技術(shù)前沿：Mini LED背光（上）

　　LED(Lighting Emitting Diode)即發(fā)光二極管，是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，在半導體中通過(guò)載流子發(fā)生復合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。

　　發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時(shí)會(huì )把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發(fā)光。

　　什么是Mini LED？

　　顧名思義，“Mini”中文名稱(chēng)就是“迷你”的意思。如果說(shuō)小間距LED顯示屏重在點(diǎn)間距之間的“小”，那么Mini LED自然就是達到更小的級別，堪稱(chēng)迷你這一級別了。如果追本溯源，將會(huì )發(fā)現Mini LED這個(gè)單詞，首先源自于晶電，目前晶電透露出來(lái)*的有關(guān)Mini LED的消息，正是它的“可量產(chǎn)”進(jìn)程。

　　Mini LED的概念先由晶電提出來(lái)，現在這個(gè)概念也逐漸為大陸廠(chǎng)商所接受，只不過(guò)AIOT大數據認為雙方所指的Mini LED又略有不同。

　　確切地說(shuō)，是行業(yè)內所說(shuō)的“Mini LED”與“Mini LED顯示”是一個(gè)不一樣的概念。臺廠(chǎng)商提出的Mini LED純粹就晶體顆粒的間距而言，而大陸LED顯示屏行業(yè)內的企業(yè)推出Mini LED卻凸顯在封裝形式不同。一個(gè)是指某類(lèi)新型封裝形式的產(chǎn)品，另一個(gè)則是顯示的分類(lèi)。

　　Mini LED在顯示上主要有兩種應用，一種是作為自發(fā)光LED顯示，同小間距LED類(lèi)似，由于封裝形式上不需要打金線(xiàn)，相比于小間距LED，即使在同樣的芯片尺寸上Mini LED也可以做更小的點(diǎn)間距顯示。另外一種是在背光上的應用。相比于傳統的背光LED模組，AIOT大數據認為Mini LED背光模組將采用更加密集的芯片排布來(lái)減少混光距離，做到超薄的光源模組。另外配合local dimming控制，Mini LED將有更好的對比度和HDR顯示效果。

　　由于Mini LED芯片尺寸以及封裝技術(shù)的限制，RGB自發(fā)光顯示應用的Mini LED目前能做到的點(diǎn)間距極限基本上在0.5 mm，做成4K屏幕的時(shí)候，整個(gè)屏幕尺寸達到了85寸以上，而且用到的大量LED芯片(~2400萬(wàn)顆)使得屏幕在成本異常高昂，為了增進(jìn)LED在顯示市場(chǎng)的競爭力，提升原有LCD背光的顯示品質(zhì)，Mini LED在背光領(lǐng)域的應用(以下用Mini BLU來(lái)表示)越來(lái)越受到業(yè)界的重視，并且常常被用來(lái)與AMOLED對比。

　　Mini BLU與他幾種顯示技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對比具體如下圖。在顯示的幾個(gè)最基本要素包括，功耗，成本，壽命，點(diǎn)間距，亮度，對比度上，Mini LED基本上是一個(gè)全能選手。但是在A(yíng)MOLED已經(jīng)大紅大紫的今天，Mini LED在背光領(lǐng)域應用的產(chǎn)品依然受到質(zhì)疑，遲遲沒(méi)有進(jìn)入市場(chǎng)。當然這主要是源于Mini BLU技術(shù)儲備相對較晚(主要于17年的下半年開(kāi)始)，另外一部分是因為它依然是基于LCD的顯示技術(shù)。即使是LED芯片的從業(yè)者也會(huì )想當然地認為他的顯示效果會(huì )不如AMOLED，忸忸怩怩的把它定位在A(yíng)MOLED之下。

　　但AIOT大數據認為事實(shí)并非如此。相比AMOLED，Mini BLU在成本，壽命上有毋庸置疑的優(yōu)點(diǎn)。由于LED 芯片比OLED有更高的光電轉換效率，在加上local dimming控制，Mini BLU也會(huì )有接近甚至更低的功耗，因此也能做到更高的對比度和更高的亮度。點(diǎn)間距主要受限于LCD技術(shù)，目前也可以做到優(yōu)于自發(fā)光的AMOLED。

　　基于以上種種優(yōu)點(diǎn)，Mini BLU總能在適合的領(lǐng)域找到它的一席之地，無(wú)論AMOLED是否產(chǎn)能不足，它一定是靠譜的。當然在消費者越來(lái)越追求個(gè)性化的今天，Mini BLU也有一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是無(wú)法做成柔性的(但是依然可以做到曲面的)，這個(gè)主要也是受到LCD技術(shù)的限制。

