VR眼镜、手机、笔记本电脑等。
④Mini LED结合精细的Local Dimming,可以实现超高对比度(1000000:1),让黑的更深邃,亮的更明亮。
Mini LED背光实现直下式超薄LCD
一般采用直下式设计的mini LED,对比于传统的背光设计,能够在更小的混光距离内实现更好的亮度均匀性、更高的的色彩对比度,进而实现终端产品的超薄、高显色性、省电。
miniLED具有异型切割特性,搭配软性基板可达成高曲面背光的形式,采用局部调光(LocalDimming)设计,给液晶面板带来更精细的HDR分区,让黑的更深邃,亮的更明亮。
miniLED技术在晶体封装层级多采用“倒装”技术,工艺无焊线,能够避免金属虚焊和接触不良引起的问题,同时倒装能够最大程度提高发光面积、散热面积。miniLED搭配柔性基板的使用,能够实现曲面的高画质显示效果,加上其自发光的特性,在一些特殊造型需求方面有广阔市场。miniLED可以直接采用RGB三色的LED模组,实现RGB三原色无缺失的显示效果,且可覆盖100%BT2020的宽色域,色彩的鲜艳度媲美OLED。
Mini LED背光:更适合高端液晶显示器的背光源
通过现有背光源技术盘点不难发现,Mini LED背光作为当前最新的液晶(LCD)背光技术,在LED产业的高速发展助力下,可充分满足高端消费市场的需求。
图片来源:CINNO Research 面板月报7月刊
其优势主要在于Mini LED背光封装采用倒装Mini LED芯片直接实现均匀混光,无需透镜进行二次光学设计,由于本身芯片结构小,利于将调光分区数(Local Dimming Zones)做的更加细致,从而达到更高的动态范围(HDR),实现更高对比度的效果;另一方面,还能缩短光学混光距离(OD),以降低整机厚度从而达到超薄化的目的。
Local Dimming技术应用原理(图片来源:Sharp)
Mini LED背光可结合Local Dimming技术根据电视信号中画面各处的亮暗场,实时控制对应背光区域的开关及亮度调节,使画面中黑色更黑,白色更白,色彩更自然艳丽,视觉的逼真感带来身临其境的最佳体验。
Mini LED产业化进程
Mini LED背光和显示技术具有其他技术无法比拟的产业化优势,Mini LED未来的发展方向,涵盖了大、中、小尺寸LCD显示背光以及LED显示屏等方面。
Mini LED产业化发展增长图(图片来源:LEDinside)
此外,相比传统LED,miniLED散热表现更佳,可视角更大,对比度更高,耗电量更低,可靠度更高,有望成为引领新型显示市场的行业新秀。
在直接显示领域,MiniLED的发展机会得益于小间距市场的快速发展。如今,小间距LED已经发展成熟,在此基础上,miniLED对其进行无缝隙承接,甚至能在应用领域做到加速渗透,从产品尺寸来看,miniLED直接显示屏产品对应着110寸以上的显示市场。受制于成本因素,其在民营显示市场的普及难度较大,但是在商业、专业显示市场潜力较大,包含交通管理指挥中心,安防监控中心,室内商业显示等。
MiniLED的背光产品主要集中在110寸以下的显示领域,应用场景包括电视、手机、电竞、车载LCD背光等。不同于传统液晶显示采取导光板侧入式背光方案,miniLED背光方案采用巨量LED晶粒作为背光源。与侧入背光方案相比,该方案具有区域亮度可调、显色性和对比度更高的优点,并可达到8K显示效果。
同时miniLED背光是LCD阵营对抗OLED的重要武器。尽管在高阶显示市场争夺战中,OLED曾凭借其高清、高画质、高对比度特性抢走了部分LCD的市场,一度风光无限。然而,随着miniLED技术的加入,LCD方案的显示效果上已经不遑多让;并且OLED技术自诞生以来广受诟病的高成本和低寿命问题始终没有得到有效解决,这便给了LCD阵营重回高端显示市场的绝佳突破口。此外,我们看到国内LCD及LED产业均已日趋成熟,产品价格均不断降低;所以有理由相信,miniLED+LCD的显示方案有望在不远的将来实现平价,从高端渗透至大众。届时其应用场景和市场规模也将得到进一步的提升。
图片来源:光电子技术,国元证券研究中心
成本因素也将是终端厂商的另一个重要考量,以2018年6英寸手机面板价格为例:普通LED背光设计的液晶面板成本约20-30美元,柔性OLED成本约为80-100美元,采用MiniLED背光设计的液晶面板成本约为40-50美元。与略显青涩的OLED产业链不同的是,无论LED还是LCD产业链都已非常成熟,miniLED背光的本质无非是老树开新花,一旦开始规模化应用,其综合成本将有望得到进一步下降。展望未来,随着miniLED背光不断成熟以及终端品牌厂商接受度的提升,手机背光将会是推动miniLED行业快速成长的另一个有力引擎。与OLED相比,mini背光方案具有寿命长、稳定性好、产业链成熟和成本下降快的优点。
在今年
叠屏不止两块屏幕这么简单的BD Cell
同样叫板OLED的BD Cell到底是什么样的技术呢?
