苹果推开Mini LED的门，一个百亿级市场正在爆发前夜。
作者|云鹏
编辑|心缘
2020年，手机屏进入“高刷”时代，刷新率从60Hz一路飙升至165Hz。而在平板和电视屏这块，关键词似乎只有一个，就是Mini LED。
据说在一些专业设计师的眼里苹果平板电脑怎么样，屏幕划分很简单：苹果的，不是苹果的。这一定程度上可以说明苹果产品在图像显示方面的地位。
这不，Mini LED这件事，又让苹果玩了个大的。2021年4月21日凌晨，苹果新款iPad Pro祭出了目前“地表最强”的一块量产Mini LED屏。
10000颗“小灯珠”、2500个背光分区、对比度100万：1、峰值亮度1600nit，让人不敢相信，这是一块LCD屏幕（液晶显示屏）。
2019年苹果发布了Pro Display XDR显示器，其凭借576个局部调光分区和自研的时序控制器芯片，几乎吊打了市面上所有同类显示器。两年之后，苹果用事实证明，“只有我能打败我自己”。
▲苹果Pro Display XDR显示器（左）
在苹果做这件事之前，LCD比肩OLED屏幕显示效果，还是不太敢想的。
Mini LED，成为了给LCD屏“续命”的良药，似乎也成为了国内屏幕产业玩家换道追赶中国台湾、韩国对手的契机。不过扒开苹果iPad Pro的屏幕供应链，台湾晶元、隆达、台表科，韩国LGD这些名字还是占据了主导，鹏鼎控股显得有些孤单。
2021年会成为Mini LED商用“元年”已经是业内共识，在Mini LED放量前夜，有必要深度了解下这“香饽饽”技术背后的门道，在Mini LED概念火爆的背后，究竟谁会是最大赢家，又有哪些国内玩家，已经箭在弦上，几欲赶上？
售价最高一万八千元的iPad Pro，又为何要等到7月才能提货？
本文福利：苹果春季发布会发布的12.9 寸iPad Pro，是苹果斥资布局Mini/Micro 领域后的首款问世产品，标志着Mini LED背光技术的成熟及商用化。推荐精品研报《苹果引领，Mini LED产品开启商用元年》，可在公众号聊天栏回复关键词【智东西182】获取。
01.
Mini LED只是垫脚石，
“终极显示”还有多远？
说起Mini LED，这还真不是苹果一拍脑门儿想出来的主意，他的小算盘，从六年前就开始打了。
2014年，苹果收购了LuxVue Technology，在当时，这家公司并不是很出名，大家只知道他们是一家研究面向消费电子产品的低功耗LED屏幕技术的公司。
当苹果行动之后，所有人都知道苹果要在屏幕上“下血本”，动真格的了。也就是从那一年开始，Micro LED技术的概念开始引起了行业的广泛关注。
要注意，不是Mini LED，而是Micro LED。
传统LCD屏幕要想发光，需要靠LED背光模组来“点亮”，是一种“被动式”的，而OLED屏幕则是主动式发光，对“光的控制”就可以更加灵活，色彩表现也更好；并且LCD屏幕由于背光始终存在，无法做到“纯黑”，因此在对比度上也要逊色许多。
这时，如果把LCD屏幕的背光分区变得非常多，不就可以做到类似OLED屏幕的效果，实现独立控制的“主动式”发光？
比如在上面这张图里，左右两块屏幕，同样要显示一个“圆”，传统LCD屏幕通常是侧入式背光，只能整体点亮；而左边的Mini LED屏幕由于背光分区极多，就可以独立控制，只需要开启显示画面区域的背光即可。
Micro LED的原理就是将背光的LED灯珠做到非常庞大的数量级，LED芯片要做到30μm的级别，约等于头发丝的直径，从而实现媲美OLED的“精准控光”，达到更好显示效果的同时，兼顾LCD固有的低成本、长寿命优点。
▲各类显示技术的基本特性，数据来源：LEDinside
当然，想要实现是非常难的，有多难呢？苹果在收购LuxVue之后，在五年内投入了将近20亿美元。三星、LGD、友达等厂商在2014年之后也纷纷加大Micro LED技术的投入，而其他涉及该领域的初创公司的融资金额已经超过8亿美元。
但至今，仍然没有一款采用了Micro LED屏幕的大众消费电子产品摆在我们面前，只有价值五六百万美元的Micro LED展示产品陈列在展馆中。
▲索尼Crystal LED系统，采用Micro LED屏幕，顶配售价580万美元
因此，行业开始探索是否有一种“折中方案”，可以称为迈向Micro LED之路上的“垫脚石”。2017年初，Mini LED技术开始逐渐走到台前。
虽然Mini LED仍然是被动式发光，但是背光分区却增加了数百倍，LED灯珠数量也从传统LCD屏幕的“几十颗”增加到“成千上万颗”，灯珠尺寸做到了100-300μm左右。
▲苹果新款iPad Pro的背光分区示意图
简单来说，Mini LED可以在亮度、色彩方面实现接近甚至超越OLED的显示效果，但成本却可以更低，功耗相比传统LCD也有明显优势。
并且Mini LED没有OLED固有的烙印（长时间显示固定画面后屏幕会有残影）和寿命问题，更适合平板、电脑等生产力产品，应用前景十分广阔。
可以说，Mini LED填补了LCD进化到Micro LED之前的空白。
02.