　　在終端應用上，從小屏幕如手機，PAD，到中屏幕如車(chē)載，Monitor，再到大屏幕如TV，Mini BLU與AMOLED都有各自的競爭優(yōu)勢，一時(shí)半會(huì )兒可能誰(shuí)也取代不了誰(shuí)。特別是在車(chē)載，以及中大屏幕顯示上， Mini BLU會(huì )有更加明顯的成本優(yōu)勢以及更好的壽命和可靠性，這些將是目前AMOLED無(wú)法取代的優(yōu)勢。

　　Mini LED背光技術(shù)

　　相比于傳統LED背光源，Mini LED擁有更多優(yōu)勢，適合高端液晶顯示器解決方案：

　?、倏梢灾苯硬捎肦GB三色的LED模組，實(shí)現RGB三原色無(wú)缺失的顯示效果，且可覆蓋100% BT2020的寬色域，色彩的鮮艷度媲美OLED。

　?、贛ini LED可以實(shí)現高亮度(>1000nit)下散熱均勻，這是傳統分立LED器件方案無(wú)法做到的。

　?、跰ini LED背光可以做到直下式超薄的LCD顯示，即OD≈0mm，這在輕薄的便攜式消費電子中應用廣闊，例如AR/VR眼鏡、手機、筆記本電腦等。

　?、躆ini LED結合精細的Local Dimming，可以實(shí)現超高對比度(1000000：1)，讓黑的更深邃，亮的更明亮。

　　Mini LED背光封裝采用倒裝Mini LED芯片直接實(shí)現均勻混光，無(wú)需透鏡進(jìn)行二次光學(xué)設計，由于本身芯片結構小，利于將調光分區數(Local Dimming Zones)做的更加細致，從而達到更高的動(dòng)態(tài)范圍(HDR)，實(shí)現更高對比度的效果;另一方面，還能縮短光學(xué)混光距離(OD)，以降低整機厚度從而達到超薄化的目的。

　　Mini LED背光可結合Local Dimming技術(shù)根據電視信號中畫(huà)面各處的亮暗場(chǎng)，實(shí)時(shí)控制對應背光區域的開(kāi)關(guān)及亮度調節，使畫(huà)面中黑色更黑，白色更白，色彩更自然艷麗，視覺(jué)的逼真感帶來(lái)身臨其境的最佳體驗。

　　CES 2019期間，華碩首次公開(kāi)了新款旗艦級專(zhuān)業(yè)顯示器“ProArt Studio PA32UCX”，這是一款32英寸的Mini LED背光4K游戲液晶顯示器，其BLU采用了由隆達電子生產(chǎn)的10，000多個(gè)Mini LEDs。

　　Mini LED技術(shù)難點(diǎn)及市場(chǎng)應用、趨勢

　　Micro LED自蘋(píng)果在新一代iWatch上未進(jìn)行使用后，各方面對其技術(shù)及應用的看法更加理性，關(guān)聯(lián)廠(chǎng)家也正在積極合作向應用端推進(jìn)。

　　與此同時(shí)Mini LED則逐漸走入現實(shí)，從上到下，各廠(chǎng)家紛紛跟進(jìn)，經(jīng)過(guò)去年一年的嘗試，目前各大終端應用廠(chǎng)也都已基本完成原型設計，從近年來(lái)的展會(huì )看：三星、Lumens等廠(chǎng)家都推出Mini LED的應用。

　　不過(guò)，不管是大陸廠(chǎng)商的Mini LED產(chǎn)品，還是臺廠(chǎng)所指的Mini LED顯示，要談?wù)摱叨祭@不開(kāi)Micro LED。

　　Micro LED被視為下一代的顯示產(chǎn)品，相對于當前的LCD、OLED而言，的確具有自身的優(yōu)勢，但眾所周知, Micro LED在“巨量轉移”環(huán)節及關(guān)鍵性設備上，目前還沒(méi)有獲得實(shí)質(zhì)性的突破。要把數百萬(wàn)甚至數千萬(wàn)顆微米級的LED晶體正確且有效率地移動(dòng)到電路基板上，這是目前Micro LED所面臨的一個(gè)巨大的挑戰。行業(yè)普遍認為Micro LED要突破量產(chǎn)的瓶頸，至少還有兩到三年的路要走。但顯示技術(shù)的發(fā)展是十分快速的，面對OLED的強勢崛起，一些發(fā)展Micro LED的企業(yè)看在眼里，急在心里。一旦OLED占著(zhù)先機，拿下了絕大部分的市場(chǎng)份額，就算未來(lái)幾年Micro LED能夠攻克技術(shù)難關(guān)，只怕黃花菜也都涼了。

