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小间距LED新高度,mini-LED能否统一市场

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小间距LED显示产品的创新,主体有两个方向:第一是越来越小的间距指标;第二是采用COB技术提升显示效果和防护性。但是,随着mini-LED技术进入市场化阶段,2019年以上两个创新目标似乎可以“一步到位了”。

神奇的四合一mini-LED技术01

2018年下半年以来,国内众多头部小间距LED显示品牌,纷纷推出mini-LED技术的新产品。这让四合一mini-LED灯珠技术悄然成为“一匹大黑马”:


传统的表贴LED显示屏工艺,需要采用回流焊技术,这对于LED晶体的稳定性有很大影响,成为坏点率控制的瓶颈。同时,表贴工艺独立操作每一个像素灯珠,在更小的间距指标产品上“工作量几何级数增长”,显著影响了产品的经济性和超小间距产品的市场开发。对于,表贴技术的成品屏幕而言,产品显示的像素颗粒化也更为明显,这成为显示效果上的显著不足。



不过,表贴技术也有她的优势:例如,单位灯珠处理的成本低、缺陷灯珠的修复简单、行业技术储备充分,能够形成稳定可靠的供给等等。


相对于表贴技术而言COB工艺的LED屏,能够彻底解决显示像素颗粒化的问题,也有利于利用其独特封装结构实现更高的产品“坚固性”。制造过程不采用回流焊的工艺,也对产品稳定性有一定帮助。更为重要的是,直接从晶圆裂片、封装成显示模组的高集成度,让COB产品比较适合超小间距产品的研发。


但是,没有完美的技术,COB的优势固然明显,却也抗不过“巨量转移”技术的难度和成本劣势:即,将少则数百、多则数万的LED晶体颗粒一次性封装在一个基础结构中,这种技术的难度更高、且一旦出现局部坏灯难以修复。COB的劣势是技术难度和成本,这就决定了这种技术在很多成本敏感性产品上“难以”承担重任。


相对于以上两个传统技术而言,四合一mini-LED可谓是一种“集众家之常”的技术。一方面,四个像素组封装在一个灯珠结构中,具有COB产品的显示性能和坚固性优势,又避免了“巨量转移”的困难;另一方面,终端屏幕采用常规焊接工艺,继承了表贴技术的低成本、成熟性、单一坏灯易于维护的优势。


更为重要的是,四合一的像素封装,降低了“超小间距LED显示屏”单位面积上的“焊接作业规模”,并结合采用尺寸更小的mini-LED晶体颗粒,更为适合“越来越小”的间距指标追求——即便是在大一些间距的产品上,四合一封装也具有理论上“终端成型”工艺简洁、成本低的优势。


“四合一mini-LED技术是对COB与表贴技术优势的整合,可以说是一个独特而精巧的创新。”行业专家指出,mini-LED显示大屏能够快速成功走向市场,四合一方案“当立头功”。

LED显示进入mini时代的需求特征02

mini-LED一直是LED显示产业研究的热点,包括作为液晶显示背光源应用、作为独立显示屏器件应用和作为LED工程大屏的基础组件应用三个方向。在小间距LED显示上,mini-LED的率先落地,则已经成为mini-LED商业化的标志。


从市场需求看,小间距LED显示屏普遍应用于室内,对单一像素亮度需求并不高,1000-1500流明基本上是显示屏亮度“上限”。同时,越是间距小、单位面积像素多的高端产品,越是不需要“单一像素的高发光能力”:“室外显示屏需要像素足够亮,克服阳光和观看距离的问题;室内则恰恰相反——需要高灰度、低亮度,适应室内光线和近距离观看的特点”,行业专家如此表示。


而采用mini尺寸的LED晶体,是实现在亮度得到很好的控制下,保持最佳灰度效果的“理想技术方案”。同时,更小尺寸的LED晶体也有利于:1.提供更小的像素间距、2.降低LED晶圆材料的成本。


以上的分析可以看到,mini-LED的优势“不仅仅是更小的间距”,尤其是结合了COB技术的四合一封装等新工艺后,其“应用价值”几乎是“全部室内屏”的通用需求。也正因如此,行业人士认为,室内LED显示将全面走向mini-LED时代,包括P0.9-P2.5等间距的产品,都有对“mini-LED”的需求。



例如,如果用于P1.8的小间距LED显示屏,四合一mini-LED产品的终端灯珠“集成工艺量”降低、低亮度下灰度效果更好、画面颗粒感显著下降、屏幕可靠性增强——“其实,mini-LED是否有意义应用于P0.5间距的大屏幕,还有待市场验证;但比较而言,在P1.5-p2.0这样稍大一些的间距上,mini-LED技术的价值已经非常直观”,行业人士如此评价“mini-LED的通吃性”。


实际上,小间距LED显示产业采用更小的LED晶体尺寸是“大势所趋”:四合一封装技术,则突破性的让“mini-LED”时代加速到来。在目前主流小间距LED实现了P0.9-p1.2间距指标的背景下,小间距LED大屏工程的“技术创新”重点很可能已经不是“更小的间距”(工程大屏的画面尺度和观看距离,决定了其最像素间距持续缩小的需求有限);而是转移到“更好的画面质量和可靠性”。后者恰是mini-LED的主要优势之一。

加大新型灯珠供给,LED上下游产业链有共识03

COB的成本让市场意识到这种技术的普及速度不会很快。那么,mini-LED技术会不会也遇到同样的问题呢?


从上游封装企业看,四合一的mini-LED架构,提升了企业附加值、也增加了技术难度。不过相比较传统COB的巨量转移技术而言,四合一mini-LED的难度变化有限,具有“普及化”的可能。甚至,未来渴望出现“N合一”的更多封装规格产品,进一步提升封装端LED灯珠集成度。同时,近年来,LED上游行业一直面临“潜在危急”:比如,全球照明市场增幅下降;OLED对液晶替代,导致背光源市场存在萎缩的可能等,这也让LED上游厂商有足够意愿加大新的产能消耗市场的开拓和基础创新。


从下游终端企业的角度看,小间距LED行业不是一个“巨头垄断格局”。太多的企业百花齐放,导致市场竞争比较激烈。厂商也有意愿应用更好的技术和产品,实现竞争力的提升。如果进一步考虑到,受到“实际屏幕尺寸和观看距离影响”,小间距市场的间距竞争已经告一段落、COB产品的成本卡住了普及大门,mini-LED就将成为“显示效果”之争的重要武器。


同时,mini-LED小间距LED也渴望开拓更多的应用场景:例如厂商在展示的时候,四合一mini-LED的COB封装特性表现出“高度可靠性”。这将为更小间距产品在租赁市场、在公众暴露性场合的应用拓展空间。“mini-LED与四合一COB等的结合是‘高档小间距LED屏’适应完全公众场景应用的重要技术保障,”行业专家如此表示。


综上所述,一个核心技术进步:mini-LED;一个核心架构方案:四合一灯珠;多个核心效果价值:可靠性、低亮度下的高灰度效果、克服像素颗粒化现象、更小的间距……等等,这些创新和优势让mini-LED技术带领小间距LED显示产业跃进入了一个崭新阶段。抢占mini-LED的制高点将是2019年LED行业从封装到显示终端厂商的共同追求。


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2019/4/22 14:47:58

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