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Mini-LED Display

车载显示屏面板新秀：Mini LED

Byab

Sep 2, 2021 #LED

随着自动驾驶、智能网联技术的发展，汽车显示屏逐渐成为车辆的核心交互界面，通过屏幕便可以实现车辆除行车外的各种控制。根据Omdia数据，2020年全球汽车用显示屏出货量已经达到了1.27亿片。市场对车载显示屏的增长较为看好，即使在芯片短缺的制约下，仍有机构预测2021年前装出货量或达1.48亿。


车载显示屏面板新秀：Mini LED

由于车载显示屏不管是从功能占比上还是使用频率都在快速攀升，显示屏本身的品质将会严重影响消费者对相关车型的好坏评价。而习惯了智能手机等消费电子使用体验的消费者，必然会对车载显示屏抱有同样的期望。

车载显示屏面板新秀：Mini LED

因此，除了车规级要求的高低温耐候性、高使用寿命外，车载显示屏对其亮度、画质等细节方面的要求变得越来越高。比如说现在行业热门的高对比度、高动态HDR、宽色域要求。
车载显示屏面板新秀：Mini LED
现在车载显示面板基本都是LCD类型的，少数会用到OLED显示屏。随着行业对显示品质要求的提升，LCD受限于自身结构与成像原理，其部分缺点不可避免的暴露出来。

1、LCD组成结构及显像原理


LCD 面板的组成结构较为复杂，除了玻璃的基板外，还有液晶层、滤色片、偏光片、导光片以及背光模块…等组件。LCD指的是其中的液晶层，是用来控制光线的方向，本身并不发光，需要LED的背光作为光源；另外，LCD也不是直接显示画面，需要通过彩色滤光片来显像。滤色片由许多像素点所组成，每个像素点都包含了红色（R）、绿色（G）及蓝色（B）等三种颜色的子像素，依照色彩学的基本概念，RGB 三原色按照明暗比例的不同，就可以组合成现实中的各种颜色，而各种不同颜色的像素点组合起来，就构成了我们所看到的彩色画面。

车载显示屏面板新秀：Mini LED

2、LCD的短板


为保留液晶分子扭转的余裕，LCD 面板液晶层的分子与分子之间，本来就有空隙的存在，当 LCD 面板在显示偏黑的场景时，液晶层难以完全遮盖住背光光源，会导致黑色显像的纯度不足，最直接的影响，就是面板的原生对比规格难以提升，普遍仅落在 1000：1 左右，最高不过 5000：1。故此传统LCD很难满足车载显示屏现有的高对比度、HDR等显示效果需求。

车载显示屏面板新秀：Mini LED

为了进一步提高画面表现，面板厂从背光技术着手进行改良，其中之一，就是从全局的调光改为分区控光——Local dimming。这种方案也有一个弊病，分区数太少产生光晕问题比较严重。

车载显示屏面板新秀：Mini LED
不管是前面讲的高对比度、动态HDR、还是宽色域的要求，需要对显示屏上相关区域的亮度、色彩进行精细化控制。解决前文提到的LCD困局，从显示技术上看，最优解是采用革命性的显示技术以抛弃LCD与滤光片的使用，比如说可以实现自发光的OLED/Micro LED屏。

1、OLED优缺点


OLED是有机发光层自发光，显示屏上的每个发光点都能通过电压控制敏感，因此其色域、对比度、HDR等效果都会非常好。但OLED的问题也非常明显：成本太高，亮度偏低，使用寿命基本上很难满足车载要求。

车载显示屏面板新秀：Mini LED
奥迪7英寸OLED，三星显示提供

2、Mini LED ：晶粒尺寸在50~100µm的LED


Micro LED则是将LED灯做到足够小，从而实现类似OLED的显示效果。目前业界普遍将LED晶粒尺寸在50~100µm的LED称之为Mini LED，而将晶粒尺寸在30µm以下的称为Micro LED。Micro LED生产中的巨量转移是行业突破的关键技术难点，目前看来，短期内还未见革命性量产突破的可能。因此Mini LED开始进入行业视野。