　　也就是說(shuō)，Micro LED再好，終究遠水解不了近渴，面對這種情形，相關(guān)廠(chǎng)商當然不會(huì )坐以待斃，于是開(kāi)始尋找一條折衷的路子。正是在這種緊迫的情況下，被視為過(guò)渡性技術(shù)路線(xiàn)的Mini LED被提了出來(lái)。Mini LED大體是指晶粒尺寸在50—100微米的LED。相較于Micro LED，Mini LED在制程上更具可行性，技術(shù)難度也要低許多，更容易實(shí)現量產(chǎn)，能夠快速地投入市場(chǎng)。

　　相對于目前的常規應用，Mini LED實(shí)有其獨特的優(yōu)勢：

　　(一)對于背光應用，Mini LED一般是采用直下式設計，通過(guò)大數量的密布，從而實(shí)現更小范圍內的區域調光，對比于傳統的背光設計，其能夠在更小的混光距離內實(shí)現具備更好的亮度均勻性、更高的的色彩對比度，進(jìn)而實(shí)現終端產(chǎn)品的超薄、高顯色性、省電。

　　同時(shí)由于其設計能夠搭配柔性基板，配合LCD的曲面化也能夠在保證畫(huà)質(zhì)的情況下實(shí)現類(lèi)似OLED的曲面顯示、另一方面，由于目前OLED是有機材料的自發(fā)光，在可靠性方面Mini LED也極    具優(yōu)勢;基于LED成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，AIOT大數據認為使用Mini LED的背光的成本也僅僅是同尺寸OLED的60%左右，各方面都極具競爭力。

　　(二)對于顯示屏應用，RGB Mini LED克服正裝芯片的打線(xiàn)及可靠性的缺陷，同時(shí)結合COB封裝的優(yōu)勢，使顯示屏點(diǎn)間距進(jìn)一步縮小成為可能，對應的終端產(chǎn)品的視覺(jué)效果大幅提升，同時(shí)視距能夠大幅減小，使得戶(hù)內顯示屏能夠進(jìn)一步取代原有的LCD市場(chǎng)。

　　另一方面，RGB Mini LED搭配柔性基板的使用，也能夠實(shí)現曲面的高畫(huà)質(zhì)顯示效果，加上其自發(fā)光的特性，在一些特殊造型需求(如汽車(chē)顯示)方面有極為廣闊的市場(chǎng)。

　　上面可以看出，Mini LED在當前LED所面臨的局勢下，相對其他競爭者，具有很大的優(yōu)勢，基于此，各廠(chǎng)家也都在研究，從目前的情況看，雖然其芯片大小跟正裝芯片的小間距芯片類(lèi)似，但也有諸多不同。

　　其技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)及難點(diǎn)：

　　1、芯片端

　　a、芯片微縮化，由于Mini LED要求像素點(diǎn)的間距在1mm以下，這也要求Mini LED的芯片也需要變小，目前Mini LED的芯片普遍要求200um以下，這對LED芯片生產(chǎn)過(guò)程中的光刻和蝕刻提出了更高的要求，特別現有成熟的生產(chǎn)設備難以滿(mǎn)足100um以下的芯片生產(chǎn)，在小尺寸芯片情況下，焊接面的平整度、電極結構的設計、易焊接性以及對焊接參數的適應性、封裝寬容度都是芯片設計的難點(diǎn)與重點(diǎn)。而Mini LED芯片在生產(chǎn)過(guò)程中還采用作業(yè)效率偏低的全測全分模式，對于處理高密度、高精度的大量芯片，無(wú)論是生產(chǎn)還是檢測均存在效率低下問(wèn)題，這無(wú)形中也推高了Mini LED芯片的成本;

　　b、紅光倒裝芯片，由于倒裝芯片無(wú)需打線(xiàn)，適合Mini LED超小空間密布的需求，因此目前的Mini LED全部采用倒裝芯片結構，目前藍綠光倒裝LED芯片生產(chǎn)較為成熟，但是紅光倒裝LED芯片技術(shù)難度高，由于需要進(jìn)行襯底轉移，而芯片在轉移技術(shù)過(guò)程中生產(chǎn)良率和可靠性還不高。

　　c、一致性和可靠性，Mini LED芯片作為顯示芯片對產(chǎn)品一致性和可靠性的要求較高，一致性重點(diǎn)關(guān)注的指標包括小電流一致性、不通電流下一致性、高低位一致性、顏色均勻一致性、電容小且一致性等，而由于Mini LED顯示屏復雜使用環(huán)境，維修難度較高，這就對Mini LED芯片的可靠性要求較高，總的來(lái)說(shuō)Mini LED芯片生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行嚴格的生產(chǎn)控制以保障產(chǎn)品各項指標的穩定。

