智東西（公衆號：zhidxcom）
作者 | 雲鵬
編輯 | 心緣

2020年，手機屏進入“高刷”時代，刷新率從60Hz一路飆升至165Hz。而在平板和電視屏這塊，關鍵詞似乎只有一個，就是Mini LED。

據說在一些專業設計師的眼裏，屏幕劃分很簡單：蘋果的，不是蘋果的。這一定程度上可以說明蘋果產品在圖像顯示方面的地位。

這不，Mini LED這件事，又讓蘋果玩了個大的。2021年4月21日凌晨，蘋果新款iPad Pro祭出了目前“地表最強”的一塊量產Mini LED屏。

10000顆“小燈珠”、2500個背光分區、對比度100萬：1、峯值亮度1600nit，讓人不敢相信，這是一塊LCD屏幕（液晶顯示屏）。

2019年蘋果發佈了Pro Display XDR顯示器，其憑藉576個局部調光分區和自研的時序控制器芯片，幾乎吊打了市面上所有同類顯示器。兩年之後，蘋果用事實證明，“只有我能打敗我自己”。

▲蘋果Pro Display XDR顯示器（左）

在蘋果做這件事之前，LCD比肩OLED屏幕顯示效果，還是不太敢想的。

Mini LED，成爲了給LCD屏“續命”的良藥，似乎也成爲了國內屏幕產業玩家換道追趕中國臺灣、韓國對手的契機。不過扒開蘋果iPad Pro的屏幕供應鏈，臺灣晶元、隆達、臺表科，韓國LGD這些名字還是佔據了主導，鵬鼎控股顯得有些孤單。

2021年會成爲Mini LED商用“元年”已經是業內共識，在Mini LED放量前夜，有必要深度瞭解下這“香餑餑”技術背後的門道，在Mini LED概念火爆的背後，究竟誰會是最大贏家，又有哪些國內玩家，已經箭在弦上，幾欲趕上？

售價最高一萬八千元的iPad Pro，又爲何要等到7月才能提貨？

一、Mini LED只是墊腳石，“終極顯示”還有多遠？

說起Mini LED，這還真不是蘋果一拍腦門兒想出來的主意，他的小算盤，從六年前就開始打了。

2014年，蘋果收購了LuxVue Technology，在當時，這家公司並不是很出名，大家只知道他們是一家研究面向消費電子產品的低功耗LED屏幕技術的公司。

當蘋果行動之後，所有人都知道蘋果要在屏幕上“下血本”，動真格的了。也就是從那一年開始，Micro LED技術的概念開始引起了行業的廣泛關注。

要注意，不是Mini LED，而是Micro LED。

傳統LCD屏幕要想發光，需要靠LED背光模組來“點亮”，是一種“被動式”的，而OLED屏幕則是主動式發光，對“光的控制”就可以更加靈活，色彩表現也更好；並且LCD屏幕由於背光始終存在，無法做到“純黑”，因此在對比度上也要遜色許多。

這時，如果把LCD屏幕的背光分區變得非常多，不就可以做到類似OLED屏幕的效果，實現獨立控制的“主動式”發光？

比如在上面這張圖裏，左右兩塊屏幕，同樣要顯示一個“圓”，傳統LCD屏幕通常是側入式背光，只能整體點亮；而左邊的Mini LED屏幕由於背光分區極多，就可以獨立控制，只需要開啓顯示畫面區域的背光即可。

Micro LED的原理就是將背光的LED燈珠做到非常龐大的數量級，LED芯片要做到30μm的級別，約等於頭髮絲的直徑，從而實現媲美OLED的“精準控光”，達到更好顯示效果的同時，兼顧LCD固有的低成本、長壽命優點。

▲各類顯示技術的基本特性，數據來源：LEDinside

當然，想要實現是非常難的，有多難呢？蘋果在收購LuxVue之後，在五年內投入了將近20億美元。三星、LGD、友達等廠商在2014年之後也紛紛加大Micro LED技術的投入，而其他涉及該領域的初創公司的融資金額已經超過8億美元。