Mini LED目前的商用分为两种，直显或背光。其中直显暂时仅用在大尺寸商显上面，而在车载显示上面来说，则是背光应用。Mini LED背光目前在轻薄化方面较传统LCD其实并无明显优势，但用在对显示屏厚度没有严格要求的车载显示上却十分合适。

车载显示屏面板新秀：Mini LED
华星官网发布48” 8K In-cell Touch AM Mini-LED背光曲面车载屏

Mini LED的背光控制也属于前文提到优化LCD显示的 local Dimming方案，它是一种直下式背光方式。但由于Mini LED尺寸非常小，分区数足够多，比如说8英寸的显示屏集成上千颗LED，因此可以实现对显示屏上极小的部分上面进行精细化控光。

车载显示屏面板新秀：Mini LED
天马此前展出的Mini LED 背光显示屏结构

通过精准控光，便可以实现很高的明暗对比、动态显示，继而在对比度、HDR、色域方面都有非常大的提升。此外，采用这种背光方案在显示画面更真实的同时，还可以提升整体屏幕亮度。

汇总来看，Mini LED背光屏的优势如下：

  • 亮度、对比度、高 HDR(即苹果口中的 XDR)
  • 色域更广、颜色更饱和
  • 峰值亮度提升 3~5 倍 (>1000nit)
  • 显示寿命比 OLED 延长 3~5 倍
  • 可比 OLED 省电多达 80%
  • 成本比 OLED 更低
  • 目前有着大量的LCD产线，稍经改造，便可进行批量生产，降低Mini LED产品成本，保障产能

summary

小编与部分行业人士就现在的创新显示市场进行了交流，大致有以下几个观点：

1、OLED和Mini LED背光的Local Diming产品，相比于传统LCD显示效果是质的飞跃，明年高端车型或将开始量产。

2、Mini LED的亮度、使用寿命方面较OLED占优，在现有产线的Mini LED背光改造完成后，其成本可以得到很大的下降，中低端品牌及车型在后续应用中进一步铺开存在可能性。

3、从技术上看，OLED使用寿命方面短期内难见革命性突破，Mini LED背光使得LCD液晶面板的行业寿命延长，在车载显示领域，未来很长一个时间段内，这Mini LED与OLED或将共存。

4、华星、群创、天马、京东方等面板巨头都在积极推广Mini LED在车载显示上的应用。

2021年是Mini LED 量产元年，Mini LED应用正在快速增长。车载显示的下一代创新显示技术如何发展？欢迎加入车载Mini LED交流群交流。现已有集度汽车、天马、京东方、华星光电、海信、龙腾光电、隆利科技等产业链朋友加入。

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The original article was posted on the WeChat official account "Smart Car Club."车载显示屏面板新秀：Mini LED

Recently, vehicles equipped with integrated black, large-sized displays have gained recognition among many consumers, becoming a hot topic in the industry. Of course, curved displays, 3D glass, large multi-screen setups, OLED, and other hot topics have always been the focus of competition among major manufacturers. In such an industry landscape, Aibang has established a car display communication group. Currently, upstream and downstream enterprises in the display and bonding industry chain, such as FAW, SAIC, Geely, Great Wall, Changan, Harman, Marrelli, Huayang, Desay SV, Hangsheng Electronics, Tianma, BOE, TPK, Changxin Technology, Xinli, Lai Bao, Lanshi, Bern, Teyi, Victory Precision, Xingxing Technology, TDK, VAC, 3M, Tongli Optoelectronics, Corning, Schott, AGC, Nippon Electric Glass, Sumitomo, and Sabic, have joined. All friends are welcome to join the group for discussions and mutual progress. 从全新奔驰S级看车载显示带来的豪华感与科技感
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