　　2、封裝端

　　a、高效率固晶與貼片，由于Mini LED的芯片尺寸主要是50-200um，同時(shí)Mini LED芯片和燈珠單位面積使用量巨大且排列十分緊密，對焊接面平整度、線(xiàn)路精度提出更高要求，對焊接參數的適應性和封裝寬容度要求也更為嚴格。因此在高效率和高精度的Mini LED芯片固晶成為擺在Mini LED面前的一道難題。傳統錫膏固晶容易導致芯片焊接漂移，孔洞率增大，無(wú)法滿(mǎn)足Mini LED的高精度固精要求，更高精度固晶基板及固晶設備成為急需解決的問(wèn)題。傳統貼片機在對P1.0以下Mini LED封裝器件進(jìn)行貼片時(shí)，由于精度要求在25um以下，因此傳統貼片機必須將貼片速度降低到原有貼片速度的30-50%，這將大大降低顯示屏的生產(chǎn)制造效率，更高效的貼片機也是是未來(lái)Mini LED所面臨的一大難題;

　　b、薄型化封裝，Mini LED作為背光時(shí)要求產(chǎn)品越薄越好，但是當PCB厚度低于0.4mm時(shí)，在回流焊、Molding工藝中，由于樹(shù)脂基材與銅層熱膨脹系統不同，會(huì )誘發(fā)芯片虛焊，而Molding封裝過(guò)程中，封裝膠與PCB熱膨脹系數不同也會(huì )導致膠裂;

　　c、混光一致性，由于芯片或者燈珠的光色差異或者電路問(wèn)題，可能導致顯示或者背光效果的差異，這將對Mini LED的顯示效果造成不良影響;

　　d、可靠性與良率，Mini LED顯示屏的使用環(huán)境相對比較復雜，空氣中的水汽如果透過(guò)封裝材料或者支架滲入接觸到LED芯片中電極，很容易產(chǎn)生短路等現象，同時(shí)由于Mini LED產(chǎn)品所大量密集排列，使用的封裝器件成倍增長(cháng)，考慮到Mini LED維修難度和成本較高，這就需要Mini LED封裝器件具備相對高的可靠性。

　　3、驅動(dòng)IC方面

　　a、電流控制與散熱，由于Mini LED點(diǎn)間距越來(lái)越小，使用的LED芯片數量也越來(lái)越多芯片尺寸越來(lái)越小，這導致驅動(dòng)的電流也越來(lái)越小，使得驅動(dòng)IC對電流的精準控制也越來(lái)越難，未來(lái)針對小電流的精準控制也需要新的電路設計，再加上因為使用大量驅動(dòng)IC和LED芯片，使得PCB快速散熱也出現困難，而熱量會(huì )使驅動(dòng)IC模塊產(chǎn)生偏色的問(wèn)題，因此高集成和低功耗的驅動(dòng)IC將是顯示屏驅動(dòng)IC的發(fā)展方向。

　　b、區域調光，對于Mini LED的背光應用來(lái)說(shuō)，目前的靜態(tài)調光技術(shù)因為需要串聯(lián)IC數量，驅動(dòng)電路成本高昂，IC控制I/O數量龐大，驅動(dòng)電路體積大，背光刷新頻率低且容易有閃爍感，因此已經(jīng)難以滿(mǎn)足新型Mini LED背光技術(shù)的需求，區域調光的驅動(dòng)IC恰好可以彌補靜態(tài)調光的缺點(diǎn)，但是在采用區域調光的方案時(shí)，還面臨Mini LED背光分區亮度和均勻度的提升、刷新頻率的提升、背光光效的提升、高集成度、精細調光分辨率等一系列問(wèn)題。

　　4、PCB背板

　　在Mini LED輕薄化的前提下，顯示和背光效果的高要求對PCB背板的厚度均勻性、平整性、對準度等加工精度都提出了新的挑戰，再加上PCB背板上有大量的LED芯片和驅動(dòng)IC，這就需要背板的Tg點(diǎn)要高于220℃，而PCB背板在Mini LED加工過(guò)程中需要受到各種外力，為了保持背板的厚度均勻性、尺寸穩定性等，還需要背板具有較高的耐撕拉強度、耐濕熱性等物理特性。

