一万八的苹果 M1 iPad Pro 12.9 英寸,怎么就成了“期货”

2020 年,手机屏进来“高刷”时代,革新率从 60Hz 一路飙升至 165Hz。而在平板和电视屏这块,关节词宛若惟有一个,即是 Mini LED。

听说在少许职业设计师的眼里,屏幕划分非常简单:苹果的,不是苹果的。这一定程度上能够介绍苹果产物在图像表现方面的职位。

这不,Mini LED 这件事,又让苹果玩了个大的。2021 年 4 月 21 日破晓,苹果新款 iPad Pro 祭出了目前“地表非常强”的一块量产 Mini LED 屏。

10000 颗“小灯珠”、2500 个背光分区、比拟度 100 万:1、峰值亮度 1600nit,让人不敢相信,这是一块 LCD 屏幕(液晶表现屏)。

今年 年苹果公布了 Pro Display XDR 表现器,其凭借 576 个部分调光分区和自研的时序掌握器芯片,险些吊打了市面上全部同类表现器。两年以后,苹果用毕竟证实,“惟有我能战胜我本人”。

▲苹果 Pro Display XDR 表现器(左)

在苹果做这件事以前,LCD 比肩 OLED 屏幕表现结果,或是不太敢想的。

Mini LED,成为了给 LCD 屏“续命”的良药,宛若也成为了国内屏幕家当玩家换道追逐中国台湾、韩国敌手的契机。但是扒开苹果 iPad Pro 的屏幕提供链,台湾晶元、隆达、台表科,韩国 LGD 这些名字或是占有了主导,鹏鼎控股显得有些孑立。

2021 年会成为 Mini LED 商用“元年”曾经是业内共鸣,在 Mini LED 放量前夕,有须要深度打听下这“香饽饽”技术背地的门道,在 Mini LED 观点火爆的背地,毕竟谁会短长常大赢家,又有哪些国内玩家,曾经箭在弦上,几欲进步?

售价非常高一万八千元的 iPad Pro,?

苹果春季公布会公布的 12.9 英寸 iPad Pro,是苹果斥资布局 Mini/Micro 平台后的首款问世产物,标记着 Mini LED 背光技术的成熟及商用化。

01.

Mini LED 只是垫脚石,

“终极表现”另有多远?

提及 Mini LED,这还真不是苹果一拍脑门儿想出来的主张,他的小算盘,从六年前就首先打了。

2014 年,苹果回收了 LuxVue Technology,在其时,这家公司并不是非常知名,朋友们只晓得他们是一家钻研面向花费电子产物的低功耗 LED 屏幕技术的公司。

当苹果行动以后,全部人都晓得苹果要在屏幕上“下资本”,动真格的了。也即是从那一年首先,Micro LED 技术的观点首先惹起了行业的宽泛关注。

要留意,不是 Mini LED,而是 Micro LED。

传统 LCD 屏幕要想发光,需要靠 LED 背光模组来“点亮”,是一种“被迫式”的,而 OLED 屏幕则是主动式发光,对“光的掌握”就能够加倍天真,颜色阐扬也更好;而且 LCD 屏幕因为背光永远存在,无法做到“纯黑”,所以在比拟度上也要逊色非常多。

这时,若把 LCD 屏幕的背光分区变得非常多,不就能够做到相似 OLED 屏幕的结果,实现自力掌握的“主动式”发光?

好比在上头这张图里,摆布两块屏幕,同样要表现一个“圆”,传统 LCD 屏幕时时侧入式背光,只能整体点亮;而左边的 Mini LED 屏幕因为背光分区极多,就能够自力掌握,只需要开启表现画面区域的背光即可。

Micro LED 的道理即是将背光的 LED 灯珠做到非常巨大的数目级,LED 芯片要做到 30μm 的级别,大概即是头发丝的直径,从而实现媲美 OLED 的“精准控光”,到达更好表现结果的同时,两全 LCD 固有的低老本、长命命好处。

▲各种表现技术的根基特征,数据来源:LEDinside

固然,想要实现是非常难的,有多灾呢?苹果在回收 LuxVue 以后,在五年内投入了快要 20 亿美元。三星、LGD、友达等厂家在 2014 年以后也纷繁加大 Micro LED 技术的投入,而其余波及该平台的初创公司的融资金额曾经跨越 8 亿美元。

