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Micro LED與Mini LED產品特性與導入應用價值

新一代穿戴式設備,也可透過導入新背光源提升產品顯示效果、省電效率。Apple

高階顯示器已陸續導入Mini LED背光方案,後繼將有更多走高階路線的產品導入,而在Mini LED之後新一代Micro LED又有何差異?產品特性與導入應用價值,如何在成本、效益、市場競爭力取得平衡,將是新一代顯示方案能否擴展市場的關鍵。

Mini LED技術其實在2018年末已有相關高階顯示器產品導入,在2019年則有希望擴增應用產品範疇,是目前相當LED應用市場熱門的重點技術方案,而另一個更先進的Micro LED技術方案很明顯在晶粒的尺寸定位會較Mini LED更嚴苛、製程與量產難度會更高,雖然同為LED發光零組件產品,其實在後期產品與應用市場也因為技術與效能的顯著差異,導致產品隨為進階方案卻實作導入的方式而產生差異。

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晶粒尺寸定位  導致製程難度、成本差異大

Mini LED與Micro LED最直觀的差異點就在晶粒的單位尺寸區隔,以Mini LED來說,一般只要將晶粒定位在100~200μm範圍通常業界都已經將光源或模組稱為Mini LED方案;至於Micro LED則是定位在100μm以下,甚至有廠商將範圍訂在更嚴苛的60μm以下尺寸,藉此來與競爭對手拉開技術差距,但也是因為晶粒尺寸的差別,讓兩種光源有了不同應用範疇的效用與特性。

首先,若以Mini LED光源切入理解,其實可以先從LCD顯示背光的優化升級角度來檢視光源技術方案,因為Mini LED在單位面積或空間可置放的LED零組件是比舊方案多出「倍數」設置量的差異,若是用於筆記型電腦LCD或是其他LCD屏幕產品,最直接的效益就是亮度、對比與顯示特性提升,甚或是採直下式的LCD背光配置。

因為光點的尺寸縮小,只要驅動背光區塊的控制功能設計對應,還可以大幅提升顯示對比與畫面呈現效果,讓顯示器的觀賞品質有跨世代的顯著差異,這也是為什麼Mini LED技術方案深受高階電競屏幕、蘋果新款高階屏幕青睞的技術差異關鍵。

Mini LED是新一代LED顯示屏背光源優化方案

有趣的是透過背光模組優化,Mini LED的應用特性還不僅只感受方面的優點,對應如新一代穿戴式小屏幕方案、HDR顯示優化、異型屏幕背光方案、曲面屏幕背光方案、AR/VR應用光學方案甚至是車用顯示器方案,Mini LED的更小的光源優勢可以發揮的空間大,加上為現有電子產品的光源升級方案,Mini LED技術只要突破量產的良率與成本關卡,後期導入市場的爆發力可以期待。

另從技術優勢來檢視Micro LED光源方案,會發現Micro LED的特性就是更小的晶粒、更緊緻的點距,從而達到可以對飆OLED屏的顯示特性,如具備自發光特性、無需背光(本身就是發光源)、體積小、厚度薄,甚至透過控制驅動電路的支持達到更進階控制節能的使用特性。

但縱觀Micro LED光源方案,其實會發現Micro LED技術難度高、無法用現有產製流程升級設備導入量產,技術或產品的經濟效益仍需觀察後續市場發展找到合適的切入時點。

Micro LED製程難度高  產品未來發展多元

從生產難度來檢視,當然尺寸越小的產品越困難是不變的道理,自然Mini LED的生產難度遠低於Micro LED,這樣的直接差異也定位了兩者產品導入應用的分水嶺,像是Mini LED背光應用多用於顯示類型產品的進階升級,如高階顯示器、筆記型電腦、高階的一體式AIO電腦等。

目前Mini LED光源成本約較一般LCD背光源高出30?40%,這在定位高階的顯示設備來說是可以成立的定位差異,但換回的顯示效果差異就相當驚人,例如,採Mini LED背光方案的LCD對比OLED屏幕,基本上Mini LED量產難度更低、零組件穩定性高、成本僅OLED面板的七成上下,但卻有更高效率、反應速度快、顯示對比接近OLED屏效果等諸多優點,目前已是高階顯示器的重點光源方案。

若以務實考量,Mini LED技術方案相較原有的LED光源產製製程,可經過產線升級優化或製程調整就能擴增Mini LED產出,雖然初期Mini LED產品仍有製程與成本優化的路徑需要克服,但實際上其面對的成本壓力仍低於Micro LED光源產品甚多。

尤其是Mini LED可以銜接現有LED光源成為LCD整機產品的光源升級方案,對於採行舊背光源方案的LCD產品可在少量修改後立即透過更換Mini LED方案獲得顯示特性的飛躍式的提升,大幅為產品的市場競爭能力加分,對於市場區隔與推展Mini LED技術具無法忽視的整合效益,可以預期2019~2022年顯示器市場在Mini LED成本與效益持續發酵下,逐步增加Mini LED先進背光源的比重將持續增加。

LED先進光源應用仍以市場需求為主

至於Micro LED雖然目前仍在商業應用、生產技術、生產成本較難取得合適的市場切入時機點,最大的關鍵瓶頸仍在Micro LED何時能突破技術瓶頸,一但關鍵產製技術達到市場化條件,對Mini LED的影響還是會存在、或是加速Mini LED以更快的速度普及到更多產品。

若以Mini LED這類過渡時期的升級技術方案來看,實際產品的發展週期時長還是要看下世代的技術何時成熟與商品化的速度而定,目前仍需持續關注市場進展。

若務實考量,其實會發現Mini LED在2019年迸發的市場動能將不可小覷,因為Mini LED正逐步於產能製程優化,良率正逐步跟上,同時具備異形切割優勢,搭配軟性基板甚至可因應曲面屏的背光設計要求,搭配驅動電路可以進行更細緻的區域調光控制方案,進而達到更優異的HDR顯示效果、更高的演色表現。

加上光源電路零組件薄化優勢,與目前薄化設計著稱的OLED顯示方案差距無幾,已是目前重點的進階光源技術方案之一,甚至一片電視大屏幕就要用上三、四萬顆Mini LED,手機屏幕也需要使用上近萬顆的Mini LED,這對目前產能供過於求的LED市場來說,也是產能去化的一大利多。

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