　　為了拓展Mini LED的應用，Mini LED產(chǎn)業(yè)上下游廠(chǎng)家積極在研發(fā)新技術(shù)和降低成本方面努力，目前國內外Mini LED廠(chǎng)家重點(diǎn)在研發(fā)或拓展的新技術(shù)包括出光調節芯片、COB和IMD封裝、Mini LED巨量轉移、TFT電路背板、柔性基板等。

　　1、出光調節芯片

　　在Mini LED作為背光使用時(shí)，往往采取大量LED芯片作為直下式的背光源，在為了調節芯片的出光，使其更容易實(shí)現超薄設計，華燦光電在傳統的背光芯片上增加優(yōu)化膜層，可以提升芯片出光角度，從而使得LED芯片的出光更加均勻，有效提升顯示效果。

　　2、COB和SMD封裝

　　目前COB(板上芯片)封裝，直接將LED裸芯片封裝到模組基板上，然后進(jìn)行整體模封，相對于傳統的SMD封裝。這種COB封裝的全彩LED模組具有制造工藝流程少、封裝成本較低、封裝集成度高、顯示屏的可靠性好和顯示效果均勻細膩等特點(diǎn)，有望成為未來(lái)高密度LED顯示屏模組的一種重要的封裝形式。

　　目前由于COB的產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有建立完善起來(lái)，COB產(chǎn)品單位面積的成本比SMD高，未來(lái)隨著(zhù)COB顯示封裝產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，COB顯示封裝市占率將快速提升。在Mini LED應用中，COB封裝具有更高的可靠性和穩定性，更容易實(shí)現超小間距顯示，與Mini LED的技術(shù)趨勢一致，因此，COB封裝也是Mini LED的技術(shù)趨勢之一。

　　3、Mini LED巨量轉移

　　相對于Micro LED的巨量轉移技術(shù)，Mini LED的芯片尺寸較大，因此轉移難度相對較小，結合巨量轉移和COB封裝技術(shù)，可以有效提升MiniLED的生產(chǎn)周期，目前Uniqarta的激光轉移技術(shù)，可以透過(guò)單激光束或者是多重激光束的方式做移轉，實(shí)現每小時(shí)轉移約1400萬(wàn)顆130x160微米的LED芯片。

　　4、TFT背板

　　如果要在畫(huà)面現實(shí)效果上與OLED競爭，Mini LED背光+LCD必須做到頂級的HDR才行，也就是LocalDimming背光源的調光分區數(LocalDimming Zones)必須要數百區甚至數千區才足夠，但是若以傳統的LED背光源驅動(dòng)電路架構，這樣的想法會(huì )因組件使用過(guò)多，而犧牲成本及輕薄設計。有鑒于此，群創(chuàng )提出使用主動(dòng)式矩陣TFT電路來(lái)驅動(dòng)的AM MiniLED架構。

　　5、柔性基板

　　Mini LED背光一般是采用直下式設計，通過(guò)大數量的密布，從而實(shí)現更小范圍內的區域調光，由于其設計能夠搭配柔性基板，配合LCD的曲面化也能夠在保證畫(huà)質(zhì)的情況下實(shí)現類(lèi)似OLED的曲面顯示，但是由于MiniLED數量眾多，產(chǎn)生熱量巨大，而柔性基板的耐熱性往往較差，因此研發(fā)具有高耐熱性的柔性基板也將是未來(lái)的技術(shù)趨勢之一。

　　Mini LED市場(chǎng)應用及趨勢

　　從市場(chǎng)應用上來(lái)說(shuō)，Mini LED的市場(chǎng)應用必將會(huì )覆蓋當前小間距LED顯示屏的一部分市場(chǎng)。從各大企業(yè)公布的關(guān)于Mini LED的相關(guān)信息，我們還可以看到Mini LED的應用主要有兩大方向：一個(gè)是LED顯示屏市場(chǎng);另一個(gè)則是背光應用市場(chǎng)。

　　根據GGII的預測，2018年Mini LED的應用市場(chǎng)規模有望達到5億元。其中，手機背光會(huì )成為Mini LED應用的排頭兵，隨著(zhù)成本的下降，Mini LED將逐漸向顯示和中大尺寸背光滲透。

　　對小間距LED顯示屏而言，更明確的指向自然是商顯類(lèi)室內應用。當前小間距LED顯示屏在這個(gè)領(lǐng)域，不斷地擴張市場(chǎng)，但是，AIOT大數據認為小間距LED顯示屏隨著(zhù)點(diǎn)間距的不斷縮小，也面臨著(zhù)諸多的挑戰，由于其自身存在問(wèn)題，導致技術(shù)工藝本成都可能走向瓶頸。