但至今,仍旧没有一款接纳了 Micro LED 屏幕的公共花费电子产物摆在咱们眼前,惟有代价五六百万美元的 Micro LED 展现产物陈设在展馆中。

▲索尼 Crystal LED 体系,接纳 Micro LED 屏幕,顶配售价 580 万美元

所以,行业首先探索是否有一种“折衷方案”,能够称为迈向 Micro LED 之路上的“垫脚石”。今年 年头,Mini LED 技术首先渐渐走到台前。

固然 Mini LED 仍旧是被迫式发光,但是背光分区却增加了数百倍,LED 灯珠数目也从传统 LCD 屏幕的“几十颗”增加到“不计其数颗”,灯珠尺英寸做到了 100-300μm 摆布。

▲苹果新款 iPad Pro 的背光分区表示图

简单来说,Mini LED 能够在亮度、颜色方面实现靠近乃至逾越 OLED 的表现结果,但老本却能够更低,功耗相比传统 LCD 也有明显上风。

而且 Mini LED 没有 OLED 固有的烙印(长时间表现固定画面后屏幕会有残影)和寿命疑问,更适用平板、计算机等制造力产物,应用前景非常辽阔。

能够说,Mini LED 弥补了 LCD 进化到 Micro LED 以前的空缺。

02.

Mini LED 即是“灯超多”的 LCD 吗?

传统的 LCD 屏幕普通接纳侧光式设计,将 LED 灯珠置于屏幕边沿,程度偏向打光,亮光经历导光板经历屏幕,从而点亮屏幕。

而 Mini LED 普通是接纳直下式设计,大批 LED 灯珠密集排布在面板底部,向上垂直打光,经历高密度排布,实现更小局限内的区域调光,从而让面板的亮度加倍匀称,不会因为光源的远近有明显的明暗变更。

▲某类 Mini LED 背光模组制造流程

而且因为光源更多,Mini LED 也能够实现相比传统 LCD 更高的颜色比拟度和更高的峰值亮度。因为不需要导光板来导光,Mini LED 面板的厚度也随之变薄,让非常终产物的浮滑性有了更好的包管。

能够掌握的背光分区变多,也就意味着屏幕能够有更多区域在不需要的时分“苏息”,从而节减功耗。而且得益于无机发光二极管本身稳定、低电阻的特征,Mini LED 屏幕的寿命要比 OLED 屏幕更长。

▲Mini LED 与传统 LED 背光模组比拟

相对分外的一点是,目前 Mini LED 芯片组装根基都会接纳“倒装芯片”布局。这是因为倒装芯片无需“打线”,适用超小空间密集排布灯珠的需要。

▲芯片正装(左)和倒装(右)表示图

03.

技术途径是成熟了,但技术骨头仍然难啃

Mini LED 相比传统 LCD 屏幕有着云云明显的上风,乃至在表现结果上直逼 OLED 屏幕,那为甚么炒了这么多年观点才终究有少量产物落地呢?

实在,做屏幕连续即是老本和表现结果的博弈,厂家也是要在两者之间取一个平均点,在一定老本限制下,怎样实现非常优的表现结果?

目前看来,Mini LED 技术链条上非常为关节的两个关节,一个是做出好的 LED 芯片,一个是把 LED 芯片封装好,而这两个关节从技术途径上来说曾经成熟,也即是朋友们都晓得该怎么做了。

但在详细制造过程中,尤其是在制造工艺上,另有非常多灾关需要霸占。

▲一片用于制作 LED 芯片的晶圆

好比,芯片倒装工艺固然能够带来诸多上风,但倒装工艺的把控同样极为紧张,怎样在微米级的尺英寸下,包管焊接面的平坦度?以及电极布局的设计、易焊接性以及封装宽容度等等都是 Mini LED 制造工艺的设计难点。

Mini LED 请求 LED 芯片能在较宽分列间距的情况下实现较小的混光间隔,进而低落整机的厚度。所以怎样实现芯片的出光调控,以及后期应用过程中怎样包管出光的一致性都是非常关节的。

▲不同 LED 芯片工艺特征比拟

另外,还需要包管 LED 芯片的亮度密集性、小电流下的亮度一致性、一致的电容性等。分外是红光芯片,在制作倒装工艺过程中需要进行衬底转移,这项操纵较为复杂,其转移技术、制造良率掌握及应用过程中的靠得住性都是各家厂家接续优化的重点。

