我国是显示产业大国，LCD液晶面板产能超过韩国排名第一，但在显示先进技术和先进工艺方面仍落后于韩国，在设备和材料领域落后于日韩，追赶的空间依然很大。Micro LED是业内比较公认的下一代主流显示技术，可用在各尺寸产品和大部分应用场景中。由于其巨量转移工艺还处在前沿开发阶段，一时难以攻克技术难题，因此业内暂未看到量产的好消息。Mini LED与Micro LED一脉相承，足可与现在韩国引领的主流技术OLED相抗衡，同时我国也具备良好的LED产业基础。通过发展Mini LED，可强化升级我国LED产业，并在下一代显示产业发展机遇中与美韩并肩，占据有利位置。
未来三四年将是Mini LED背光产品爆发期
显示产品是电子信息产品中非常重要的品类。Micro LED是下一代显示产品的主要升级方向，从显示性能、应用场景、寿命、能耗等各个角度看，它都比LCD、OLED更加完美。目前，消费市场已经出现零星的Micro LED产品，售价十分昂贵，难以普及，这主要是因为Micro LED的生产工艺存在较大难度，生产出合格的Micro LED屏幕需要耗费巨资，成本居高不下。所以，最近几年内，Micro LED都不具备商业化的基础。在这种情况下，Mini LED作为LCD向Micro LED升级的过渡产品，引起了更多的关注。
Mini LED又名“次毫米发光二极管”，最早由我国台湾公司晶元光电提出，指由晶粒(芯片)尺寸在50微米至200微米的LED构成的显示屏，介于Micro LED和小间距显示之间。应用方向包括Mini LED直显和Mini LED背光的显示屏。由于Mini LED显示屏在能耗、色域、对比度、HDR、柔性、寿命等方面都有较为出色的表现，工艺难度又没有Micro LED那么大，制作成品相对容易，因此Mini LED有望成为LCD升级的主导产品，与OLED在消费市场一较高下。
Mini LED显示屏产业链涉及LED芯片、封装、显示屏厂和终端应用品牌厂商。我国LED产业基础较为扎实，芯片厂包括龙头企业三安光电、华灿光电等，封装环节有国星光电、鸿利智汇、木林森等，显示屏厂和终端应用品牌厂商包括利亚德、洲明科技、TCL、康佳等。随着Mini LED产品在市场上密集发布，越来越多的终端品牌厂商参与到Mini LED产业链，与上游LED芯片厂直接合作，这场由消费终端拉动的产业合作和技术升级正在赋予LED产业新的前景。
根据应用场景的不同，Mini LED可以用于直接显示和背光两大领域。Mini LED直显成本较高，多用在100英寸以上的大尺寸产品，包括交通管理指挥中心、安防监控中心、室内商显等专业显示市场。Mini LED背光产品成本相对直显产品要低，主要用在电视、车载显示器、平板电脑、笔记本电脑、台式机等100英寸以下的产品。
近3年，各大终端厂商加速导入搭载Mini LED背光液晶面板的消费电子产品，“Mini LED背光+液晶LCD”产品在高端液晶面板市场逐渐占据重要席位。小尺寸可穿戴设备、中尺寸电脑和大尺寸电视产品将是Mini LED显示器最先渗透的领域。例如，苹果在2019年6月发布了采用Mini LED背光的显示器Pro Display XDR，首次采用Mini LED 显示背光产品，并在2021年4月推出配备Mini LED背光显示的iPad Pro平板电脑。三星在今年初推出了量子点Mini LED背光的NEO QLED系列电视，尺寸覆盖65英寸~85英寸。TCL是首家将Mini LED背光电视导入消费市场的电视厂商，2019年～2021年连续3年推出Mini LED背光电视新品。LG、康佳、小米、创维等厂商也相继进入该市场。
虽然Mini LED市场规模不大，但增速惊人，成长很快，背光产品表现亮眼。随着三星和中国品牌相继推出Mini LED背光液晶电视，预计Mini LED技术在2021年将获得较快速发展。研究机构DSCC发布最新报告称，全球Mini LED背光出货量将从2020年的50万台增加到2021年的890万台。TrendForce估计，2021年Mini LED 背光电视出货量将达到260万~300万台，占整体电视市场比重约1.2%~1.4%。未来三四年将是Mini LED背光产品爆发式增长期。Arizton的数据显示，2021~2024年Mini LED市场规模有望从1.5亿美元增至23.2亿美元，其间每年同比增速皆高达140%以上。