但至今，仍然沒有一款採用了Micro LED屏幕的大衆消費電子產品擺在我們面前，只有價值五六百萬美元的Micro LED展示產品陳列在展館中。

▲索尼Crystal LED系統，採用Micro LED屏幕，頂配售價580萬美元

因此，行業開始探索是否有一種“折中方案”，可以稱爲邁向Micro LED之路上的“墊腳石”。2017年初，Mini LED技術開始逐漸走到臺前。

雖然Mini LED仍然是被動式發光，但是背光分區卻增加了數百倍，LED燈珠數量也從傳統LCD屏幕的“幾十顆”增加到“成千上萬顆”，燈珠尺寸做到了100-300μm左右。

▲蘋果新款iPad Pro的背光分區示意圖

簡單來說，Mini LED可以在亮度、色彩方面實現接近甚至超越OLED的顯示效果，但成本卻可以更低，功耗相比傳統LCD也有明顯優勢。

並且Mini LED沒有OLED固有的烙印（長時間顯示固定畫面後屏幕會有殘影）和壽命問題，更適合平板、電腦等生產力產品，應用前景十分廣闊。

可以說，Mini LED填補了LCD進化到Micro LED之前的空白。

二、Mini LED就是“燈超多”的LCD嗎？

傳統的LCD屏幕一般採用側光式設計，將LED燈珠置於屏幕邊緣，水平方向打光，光線通過導光板通過屏幕，從而點亮屏幕。

而Mini LED一般是採用直下式設計，大量LED燈珠密集排布在面板底部，向上垂直打光，通過高密度排布，實現更小範圍內的區域調光，從而讓面板的亮度更加均勻，不會因爲光源的遠近有明顯的明暗變化。

▲某類Mini LED背光模組生產流程

並且由於光源更多，Mini LED也可以實現相比傳統LCD更高的色彩對比度和更高的峯值亮度。由於不需要導光板來導光，Mini LED面板的厚度也隨之變薄，讓最終產品的輕薄性有了更好的保障。

可以控制的背光分區變多， 也就意味着屏幕可以有更多區域在不需要的時候“休息”，從而節省功耗。並且得益於無機發光二極管自身穩定、低電阻的特性，Mini LED屏幕的壽命要比OLED屏幕更長。

▲Mini LED與傳統LED背光模組對比

比較特別的一點是，目前Mini LED芯片組裝基本都會採用“倒裝芯片”結構。這是因爲倒裝芯片無需“打線”，適合超小空間密集排布燈珠的需求。

▲芯片正裝（左）和倒裝（右）示意圖

三、技術路徑是成熟了，但技術骨頭依然難啃

Mini LED相比傳統LCD屏幕有着如此明顯的優勢，甚至在顯示效果上直逼OLED屏幕，那爲何炒了這麼多年概念才終於有少量產品落地呢？

其實，做屏幕一直就是成本和顯示效果的博弈，廠商也是要在兩者之間取一個平衡點，在一定成本限制下，如何實現最優的顯示效果？

目前看來，Mini LED技術鏈條上最爲關鍵的兩個環節，一個是做出好的LED芯片，一個是把LED芯片封裝好，而這兩個環節從技術路徑上來說已經成熟，也就是大家都知道該怎麼做了。

但在具體生產過程中，尤其是在生產工藝上，還有許多難關需要攻克。

▲一片用於製作LED芯片的晶圓

比如，芯片倒裝工藝雖然可以帶來諸多優勢，但倒裝工藝的把控同樣極爲重要，如何在微米級的尺寸下，保證焊接面的平整度？以及電極結構的設計、易焊接性以及封裝寬容度等等都是Mini LED生產工藝的設計難點。

Mini LED要求LED芯片能在較寬排列間距的情況下實現較小的混光距離，進而降低整機的厚度。因此如何實現芯片的出光調控，以及後期使用過程中如何保證出光的一致性都是非常關鍵的。