在封装端,朋友们都晓得 IMD(矩阵式集成封装)、COB(板上芯片封装)、COG(玻璃上芯片封装)等新技术的理想封装结果更好。但空想非常饱满,现实非常骨感。

▲从左至右:SMD 封装、“四合一”IMD 封装、COB 封装

好比 COB 这种性能非常当先的方案,功率更低、散热更好、分辩率颜色更好,同时屏幕封装尺英寸也没有限制,但现实上,因为良率较低,至今都鲜有接纳 COB 方案的产物面世。

▲COB 封装工艺片面流程

因为上述这些极为“刻薄”的请求,Mini LED 目前的制造和检验的功课服从普遍较低,若环境趋势需要快速增进,单纯终端产物发现“百 K 级”以上芯片需要时,服从的限制就会加倍明显,怎样与终端厂家合营,进步制造服从,也是行业目前霸占的重点。

苹果此次新推出的 iPad Pro 即是一个非常好的例子,提供链早就传出消息,该产物估计 4 月就会量产,5 月出货。但毕竟是,苹果也玩起了“期货”,4 月下单,7 月到货,其中缘故业内人士多校验为良率低于预期造成产能不及。

提供链把控力强如苹果,目前也难以包管大范围 Mini LED 产物的出货,其技术难度,可见一斑。

凭据提供链消息来看,苹果新款 iPad Pro,其 Mini LED 屏幕仅背光模组老本就跨越了 100 美元。甚么观点?一块 iPhone 12 Pro 的 AMOLED 屏幕老本大概为 70 美元,A14 芯片老本则在 40 美元摆布。

也即是说,当今一块平板的 Mini LED 屏幕老本要跨越苹果顶级 iPhone 12 Pro 的屏幕、芯片老本的总和。Mini LED 技术工艺成熟、良率晋升、老本下降,仍旧是全部厂家起劲的偏向。

04.

中国台湾韩国侵吞苹果提供链,大陆玩家你追我赶

说到此次的苹果 iPad Pro,实在朋友们对于苹果 Mini LED 新品背地的家当链乐趣更浓。从中国台湾晶元光电、隆达电子、中国台湾表面科技到 LGD,苹果 Mini LED 提供链险些被中国台湾、韩国表现巨擘一切收入囊中。

▲中国台湾隆达电子

凭据苹果剖析师郭明祺剖析,目前苹果 iPad Pro 制造中非常难的一环即是 SMT(表面贴装技术),气象来说,即是“把 LED 芯片粘在 PCB 电路板上”。

目前这个工作由中国台湾表面科技实现,据称台表科的 SMT 进来门槛是目前 Mini LED 家当链中非常高的。

而发现其次个能够对抗台表科的提供商,非常快也要比及 2023 年,也即是两年后。

▲传统 SMT 工艺流程(非苹果 SMT 工艺)

中国台湾的半导体家当链条连续相对完备,从 Mini LED 技术来看,其上游 LED 芯片有晶电、荣达;中游封装、模组有亿光、隆达;驱动 IC 方面有集会等。

大陆这边,也有不少玩家在加快追逐。LED 芯片厂家三安光电、华灿光电、乾照光电在 Mini RGB 芯片、背光应用的 Mini 蓝光芯片等平台曾经实现了量产。

三安光电当今曾经成为了三星 Mini LED 电视的紧张提供商之一,前不久三星方才公布的 Neo QLED 电视就接纳了三安光电的 LED 芯片。

▲三星应用了 Mini LED 技术的 8K 电视

国内面板巨擘 TCL 华星也与三安半导体同盟,建立团结试验室,两边共投入跨越 3 亿资金,配合研发 Mini LED、Micro LED 关联技术以及量产工艺。

群创昨年公布的国内首款可卷曲 Mini LED 表现器用到的 Mini RGB LED 芯片就由华灿光电独家提供。

在中游 LED 封装端,国星光电成为国内首家 Mini LED 封装企业,他们在 Mini LED 和 Micro LED 技术上都有一定的贮备,而瑞丰光电在 Mini LED 背鲜明示模组、柔性曲面 Mini LED 封装表现技术上都获得了一定进展。