　　面對數百億的商顯市場(chǎng)，如果小間距LED顯示屏自身的一些問(wèn)題無(wú)法得到有效解決，那么其在與LCD、DLP或OLED顯示產(chǎn)品競爭的過(guò)程中，好不容易建立起來(lái)的優(yōu)勢，很有可能逐漸喪失掉，至少會(huì )制約小間距LED顯示屏在商顯市場(chǎng)的進(jìn)一步拓展。

　　在這情況下，不管是企業(yè)推出COB小間距顯示屏或Mini LED，它的初衷都是為了更好地解決小間距LED顯示屏目前所面臨的困境。

　　而背光應用市場(chǎng)對Mini LED來(lái)說(shuō)，也是擁有廣闊發(fā)展前景的市場(chǎng)。據集邦咨詢(xún)預估，Mini LED作為下一代背光技術(shù),預計至2023年整體Mini LED產(chǎn)值將達到10億美元。同時(shí)，由于OLED面板產(chǎn)能受限，預計2018年Mini LED有望在華為、OPPO、VIVO等知名消費電子終端上率先運用。

　　在LED顯示屏領(lǐng)域，我們目前尚未見(jiàn)到Mini LED的實(shí)際應用案例，但已有企業(yè)表示，Mini LED已經(jīng)獲得了客戶(hù)的定單，目前正在出貨中，預計九月底前會(huì )有Mini LED應用案例出來(lái)。那么，Mini LED一旦開(kāi)始大規模應用，將會(huì )對LED顯示屏帶來(lái)哪些影響呢?

　　對于Mini LED，有人將之視為L(cháng)ED顯示屏向Micro LED過(guò)渡的產(chǎn)品，但也有人持不同意見(jiàn)，認為Mini LED不是簡(jiǎn)單的過(guò)渡性技術(shù)，它的生命周期將會(huì )很長(cháng)。畢竟，LED顯示屏點(diǎn)間距不斷縮小的發(fā)展的趨勢是十分明顯了，但小間距LED顯示屏在往P1.0以下發(fā)展，確確實(shí)實(shí)面臨著(zhù)技術(shù)與成本的嚴峻挑戰，而小間距LED顯示屏的難點(diǎn)痛點(diǎn)，無(wú)疑給Mini LED提供了巨大的發(fā)展機會(huì )。在顯示與背光兩大技術(shù)應用方向的推動(dòng)下，未來(lái)Mini LED看起來(lái)前程似錦，這也是Mini LED獲得臺廠(chǎng)與大陸廠(chǎng)商熱捧的重要原因。

　　誠然，Mini LED雖好，市場(chǎng)前景也很廣闊，但目前我們也不宜過(guò)分夸大它對LED顯示屏的影響力。從現在的發(fā)展現狀看，小間距LED顯示屏也并沒(méi)有完全到達不可逾越的瓶頸，還有很大的技術(shù)優(yōu)化空間，成本也還有進(jìn)一步降低的可能。并且，小間距LED顯示屏仍處于快速發(fā)展階段。

　　高端LCD顯示率先推動(dòng)Mini LED應用

　　對于智能手機應用，miniLED面臨著(zhù)OLED的強大實(shí)力，因為OLED的性?xún)r(jià)比已經(jīng)使該技術(shù)在高端/旗艦細分市場(chǎng)占據了有利位置。隨著(zhù)未來(lái)五年內OLED供應商數量和全球產(chǎn)能的急劇增長(cháng)，OLED成本將繼續下探，預計市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提高并逐漸主導市場(chǎng)。

　　不過(guò)，Mini LED在各種中小尺寸高附加值顯示領(lǐng)域“有牌可出”，在這些領(lǐng)域OLED的成本、缺乏可用性和長(cháng)壽命問(wèn)題(如燒屏或余像)等弱點(diǎn)還有待解決。在用于游戲應用的平板電腦、筆記本電腦和高端顯示器中，miniLED能夠以比OLED更低的成本，帶來(lái)出色的對比度、高亮度和輕薄的外形。

　　汽車(chē)細分市場(chǎng)尤其有吸引力，首先是因為汽車(chē)市場(chǎng)在數量和營(yíng)收方面的強勁增長(cháng)潛力，同時(shí)也因為miniLED可以滿(mǎn)足汽車(chē)制造商所渴望的各種要求：非常高的對比度和亮度、使用壽命、對曲面的適應性以及耐久性。

　　關(guān)于最后一點(diǎn)耐久性，Mini LED提供了優(yōu)于OLED的顯著(zhù)優(yōu)勢，因為Mini LED僅使用經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗證的技術(shù)、LED背光和液晶單元，與已經(jīng)成熟的LCD沒(méi)有太大區別。因此，汽車(chē)制造商無(wú)需冒險，并希望新技術(shù)能夠滿(mǎn)足他們高要求的壽命、環(huán)境和工作溫度。