Mini LED就是“灯超多”的LCD吗？
传统的LCD屏幕一般采用侧光式设计，将LED灯珠置于屏幕边缘，水平方向打光，光线通过导光板通过屏幕，从而点亮屏幕。
而Mini LED一般是采用直下式设计，大量LED灯珠密集排布在面板底部，向上垂直打光，通过高密度排布，实现更小范围内的区域调光苹果平板电脑怎么样，从而让面板的亮度更加均匀，不会因为光源的远近有明显的明暗变化。
▲某类Mini LED背光模组生产流程
并且由于光源更多，Mini LED也可以实现相比传统LCD更高的色彩对比度和更高的峰值亮度。由于不需要导光板来导光，Mini LED面板的厚度也随之变薄，让最终产品的轻薄性有了更好的保障。
可以控制的背光分区变多， 也就意味着屏幕可以有更多区域在不需要的时候“休息”，从而节省功耗。并且得益于无机发光二极管自身稳定、低电阻的特性，Mini LED屏幕的寿命要比OLED屏幕更长。
▲Mini LED与传统LED背光模组对比
比较特别的一点是，目前Mini LED芯片组装基本都会采用“倒装芯片”结构。这是因为倒装芯片无需“打线”，适合超小空间密集排布灯珠的需求。
▲芯片正装（左）和倒装（右）示意图
03.
技术路径是成熟了，但技术骨头依然难啃
Mini LED相比传统LCD屏幕有着如此明显的优势，甚至在显示效果上直逼OLED屏幕，那为何炒了这么多年概念才终于有少量产品落地呢？
其实，做屏幕一直就是成本和显示效果的博弈，厂商也是要在两者之间取一个平衡点，在一定成本限制下，如何实现最优的显示效果？
目前看来，Mini LED技术链条上最为关键的两个环节，一个是做出好的LED芯片，一个是把LED芯片封装好，而这两个环节从技术路径上来说已经成熟，也就是大家都知道该怎么做了。
但在具体生产过程中，尤其是在生产工艺上，还有许多难关需要攻克。
▲一片用于制作LED芯片的晶圆
比如，芯片倒装工艺虽然可以带来诸多优势，但倒装工艺的把控同样极为重要，如何在微米级的尺寸下，保证焊接面的平整度？以及电极结构的设计、易焊接性以及封装宽容度等等都是Mini LED生产工艺的设计难点。
Mini LED要求LED芯片能在较宽排列间距的情况下实现较小的混光距离，进而降低整机的厚度。因此如何实现芯片的出光调控，以及后期使用过程中如何保证出光的一致性都是非常关键的。
▲不同LED芯片工艺特性对比
另外，还需要保证LED芯片的亮度集中性、小电流下的亮度一致性、一致的电容性等。特别是红光芯片，在制作倒装工艺过程中需要进行衬底转移，这项操作较为复杂，其转移技术、生产良率控制及使用过程中的可靠性都是各家厂商不断优化的重点。
在封装端，大家都知道IMD（矩阵式集成封装）、COB（板上芯片封装）、COG（玻璃上芯片封装）等新技术的理想封装效果更好。但梦想很丰满，现实很骨感。
▲从左至右：SMD封装、“四合一”IMD封装、COB 封装
比如COB这种性能非常领先的方案，功率更低、散热更好、分辨率色彩更好，同时屏幕封装尺寸也没有限制，但实际上，由于良率较低，至今都鲜有采用COB方案的产品面世。
▲COB封装工艺部分流程
由于上述这些极为“苛刻”的要求，Mini LED目前的生产和检测的作业效率普遍较低，如果市场需求快速增长，单一终端产品出现“百K级”以上芯片需求时，效率的限制就会更加明显，如何与终端厂商配合，提高生产效率，也是行业当前攻克的重点。
苹果这次新推出的iPad Pro就是一个很好的例子，供应链早就传出消息，该产品预计4月就会量产，5月出货。但事实是，苹果也玩起了“期货”，4月下单，7月到货，此中原因业内人士多判断为良率低于预期导致产能不足。
供应链把控力强如苹果，目前也难以保证大规模Mini LED产品的出货，其技术难度，可见一斑。
根据供应链信息来看，苹果新款iPad Pro，其Mini LED屏幕仅背光模组成本就超过了100美元。什么概念？一块iPhone 12 Pro的AMOLED屏幕成本约为70美元，A14芯片成本则在40美元左右。
也就是说，现在一块平板的Mini LED屏幕成本要超过苹果顶级iPhone 12 Pro的屏幕、芯片成本的总和。Mini LED技术工艺成熟、良率提升、成本下降，仍然是所有厂商努力的方向。
04.
