三星如何让电视画质更臻完美?解密量子Mini LED技术

Mini LED的出现不仅为次世代显示技术Micro LED铺路,更成为LED产业与面板厂用以打破僵局的新契机;为此,不仅台湾面板企业积极布局,电视品牌企业也加快导入脚步。例如三星最新推出的Neo QLED量子电视,便采用革命创新的Mini LED背光技术,以实现更完美的画质。

众所周知,三星2021全新Neo QLED量子电视,奠基于量子Mini LED技术,那么,究竟什么是量子MiniLED技术?而这技术又何以能让电视画质更趋于完美?对此,三星技术说明会表示,关键在于“超薄微型涂层”(Micro layers)。

根据三星的资料解释,以往的LED制程为先封装,接着盖上透镜,借由传统背光组件发光,最后经透镜散射光线。如今,全新的量子Mini LED技术,不需使用笨重的透镜,高度可减少至传统LED四十分之一。关键在于,量子Mini LED技术利用一层超薄微型涂层控制光输出锥面,不需使用透镜,借此将无需封装的LED直接接合在基板上,实现轻量化设计。

三星量子Mini LED技术,晶粒大小仅有传统LED的四十分之一。 (Source:三星)

三星补充,传统LED仅用少数发光二极管发光,搭配透镜扩散光线,使显示面板发光。此方式可使整个屏幕亮度一致,但透镜漫射光线时,会在相邻的调光区块间产生光晕。

相较之下,具备超薄微型涂层的量子Mini LED可增加垂直发散的光线,将侧向漫射的光线减至最低。通过该方式,各LED发出的平行光束会逐渐扩张,在光线重叠部分最小的情况下,提供均匀的照明;且这段过程会在极短距离内完成,故电视可以做到极薄。

在资料中三星也比较了量子Mini LED和传统LED的光学特性。三星指出,传统LCD面板有数十至数百个发光二极管,量子Mini LED背光结构则增加到数千个发光二极管,能更有效地控制显示器上的调光区域。传统的LED透镜会使光线均匀的透散开来,进而形成相当大的散射角锥,因此容易在高对比图片(例如夜空中的月亮)的调光区域形成光晕。

通过量子Mini LED技术,电视图片可以更栩栩如生。 (Source:三星)

而具超薄微型涂层的量子Mini LED,就像小型的背光模块,光线会以垂直方向分散开来,接着,超薄微型涂层再对光输出塑形,并于屏幕上产生完美均匀的光线。此设计提升了整体亮度,减少光线漫射所造成的光晕现象。从光输出角度上的比较结果来看,量子Mini LED的半峰全宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)可减少至传统LED封装体的三分之一,使光线更加集中,减少光晕。

“超薄微型涂层可以恰如其分地扩散光线,提供均匀照明,不受干扰,以实现更完美的深层黑与高对比。”台湾三星消费性电子产品业务群产品经理王珮怡说明。

不仅如此,为了实现更精准的光源控制,三星也另外提出两款可精密控制的Mini LED驱动IC──S6LP441和S6LDMB1。相较业界传统多任务法,三星新型驱动IC系统解决方案创新之处在于将LED电流驱动IC(S6LP441)及其控制器IC(S6LDMB1)分开配置,S6LP441为微型LED电流驱动器,与Mini LED紧邻配置以获得更佳的控制,并有效运用LED发光期的效率,不仅扩大调光区,且可借由减少布线以提升IC能源效率。另搭配创新芯片尺寸封装(CSP)技术,免去金属布线制程,在展现更明亮细腻色彩的同时,也实现更轻薄的电视尺寸。

三星发布具更精密控制度的Mini LED驱动IC,提升Mini LED运行效率。 (Source:三星)

三星最后指出,Mini LED因种种优势深受各大产业如笔记本、计算机屏幕、平板、XDR以及车用显示器等高度关注,甚至成为高端规格首选,显见Mini LED后势看涨,有望成为新一代高端技术主流。台北科技大学光电系教授兼系主任陈隆建博士则表示,Mini LED的价值不是过渡性的显示技术,而是强化和改良了现有的技术,预估短期内不会发生Micro LED取代Mini LED的状况。对于消费者来说,生活形态改变让电视角色提升,人们更愿意投资电视商品。

(首图来源:三星)