▲不同LED芯片工藝特性對比

另外，還需要保證LED芯片的亮度集中性、小電流下的亮度一致性、一致的電容性等。特別是紅光芯片，在製作倒裝工藝過程中需要進行襯底轉移，這項操作較爲複雜，其轉移技術、生產良率控制及使用過程中的可靠性都是各家廠商不斷優化的重點。

在封裝端，大家都知道IMD（矩陣式集成封裝）、COB（板上芯片封裝）、COG（玻璃上芯片封裝）等新技術的理想封裝效果更好。但夢想很豐滿，現實很骨感。

▲從左至右：SMD封裝、“四合一”IMD封裝、COB 封裝

比如COB這種性能非常領先的方案，功率更低、散熱更好、分辨率色彩更好，同時屏幕封裝尺寸也沒有限制，但實際上，由於良率較低，至今都鮮有采用COB方案的產品面世。

▲COB封裝工藝部分流程

由於上述這些極爲“苛刻”的要求，Mini LED目前的生產和檢測的作業效率普遍較低，如果市場需求快速增長，單一終端產品出現“百K級”以上芯片需求時，效率的限制就會更加明顯，如何與終端廠商配合，提高生產效率，也是行業當前攻克的重點。

蘋果這次新推出的iPad Pro就是一個很好的例子，供應鏈早就傳出消息，該產品預計4月就會量產，5月出貨。但事實是，蘋果也玩起了“期貨”，4月下單，7月到貨，此中原因業內人士多判斷爲良率低於預期導致產能不足。

供應鏈把控力強如蘋果，目前也難以保證大規模Mini LED產品的出貨，其技術難度，可見一斑。

根據供應鏈信息來看，蘋果新款iPad Pro，其Mini LED屏幕僅背光模組成本就超過了100美元。什麼概念？一塊iPhone 12 Pro的AMOLED屏幕成本約爲70美元，A14芯片成本則在40美元左右。

也就是說，現在一塊平板的Mini LED屏幕成本要超過蘋果頂級iPhone 12 Pro的屏幕、芯片成本的總和。Mini LED技術工藝成熟、良率提升、成本下降，仍然是所有廠商努力的方向。

四、臺韓霸佔蘋果供應鏈，國內玩家你追我趕

說到這次的蘋果iPad Pro，其實大家對於蘋果Mini LED新品背後的產業鏈興趣更濃。從中國臺灣晶元光電、隆達電子、臺灣表面科技到LGD，蘋果Mini LED供應鏈幾乎被臺韓顯示巨頭全部收入囊中。

▲中國臺灣隆達電子

根據蘋果分析師郭明祺分析，目前蘋果iPad Pro生產中最難的一環就是SMT（表面貼裝技術），形象來說，就是“把LED芯片粘在PCB電路板上”。

目前這個工作由臺灣表面科技完成，據稱臺表科的SMT進入門檻是目前Mini LED產業鏈中最高的。

而出現第二個能夠對抗臺表科的供應商，最快也要等到2023年，也就是兩年後。

▲傳統SMT工藝流程（非蘋果SMT工藝）

中國臺灣的半導體產業鏈條一直比較完整，從Mini LED技術來看，其上游LED芯片有晶電、榮達；中游封裝、模組有億光、隆達；驅動IC方面有聚積等。

大陸這邊，也有不少玩家在加速追趕。LED芯片廠商三安光電、華燦光電、乾照光電在Mini RGB芯片、背光應用的Mini藍光芯片等領域已經實現了量產。

三安光電現在已經成爲了三星Mini LED電視的重要供應商之一，前不久三星剛剛發佈的Neo QLED電視就採用了三安光電的LED芯片。

▲三星使用了Mini LED技術的8K電視

國內面板巨頭TCL華星也與三安半導體合作，成立聯合實驗室，雙方共投入超過3億資金，共同研發Mini LED、Micro LED相關技術以及量產工藝。

羣創去年發佈的國內首款可捲曲Mini LED顯示器用到的Mini RGB LED芯片就由華燦光電獨家供應。

在中游LED封裝端，國星光電成爲國內首家Mini LED封裝企業，他們在Mini LED和Micro LED技術上都有一定的儲備，而瑞豐光電在Mini LED背光顯示模組、柔性曲面Mini LED封裝顯示技術上都取得了一定進展。