双层 LCD 技术(Dual-Layer LCD)最早出现于 2013 年,当时是用于医疗用 HDR 显示设备。
随后,苹果于 2015 年 8 月首次申请双层 LCD 技术(Dual-Layer LCD)专利,2016 年被报道出来,报道指出,苹果在当时发布的一项专利申请中详细介绍了一种减少高动态范围(HDR)双层 LCD 中图像伪影的方法,这种技术理论上可以将传统显示器的对比度提高到 1,000,000:1。苹果表示,虽然通常可以通过增加背光照明来增加普通 LCD 的亮度,但整体对比度通常会因漏光而受到影响。通过堆叠两个 LCD 面板(一个用于显示彩色的 RGB 面板和一个用于显示黑白的面板)得到的双层 LCD 在到达观众的眼睛之前至少两次调制由背光发出的光,从而产生更高的对比度。为了防止引入不需要的效果,例如视差伪影、波纹、光晕伪影等,苹果提出了一种改进的图像分割算法,能够智能地处理原始图像以便在每个面板的基础上输出。使用由目标函数设置的约束条件限制的优化方法,苹果的系统能够防止视觉差而不会对亮度或清晰度产生负面影响。该算法还可以防止伪影和光晕出现在前面板上,苹果称该技术可用于从 iPhone 到 Mac 的各种大小型屏幕。
然后,在 2017 年左右,艺卓展示了基于双层 LCD 技术(Dual-Layer LCD)的 4K HDR 显示器 ColorEdge Prominence CG3145。CG3145 采用松下 IPS 面板,分辨率为 4096 x 2160,对比度为 1,000,000:1,1,000 尼特的亮度,背板加入第二层单色 LCD,像素级控光,实现类似于 OLED 的纯黑显示,但亮度比 OLED 更高,另外,色域是 99% DCI P3。该产品于 2017 年 11 月上市,售价为 20,000 欧元。
随后,才到了海信,该屏幕搭载的是京东方 BD Cell显示面板,此外在DISPLAY CHINA 2019、SID2019等展会中,京东方携65寸UHD BOE BD Cell技术重磅亮相,双层面板的LCD显示屏高清、超高对比度显示效果比肩OLED。BOE BD Cell(双层Cell)“透过屏幕,让你看得见黑钻在黑夜射出来的耀眼光芒”。
从显示效果上看,我们改善了CR— Contrast Ratio 对比度(明暗比)、分区数。
专业名词解释:Contrast Ratio是对比度的意思,也就是对某一设备或环境而言的最亮和最暗之间的Intensity的比例。传统LCD对比度一般大于1000:1,OLED对比度一般大于100,000:1,而BD Cell 的静态对比度高达:500,000:1。
BD Cell超高清显示屏是TFT-LCD技术的升级与突破,双层Cell组合设计实现超高对比度,超强色彩表现力,百万像素级分区(分区数:2,000,000),画质体验可媲美OLED,可以给观者带来全新的震撼视觉体验。
BD Cell超高清显示屏在结构上的主要的特点是:双层Cell (Sub Cell、Main Cell)
双层Cell结构图
Sub Cell:65寸FHD显示面板可以实现屏幕的百万分区(分区数:2,000,000),每个分区单独控制开关明暗,使得画面更细腻,如下图:
Sub Cell原理图
Main Cell:为画面的显示部分,涵盖彩膜的65寸UHD显示屏。
双Cell叠加原理图
双Cell叠加效果图
由于双层Cell的叠加设计,使得画面暗处更暗,从而提高画面的对比度,图像显示更加清晰,有更丰富的细节。
液晶电视通常只有一个液晶面板,可以产生彩色的全景,由背光系统照亮。BOE BD Cell推出了第二种单色面板,可以更精确地控制光输出。彩色LCD层下面的单色LCD层在它们到达产生全画面的彩色层之前阻挡来自应该是暗的像素的光。它有效地充当每像素滤光器,比大多数其他液晶电视的基于区域的背光调光更精确地控制亮度
相关显示参数:
分区数:2,000,000
静态对比度:500,000
模组厚度<7.5mm
在消费升级时代,当经济增长能够充分满足物质需求,消费者对品质、体验和产品的需求便会成为第一选择要素。对于彩电市场而言,体验和品质也成为了中产阶级群体首要的参考要点,发力中高端市场来满足用户多样化的需求已成为了所有有实力的彩电企业必经之路。目前液晶面板电视几乎统治了整个电视行业,液晶电视的背光技术也经历了从CCFL到LED到OLED和现在的各类新型显示技术。继OLED之后,哪类新型显示技术会成为电视领域的下一个风向标,让我们拭目以待。
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