鸿利智汇的 Mini LED 背光和直显客户已笼盖京东方、TCL 华星;聚飞光电也成为 TCL 华星 142 英英寸 IGZO 玻璃基主动式 Mini LED 表现屏直显产物的提供商。

▲TCL 华星 142 英英寸 IGZO 玻璃基主动式 Mini LED 表现屏

能够说,Mini LED 家当链条并不贫乏中国厂家的身影。

但是咱们也要看到,在焦点 LED 芯片技术、高端 Mini LED 封装技术方面,国内玩家仍旧是追逐的姿态,间隔中国台湾、韩国在该平台的头部企业仍旧有一定差距。

而且目前国内 Mini LED 技术的推动也渐渐放缓,从“热炒观点”到渐渐岑寂,在晋升良率、大范围量产方面,非常后的攻坚仍有非常多工作要做。

得当放慢脚步,以免步子拉太大,实在对国内企业来说也是一件功德。

05.

三年 Mini LED 芯片达“千亿颗”级,

巨擘纷繁押宝

从 今年 年 12 月微星推出首款 Mini LED 条记本计算机观点产物,到 2021 年年头,三星、LG、TCL、康佳、创维、长虹纷繁推出 Mini LED 电视产物,再到苹果新款 iPad Pro 开售,2021 年,无疑将成为 Mini LED 技术正式商用的元年。

因为 OLED 屏幕固有的烙印和寿命疑问,Mini LED 技术将会成为近几年制造力装备的优选。苹果后续会在 MacBook 系列产物上接纳 Mini LED 屏幕,郭明祺觉得 Mini LED 会在苹果制造力产物线中连结长期关节计谋性职位。

有剖析师估计,苹果 Mini LED 产物的出货量将在 2021 年、2022 年划分增进大概 300% 和 225%。而苹果的踊跃布局也将会强制角逐敌手推出相似产物,目前,华为、三星、LG 等厂家都在踊跃布局 Mini LED 产物。

凭据法国环境趋势钻研公司 Yole 展望,今年 年全球 Mini LED 终端装备数目大概 324 万台,2023 年可到达 8070 万台,复合年均增进率到达 90%。

环境趋势范围方面,美国环境趋势钻研公司 Arizton 预估,2024 年全球 Mini LED 环境趋势将到达 23.22 亿美元。

在这些数据背地,是 Mini LED 单品代价的晋升和 Mini LED 芯片出货量的暴涨做支持。

▲制造线机械上数目浩繁的 LED 芯片

就以咱们平时多见的大尺英寸电视为例,传统 LED 背光模组单台代价在 100 元摆布,而搭载 Mini LED 背光技术的模组代价则在 2000 元以上,代价干脆呈指数级增进。

而在 LED 芯片花消方面,传统侧入式背光的 LED 电视,只需要 50-100 颗摆布的 LED 芯片,而直下式 Mini LED 背光电视则需要 20000 颗以上的 LED 芯片。

▲片面 Mini LED 背光电视产物概览,材料来源:LEDinside

Yole 估计到 2023 年,全球 Mini LED 芯片需要希望到达千亿颗量级。

06.

结语:Mini LED 新疆场,

中国厂家可否换道超车?

接纳传统 LED 背光的 LCD 屏幕环境趋势分泌率曾经靠近极点,从 今年 年首先,在 iPhone X 的推动下,OLED 屏幕就首先在小尺英寸屏幕环境趋势中对 LCD 面板造成显著打击,而 Mini LED 的火热无疑会给中大尺英寸 LCD 赛道带来新的看点。

在 OLED 环境趋势的高速增进中,韩国三星、LG 等厂家成为了非常大赢家,多年造成的技术壁垒在短期内也难以冲破。

国内厂家连续以来在传统 LCD 家当中有着相对深厚蕴蓄堆积,家当链也较为完备,以传统 LCD 技术为底子延长晋级的 Mini LED,对于国内玩家来说是新的契机。固然,工艺、良率等搦战也实打实的摆在眼前。

作为 Mini LED 尝鲜者、全球其次大智内行机厂家的苹果,将 Mini LED 推向前台,Mini LED 环境趋势,也从酝酿渐渐转向发作前夕。

近几年,中国厂家在 LCD 平台快速追逐并实现逾越,而可否捉住 Mini LED 技术时机,则显得尤其关节。

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