Mini LED背光液晶面板更具优势
当前，Mini LED背光液晶(LCD)面板是日益饱和的液晶面板市场的一剂强心剂，能在很大程度上延长传统LED背光液晶面板的生命周期。它具备以下几个优势：
(1)Mini LED背光产品比传统LED背光产品性能更优良。背光是液晶显示技术的三大关键技术之一，先进的背光技术能推动液晶显示效果持续提升。背光源的强度对液晶显示的亮度、对比度和色彩表现力起到关键作用。
传统LED背光液晶面板有两种背光方式：一种是侧入式背光，在液晶面板侧面封装传统LED背光模组，通过导光板折射的光线穿过液晶面板层得以显示。侧入式背光的LED灯珠通常是几十颗，光线不均匀，无法实现区域调光，其优点是面板较薄。另一种是LED直下式背光，将LED背光板配置在液晶层下，LED灯珠可均匀分布在液晶层背面，背光板可进行区域分割，各区域单独控制光线明暗，从而提高对比度，实现HDR(高动态范围)显示，获得更好的显示效果，其缺点是面板较厚，分区数量有限。Mini LED背光则是将传统LED芯片缩小，背光源灯珠由原来的几十颗、几百颗变成数千颗、数万颗，分区数量也能从几十、几百个增加到几千、几万个，每个区域对应多个像素点，结合区域调光技术，对背光源进行更加精细化的亮暗控制。在不牺牲亮度的情况下，Mini LED背光LCD面板可以实现超过1000000︰1的对比度和更高的分辨率，在画面显示效果上可与OLED面板直接竞争。
(2)Mini LED背光液晶面板生产难度较低，能重复利用一部分现有设备，具有更高的经济性。与Micro LED相比，Mini LED不需要克服巨量转移的技术门槛，工艺难度较低且生产良率较容易提高，有望实现低成本的量产。在产业链环节，LED芯片厂商、封装厂商、面板厂商都涉足Mini LED生产，TFT驱动基板、液晶面板等生产设备可继续用于Mini LED背光液晶面板生产，技术创新的环节主要在LED芯片和封装，因此无论是相比未来的Micro LED或是相比传统LCD面板，Mini LED背光产品的技术、资源和资本的整合难度都要小得多，遇到的产业阻力较小，是改良液晶面板产品的最优选择。
(3)Mini LED背光面板替代效应逐渐显现。在中大尺寸面板市场，超高清显示需求增强，传统液晶面板已不能满足消费者在5G普及环境下对超高清显示的强烈需求。在供给端，过去几年液晶面板产量多次供过于求，全球目前也已停止对液晶面板产线的投资，市场需要新的升级产品。OLED作为液晶面板的升级产品，在中小尺寸应用领域有较强优势，但在中大尺寸领域，例如电视、广告屏、显示器等，其由于寿命原因并不能算合格的升级产品。在小尺寸领域，OLED是智能手机屏升级主流，替换LCD屏趋势明显，Mini LED背光的手机屏较难成为其对手。在大尺寸领域，面板主要需求在电视市场，韩国厂商LG主导的WOLED(白光OLED)电视正不断蚕食高端LCD电视市场，三星和TCL推出Mini LED背光液晶电视与之抗衡，将后者作为WOLED电视的直接竞争产品。在三星等终端大厂的力推下，Mini LED背光面板将加速向传统LED背光液晶面板市场渗透，逐步取代传统LED背光液晶电视市场。
降低Mini LED成本是消费者能否接受的关键
处在起步阶段的Mini LED背光产品需要经历商业化的考验，其关键是成本价格。Mini LED背光模组占Mini LED背光显示器(面板)成本六成以上，另外LCD(液晶)成本占显示器比重15%~20%，打件部分占比15%~20%，因此模组是Mini LED背光面板成本控制的关键。其中，Mini LED芯片的成本占比接近Mini LED背光模组的一半。随着芯片数量增加，成本还会继续上升。
由此可见，降低Mini LED背光模组成本，包括LED芯片成本、打件成本，平衡Mini LED背光电视的性能和成本，是当前消费市场接受Mini LED背光电视的关键。相关产业环节还有很多技术需要升级和改善。
