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MLED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 5000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500ml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。

“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。仅2019年1-9月,TCL集团累计研发投入38.9亿元,提交PCT国际专利申请1,527件。截至2019年第三季度,TCL共提交PCT国际专利累计申请11,641件,覆盖欧洲、美国、韩国等国家和地区;中国专利41,296件;外国专利11,704件;量子点公开专利全球第二。

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。

除了拥有大量的技术储备和专利,TCL华星还拥有全球最大的G10.5产线,利于生产超大尺寸Mini-LED on Glass产品。此外TCL华星有着垂直整合的优势,产品可迅速在整机端量产。