液晶显示屏应用范围涵盖手机、平板电脑、笔记本、显示器、车载、工控、智能家居及穿戴、健康医疗等万物互联人机交互使用领域,市场规模巨大,可以同时容纳 LCD、Mini LED、Micro LED 及 OLED 等在内的多种技术。
显示产品使用场景丰富,各种显示技术在色彩对比度、亮度、可靠性、使用寿命、功耗、生产成本等各方面各有所长,预计未来将长期共存。
目前,LCD 显示技术凭借产业链配套成熟、生产良率高和低成本的优势,仍是主流的显示技术。根据 CINNO Research 数据,2022年中国大陆 LCD 产能2.34 亿平方米,占全球 LCD 产能约 70%;预计到 2026 年,中国大陆 LCD 产能将增加到 2.78 亿平方米,占全球 LCD 产能约 78%。
LCD 按照背光显示模组分为传统背光、Mini LED 背光两大类,其中 Mini LED 背光能够赋能 LCD,大幅提升对比度、亮度,目前已实现初步规模量产,并应用于电视、VR、笔记本、平板电脑、车载显示器、商用显示、医用显示仪、工控显示器等领域。
同时,产业链各环节主流厂家积极布局 Mini LED、OLED 及 Micro LED 等新型显示技术,以获得更优的对比度、色域、功耗等性能,其中:OLED 显示技术目前主要应用于手机市场,而 Mini LED 直显和 Micro LED 受技术和工艺影响,尚处于技术和应用突破阶段。
具体对比如下:
(1)对于采用传统背光的 LCD,其 LED 灯珠尺寸在 200μm 以上,芯片尺寸和点间距微缩化已成为 LED 显示技术发展趋势。
(2)采用Mini LED 背光的 LCD,其 LED 尺寸约在 50-200μm,能够利用现有的 LCD 产业链基础,是目前超高清显示市场较优的新兴技术路径。较传统背光 LED 而言,Mini LED 背光具备更高对比度、更低功耗和更优质自然的显示效果,Mini LED背光显示屏在轻薄度、对比度、色彩还原、亮度等方面优于传统背光 LCD 显示屏;Mini LED 背光的显示效果接近 OLED,但是具备更优的经济性、功耗低、寿命长等优势。
(3)Mini LED 直显能够自发光,其芯片尺寸约在 50-200μm,具备对比度高、亮度高、寿命长等优势,主要应用于商用显示领域,目前已实现初步规模量产。
(4)OLED 能够自发光,具有轻薄、功耗低、柔性好、发光效率高等特点,但存在工艺复杂、良率较低、成本较高、使用寿命较短等问题,目前主要应用于中高端手机市场。(
5)Micro LED 的芯片尺寸在 50μm 以下(一般为 1-10μm 级别),具备功耗低、亮度高、解析度高、色彩饱和度佳等优点,且功耗、亮度性能优于 OLED,但是尚处于前期开发探索阶段,其所面临的巨量转移(将数量庞大的 Micro LED 芯片转移到特定的驱动基板上,并组装成二维周期阵列的技术)等量产难题尚未完全解决。
因此,Mini LED 背光凭借经济性和技术优势,在包括电视、显示器、车载等在内的中大尺寸屏幕应用领域具备突出竞争优势,而且由于其能够利用现有成熟、高良率、低成本的 LCD 产业链基础,具备快速提高市场渗透率的潜力。具体对比情况如下:
1)Mini LED 背光
Mini LED 背光显示作为传统背光 LCD 面板的一项赋能式技术,凭借多元的应用场景、相对较低的产业化难度、较长的使用寿命、可靠性及产品经济性,Mini LED 背光应用市场空间广阔。主要原因包括:
(1)LCD 显示仍是目前主流显示技术,根据 CINNO Research 数据,2022年中国大陆 LCD 产能 2.34 亿平方米,占全球 LCD 产能约 70%;预计到 2026 年,中国大陆 LCD 产能将增加到2.78 亿平方米,占全球 LCD 产能约 78%。
(2)Mini LED 背光模组能够赋能 LCD显示技术,其具备高色域、高对比度和高亮度等显示效果的优势。根据 CINNOResearch 的数据,预计到 2026 年,全球 Mini LED 背光模组市场规模将达到 57亿美元,其中,台式显示器、笔记本电脑、平板等中小尺寸消费电子市场将占总出货量的 64%左右。