　　在電視領(lǐng)域，Mini LED可以幫助LCD彌補差距，并從OLED重新獲得高端、65英寸以上大尺寸、高利潤細分市場(chǎng)的市場(chǎng)份額。對于沒(méi)有投資OLED技術(shù)的面板和顯示器制造商而言，這個(gè)機會(huì )更具吸引力，讓它們看到了延長(cháng)其LCD工廠(chǎng)和技術(shù)的壽命和盈利能力的潛力。

　　直視顯示LED技術(shù)

　　對于直視LED顯示器，與板上芯片(COB)架構結合應用的Mini LED，可以在多種應用中實(shí)現窄像素間距LED顯示器的更高滲透率，從而擴大可服務(wù)的市場(chǎng)。芯片尺寸將不斷向更小的尺寸發(fā)展，可能降至30～50um，以持續降低成本。在電影院中的應用仍具有很高的不確定性，但即使是些許的采用率，也會(huì )帶來(lái)非常顯著(zhù)的上升空間。

　　2019-2023年miniLED按應用細分的市場(chǎng)規模預測

　　漸進(jìn)式創(chuàng )新和有限的投資，伴隨供應鏈沖擊

　　與需要大量投資的Micro LED不同，Mini LED可以由成熟的LED芯片制造商在現有晶圓廠(chǎng)生產(chǎn)，無(wú)需任何重大投資。然而，它們有可能從LCD以及大型LED視頻墻數字標牌供應鏈中去除LED封裝廠(chǎng)，而造成供應鏈的重大沖擊。對于許多主要的LED封裝廠(chǎng)商而言，這些應用占據了很大一部分營(yíng)收。

　　至先暴露問(wèn)題的廠(chǎng)商正快速做出反應，通過(guò)供應鏈上移并提供完整的Mini LED背光模組(如Refond和Lextar)，或通過(guò)開(kāi)發(fā)新的創(chuàng )新封裝，使它們仍然能夠在這波Mini LED趨勢中繼續弄潮。例如，像Harvatek或Nationstar等公司的新型“4合1”表面貼裝器件(SMD)封裝，幫助LED直視顯示器制造商降低了miniLED應用的關(guān)鍵障礙：需要更新設備，并從SMD過(guò)渡到直接芯片鍵合組裝。

　　Mini LED應通過(guò)增加其可用市場(chǎng)，而使芯片制造商受益。有些廠(chǎng)商嘗試通過(guò)提供Mini LED封裝和/或BLU模組，來(lái)抓住市場(chǎng)機遇并升級供應鏈。例如，Epistar正在分拆，但仍然控制著(zhù)它的Mini LED業(yè)務(wù)。

　　剩下的問(wèn)題是設備制造商將如何快速開(kāi)發(fā)新一代Mini LED專(zhuān)用裝配設備，這將有助于通過(guò)降低制造成本來(lái)加速Mini LED應用。這些設備的關(guān)鍵述求是更高的吞吐量和處理100um及更小芯片的能力。首個(gè)進(jìn)入市場(chǎng)的是Kulicke&Soffa，它最近推出了與創(chuàng )業(yè)公司Rohinni共同合作開(kāi)發(fā)的設備。

　　高效處理更小芯片的設備，將使LCD和LED直視顯示器制造商能夠針對每種應用將芯片尺寸縮小到至低水平，以進(jìn)一步降低成本。

　　最后，對于大多數目標細分市場(chǎng)，miniLED提供的性能已經(jīng)接近現有技術(shù)，如用于高端消費類(lèi)顯示器的OLED和用于窄間距數字標牌的SMD LED。因此，成本將成為阻礙或推動(dòng)miniLED應用的主要因素。

　　2019～202x年窄像素間距miniLED直視顯示屏降成本路徑

　　總的來(lái)說(shuō)，目前Mini LED在背光領(lǐng)域，從成本、亮度、耗能到產(chǎn)品壽命對OLED都有優(yōu)勢，但對LED顯示屏的影響還十分有限。只有Mini LED走向成熟，大規模走向市場(chǎng)，才會(huì )對當前的顯示產(chǎn)品產(chǎn)生碰撞，構成挑戰。

　　12.9寸新iPadPro的MiniLED背光成本：90美金

　　新款iPad Pro在技術(shù)方面出現2個(gè)象征性變化。那就是采用miniLED突出畫(huà)面明暗對比的最新液晶技術(shù)和蘋(píng)果自主設計的半導體芯片。