在上游芯片制造环节，需要通过半导体工艺将外延片制备为发光颗粒，经过测试、磨片、切割、分选和包装。在中游封装与打件环节，需要将外引线连接至芯片电极，形成Mini LED器件。整个生产过程中，Mini LED的关键技术包括Mini LED芯片生成技术、封装技术，涉及核心组件材料为背光基板，核心设备主要为芯片生成设备MOCVD。
(一)芯片技术
LED芯片是一种固态的半导体器件，是LED的核心组件，主要功能是把电能转化为光能。在Mini LED显示器中，LED芯片的稳定性、一致性和寿命等性能对显示器有显著影响，因此芯片的生产十分重要。Mini LED芯片生产是将普通尺寸的LED晶粒尺寸微缩到200微米以下，并将其转移到驱动基板上。在作为Mini LED背光源使用时，一块PCB板上聚集了几千或上万个LED芯片(以电视为例)，而用作Mini LED直显时，同等尺寸PCB板上芯片数目则以十万、百万计，芯片尺寸更小、数量更多，对芯片生产和批量转移工艺提出更高要求，技术难度加大。在Mini LED显示器中，LED芯片的稳定性、一致性和寿命等性能对显示器有显著影响，LED芯片重要性凸显。因此，核心技术难点集中在LED芯片的一致性、稳定性、可靠性和良率等。
(二)封装技术
为了达成Mini LED器件的一致性、稳定性和可靠性，封装工艺要求也相应提高。比如，显示器中，Mini LED背光板越薄越好，当PCB板厚度低于0.4毫米时，会由于所用材料之间的热膨胀系数不同，较容易诱发LED芯片虚焊、封装胶质开裂。传统贴片机如果处理P1.0以下的Mini LED封装器件，为达到高精度，贴片速度会下降到原来的30%~50%，大大降低效率。LED芯片或灯珠的光色差异或电路问题，也极易导致混光不一致，影响显示效果。封装工艺和Mini LED的良率、性能、成本关联紧密，传统的LED封装工艺也在不断改善和提升中。
(三)背光基板
Mini LED背光基板涉及LED芯片的转移固定或焊接，可影响制程精度、模组的散热性、稳定性等性能。材料选择目前有两种主流路线：PCB基板和玻璃基板。PCB基板是目前工艺条件下的首选，而玻璃基板是未来的大趋势。
(四)设备
在Mini LED制程中，设备是关键，测试分选、转移、返修和沉积等设备的速度、精度及良率直接影响Mini LED的成本，是其能否量产的基础。比如，在一系列制程中，分选机和固晶机如果取放的精度和速度不足，将导致成本过高。巨量转移设备的速度和良率如果达不到，效率和成本都会打折扣。LED分光编带设备用于Mini LED时，产能较低，速度也过慢。测试设备的精度要求更高，比如传统3颗LED芯片测试要求偏差在3%以内，如果对应到Mini LED，芯片数量大幅上升，而测试偏差仍需要控制在3%以内。
MOCVD设备是LED芯片产业链中的核心设备，用于LED外延片的制备。外延片的波长均匀性、缺陷密度关系到Mini LED/Micro LED的良率。良率高，生产成本才能降下来。因此，MOCVD设备是关系到Mini LED/Micro LED量产良率的核心设备。
发展Mini LED产业，对我国LED制造业和新型显示产业是一次良好机遇，有利于我国新型显示行业在下一代显示技术中占据先机。如果现在发力Mini/Micro LED显示，基于现有的LED产业和面板产业基础，我国有能力在下一代显示面板领域形成自主可控的、与日韩相抗衡的实力，成为显示强国。发展Mini LED产业，是为Micro LED做好铺垫。Micro LED被认为是显示的最佳终极解决方案，而Mini LED和Micro LED一脉相承，前者的很多材料设备、量产工艺可继续用于Micro LED，需要解决的是在精度上、准确度上做出突破性的改变，但良好的Mini LED产业基础将是发展Micro LED的必要前奏。因此亟须产业各方加大重视力度，投入更多人力物力和资金，加速其发展步伐。
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