Mini LED 背光模组将侧入式背光方案改为直下式背光方案,将侧入式背光方案中几十粒大颗粒 LED 灯珠组成的灯带,变更为直下式背光方案中由数千颗、乃至上万颗微型灯珠组成的灯板。采用 Mini LED 直下式背光源,能够通过区域调光技术,令屏幕达到高动态范围的显示效果,从而更加生动地呈现暗态画面下的细节,达到高对比、广色域以及薄型化,并应用于高阶笔电、电竞显示器及车用面板等领域。
此外,由于 Micro LED 长期存在包括微缩制程、巨量转移、全彩化等技术和成本上的不足,暂时无法实现产业化应用,芯片尺寸更大、适用传统制程的 Mini LED 背光应运而生。
Mini LED 背光在电视、笔记本电脑、车载及室内大屏等多个领域应用前景广阔,包括苹果、TCL、海信、华硕、群创光电、友达光电、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。
2022 年以来,包括理想 L9、凯迪拉克 LYRIQ、第三代荣威 RX5 和飞凡 R7 在内的多款车型已搭载 Mini LED 背光屏幕并交付客户。
2)Mini LED 直显
Mini LED 直显能够自发光,其芯片尺寸约在 50-200μm,具备对比度高、亮度高、寿命长等优势,主要应用于商用显示领域,目前已实现初步规模量产。
3)Micro LED
Micro LED 显示技术的 LED 芯片尺寸小于 50um,其显示像素间距可以由毫米级缩小到微米级。Micro LED 显示技术具备功耗低、亮度高、解析度高、色彩饱和度佳等优点,相比于 OLED 技术,Micro LED 功耗更低,亮度更高,是整体显示行业普遍认可的显示技术。
但是,目前 Micro LED 整体制造成本仍相对高,且面临制程微缩、巨量转移等关键技术阻碍、良品率不及预期等问题,暂未实现大规模量产。高昂成本将抬高整体产品价位,严重阻碍了 Micro LED 在商业应用领域的渗透。由于关键技术难题尚待攻克,其距离市场化仍有距离。
4)OLED
OLED 也称“有机发光二极管”,是继 LCD 后较为成熟的新型显示技术。按驱动方式分,OLED 可分为被动式驱动(PMOLED)、主动式驱动(AMOLED)。其中 AMOLED 功耗更小、发光元件寿命更长、应用更为广泛,是 OLED 技术的主流技术。OLED 具有自发光的特性,拥有轻薄、功耗低、柔性好、发光效率高等特点。
但是,由于 OLED 依靠发光材料受电流刺激发光,但不同发光材料的老化程度不同,因此 OLED 的亮度随着使用时间变长而下降,屏幕也可能产生偏色。此外,OLED 有机成膜技术是 OLED 特有的核心技术,需要制作多层薄且均匀的
精细有机薄膜,成本高昂。器件封装技术也是 OLED 有别于其他显示技术的另一关键技术,成本同样居高不下。因此,相比于 LCD 技术,OLED 产品成本较高、产能有限,导致终端产品的价格相对较高,且难以满足专业显示市场对使用寿命和性能稳定性要求,目前主要应用在中高端智能手机等小尺寸屏幕市场。
根据 CINNO Research 数据,2022年中国大陆 OLED 面板产能 1,400 万平方米,全球 OLED 面板产能 3,400 万平方米;预计到 2026 年,中国大陆 OLED 面板产能将增加到 2,500 万平方米,全球 OLED 面板产能将增加到 5,300 万平方米。
图:2017-2026 年全球 OLED 产能趋势预测,来源:CINNO Research
综上所述,Mini LED 背光是赋能 LCD 转型升级的重要驱动因素,采用 MiniLED 背光的 LCD 具有高色域、高对比度和高亮度等显示效果的优势,而且由于其能够利用现有成熟、高良率、低成本的 LCD 产业链基础,具备快速提高市场渗透率的潜力,市场发展空间广阔。此外,OLED 显示技术目前主要应用于手机市场,而 Mini LED 直显和 Micro LED 受技术和工艺影响,尚处于技术和应用突破阶段。