　　LCD的光源采用罕見(jiàn)設計，使約0.3毫米×約0.2毫米的LED像馬賽克一樣鑲嵌滿(mǎn)屏幕。采用4個(gè)MiniLED的光源縱向配置59組，橫向配置44組，總計配置約1萬(wàn)個(gè)MiniLED。這種LED通過(guò)點(diǎn)亮和熄滅使影像的明暗差更加精致，能更好地呈現黑色。

　　新款iPadPro(近處)能更好呈現顯示器的黑色，遠處的舊機型稍微呈現藍色。

　　蘋(píng)果在最新的iPhone12上采用了OLED屏。OLED由在智慧手機領(lǐng)域具有競爭關(guān)系的三星電子供應約7成，這也是依賴(lài)特定企業(yè)的「阿喀琉斯之踵」(致命弱點(diǎn))。有觀(guān)點(diǎn)認為，可以說(shuō)MiniLED疑似優(yōu)于自發(fā)光的OLED，顯示出蘋(píng)果希望奪回顯示器技術(shù)的主導權。

　　此次12.9英寸的iPad Pro搭載的Liquid Retina XDR顯示屏(可呈現高動(dòng)態(tài)范圍的內容)首次使用了miniLED技術(shù)，讓這塊接近13英寸的屏幕擁有極限激發(fā)高達1600nit的亮度水平，支持2732 x 2048 像素分辨率，自適應120Hz的刷新率，并支持P3廣色域、原彩顯示以及1000000:1的對比度。而該顯示屏的液晶面板(LCD)由韓國LG Dispaly提供，LCD成本超過(guò)了100美元。另外，拆解的這款iPad Pro的DRAM及NAND Flash均由韓國SK海力士制造，成本逾40美元。

　　近日，日經(jīng)新聞與研究機構Fomalhaut Techno合作，拆解了今年5月才開(kāi)賣(mài)12.9吋的蘋(píng)果iPad Pro。拆解報告指出，新版iPad Pro的成本估計是510美元，比上一代iPad Pro高出30%。3 A1 ~- I9 S; E$ v6 t+ R

　　從零組件成本的占比來(lái)看，韓國廠(chǎng)商占比最高，達到了38.6%，不過(guò)相比上一代iPad Pro的44%的占比有所下滑;臺灣廠(chǎng)商的零組件成本的占比，由上一代的1.7%躍升到了18.5%，排名升至第二;美國的零組件占比達16.8%，排名第三;而中國大陸(含香港)廠(chǎng)商的零組件成本占比則為7.5%位居第四。去年日本是第三名，今年則下滑至第五名，零組件成本占比由8.9%萎縮至2.8%。! o9

　　據Fomalhaut Technology Solutions的推算顯示，最新款iPadPro的總成本為510美元，比舊款增加逾3成。

　　其中，iPadPro的LCD屏采用LGD的產(chǎn)品，占成本總額近3成(逾100美元)，而用于LCD的背光采用了臺灣地區富采的LED芯片等，背光的成本約為90美元，占最新款iPadPro整體的近2成，把臺灣的份額提高至18.5%。

　　也因為Mini LED的成本原因，美國的份額被中國臺灣地區超越，降至第3位，但占比達到16.8%，比舊機型提高2個(gè)百分點(diǎn)。

　　從中國大陸企業(yè)來(lái)看，最新款iPadPro的無(wú)線(xiàn)LAN(區域網(wǎng))用零部件采用環(huán)旭電子(USI)的產(chǎn)品，鋰電池采用新能源科技(ATL，Amperex Technology Limited)產(chǎn)品。在中小尺寸液晶屏領(lǐng)域，京東方科技集團掌握近2成份額，排在世界首位，但該公司主要向華為等中國大陸企業(yè)供貨。雖然京東方進(jìn)入蘋(píng)果的供應商名單，但并未向iPad的高端機型供貨。

　　從蘋(píng)果披露的2020年供應商名單來(lái)看，中國大陸及香港企業(yè)在200家中占51家，數量最多。不過(guò)，中國大陸企業(yè)多涉足模塊(復合零部件)和金屬加工等單價(jià)較低的零部件。

　　這里并未顯示出在中美高科技摩擦的背景下，蘋(píng)果減少與中國大陸交易的傾向。不過(guò)，據稱(chēng)蘋(píng)果停止了與歐菲光集團的交易。

　　從供應商的選擇來(lái)看，除了采用最新技術(shù)和成本方面之外，地緣政治風(fēng)險也不容忽視。證券分析師指出，「蘋(píng)果似乎出現積極分散供應企業(yè)的趨勢」。

　　來(lái)源：日本經(jīng)濟新聞 AIOT大數據