鴻利智匯的Mini LED背光和直顯客戶已覆蓋京東方、TCL華星；聚飛光電也成爲TCL華星142英寸IGZO玻璃基主動式Mini LED顯示屏直顯產品的供應商。

▲TCL華星142英寸IGZO玻璃基主動式Mini LED顯示屏

可以說，Mini LED產業鏈條並不缺少中國廠商的身影。

不過我們也要看到，在覈心LED芯片技術、高端Mini LED封裝技術方面，國內玩家仍然是追趕的姿態，距離中國臺灣、韓國在該領域的頭部企業仍然有一定差距。

並且目前國內Mini LED技術的推進也逐漸放緩，從“熱炒概念”到逐漸冷靜，在提升良率、大規模量產方面，最後的攻堅仍有許多工作要做。

適當放慢腳步，避免步子拉太大，其實對國內企業來說也是一件好事。

五、三年Mini LED芯片達“千億顆”級，巨頭紛紛押寶

從2019年12月微星推出首款Mini LED筆記本電腦概念產品，到2021年年初，三星、LG、TCL、康佳、創維、長虹紛紛推出Mini LED電視產品，再到蘋果新款iPad Pro開售，2021年，無疑將成爲Mini LED技術正式商用的元年。

由於OLED屏幕固有的烙印和壽命問題，Mini LED技術將會成爲近幾年生產力設備的首選。蘋果後續會在MacBook系列產品上採用Mini LED屏幕，郭明祺認爲Mini LED會在蘋果生產力產品線中保持長期關鍵策略性地位。

有分析師預計，蘋果Mini LED產品的出貨量將在2021年、2022年分別增長約300%和225%。而蘋果的積極佈局也將會逼迫競爭對手推出類似產品，目前，華爲、三星、LG等廠商都在積極佈局Mini LED產品。

根據法國市場研究公司Yole預測，2019年全球Mini LED終端設備數量約324萬臺，2023年可達到8070萬臺，複合年均增長率達到90%。

市場規模方面，美國市場研究公司Arizton預估，2024年全球Mini LED市場將達到23.22億美元。

在這些數據背後，是Mini LED單品價值的提升和Mini LED芯片出貨量的暴漲做支撐。

▲生產線機器上數量衆多的LED芯片

就以我們平時常見的大尺寸電視爲例，傳統LED背光模組單臺價值在100元左右，而搭載Mini LED背光技術的模組價值則在2000元以上，價值直接呈指數級增長。

而在LED芯片消耗方面，傳統側入式背光的LED電視，只需要50-100顆左右的LED芯片，而直下式Mini LED背光電視則需要20000顆以上的LED芯片。

▲部分Mini LED背光電視產品概覽，資料來源：LEDinside

Yole預計到2023年，全球Mini LED芯片需求有望達到千億顆量級。

結語：Mini LED新戰場，中國廠商能否換道超車？

採用傳統LED背光的LCD屏幕市場滲透率已經接近頂點，從2017年開始，在iPhone X的推動下， OLED屏幕就開始在小尺寸屏幕市場中對LCD面板形成顯著衝擊，而Mini LED的火熱無疑會給中大尺寸LCD賽道帶來新的看點。

在OLED市場的高速增長中，韓國三星、LG等廠商成爲了最大贏家，多年形成的技術壁壘在短期內也難以打破。

國內廠商一直以來在傳統LCD產業中有着比較深厚積累，產業鏈也較爲完整，以傳統LCD技術爲基礎延伸升級的Mini LED，對於國內玩家來說是新的契機。當然，工藝、良率等挑戰也實打實的擺在面前。

作爲Mini LED嚐鮮者、全球第二大智能手機廠商的蘋果，將Mini LED推向前臺，Mini LED市場，也從醞釀逐漸轉向爆發前夜。

近幾年，中國廠商在LCD領域快速追趕並實現超越，而能否抓住Mini LED技術機遇，則顯得尤爲關鍵。

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