台韩霸占苹果供应链，国内玩家你追我赶
说到这次的苹果iPad Pro，其实大家对于苹果Mini LED新品背后的产业链兴趣更浓。从中国台湾晶元光电、隆达电子、台湾表面科技到LGD，苹果Mini LED供应链几乎被台韩显示巨头全部收入囊中。
▲中国台湾隆达电子
根据苹果分析师郭明祺分析，目前苹果iPad Pro生产中最难的一环就是SMT（表面贴装技术），形象来说，就是“把LED芯片粘在PCB电路板上”。
目前这个工作由台湾表面科技完成，据称台表科的SMT进入门槛是目前Mini LED产业链中最高的。
而出现第二个能够对抗台表科的供应商，最快也要等到2023年，也就是两年后。
▲传统SMT工艺流程（非苹果SMT工艺）
中国台湾的半导体产业链条一直比较完整，从Mini LED技术来看，其上游LED芯片有晶电、荣达；中游封装、模组有亿光、隆达；驱动IC方面有聚积等。
大陆这边，也有不少玩家在加速追赶。LED芯片厂商三安光电、华灿光电、乾照光电在Mini RGB芯片、背光应用的Mini蓝光芯片等领域已经实现了量产。
三安光电现在已经成为了三星Mini LED电视的重要供应商之一，前不久三星刚刚发布的Neo QLED电视就采用了三安光电的LED芯片。
▲三星使用了Mini LED技术的8K电视
国内面板巨头TCL华星也与三安半导体合作，成立联合实验室，双方共投入超过3亿资金，共同研发Mini LED、Micro LED相关技术以及量产工艺。
群创去年发布的国内首款可卷曲Mini LED显示器用到的Mini RGB LED芯片就由华灿光电独家供应。
在中游LED封装端，国星光电成为国内首家Mini LED封装企业，他们在Mini LED和Micro LED技术上都有一定的储备，而瑞丰光电在Mini LED背光显示模组、柔性曲面Mini LED封装显示技术上都取得了一定进展。
鸿利智汇的Mini LED背光和直显客户已覆盖京东方、TCL华星；聚飞光电也成为TCL华星142英寸IGZO玻璃基主动式Mini LED显示屏直显产品的供应商。
▲TCL华星142英寸IGZO玻璃基主动式Mini LED显示屏
可以说，Mini LED产业链条并不缺少中国厂商的身影。
不过我们也要看到，在核心LED芯片技术、高端Mini LED封装技术方面，国内玩家仍然是追赶的姿态，距离中国台湾、韩国在该领域的头部企业仍然有一定差距。
并且目前国内Mini LED技术的推进也逐渐放缓，从“热炒概念”到逐渐冷静，在提升良率、大规模量产方面，最后的攻坚仍有许多工作要做。
适当放慢脚步，避免步子拉太大，其实对国内企业来说也是一件好事。
05.
三年Mini LED芯片达“千亿颗”级，
巨头纷纷押宝
从2019年12月微星推出首款Mini LED笔记本电脑概念产品，到2021年年初，三星、LG、TCL、康佳、创维、长虹纷纷推出Mini LED电视产品，再到苹果新款iPad Pro开售，2021年，无疑将成为Mini LED技术正式商用的元年。
由于OLED屏幕固有的烙印和寿命问题，Mini LED技术将会成为近几年生产力设备的首选。苹果后续会在MacBook系列产品上采用Mini LED屏幕，郭明祺认为Mini LED会在苹果生产力产品线中保持长期关键策略性地位。
有分析师预计，苹果Mini LED产品的出货量将在2021年、2022年分别增长约300%和225%。而苹果的积极布局也将会逼迫竞争对手推出类似产品，目前，华为、三星、LG等厂商都在积极布局Mini LED产品。
根据法国市场研究公司Yole预测，2019年全球Mini LED终端设备数量约324万台，2023年可达到8070万台，复合年均增长率达到90%。
市场规模方面，美国市场研究公司Arizton预估，2024年全球Mini LED市场将达到23.22亿美元。
在这些数据背后，是Mini LED单品价值的提升和Mini LED芯片出货量的暴涨做支撑。
▲生产线机器上数量众多的LED芯片
就以我们平时常见的大尺寸电视为例，传统LED背光模组单台价值在100元左右，而搭载Mini LED背光技术的模组价值则在2000元以上，价值直接呈指数级增长。
而在LED芯片消耗方面，传统侧入式背光的LED电视，只需要50-100颗左右的LED芯片，而直下式Mini LED背光电视则需要20000颗以上的LED芯片。
▲部分Mini LED背光电视产品概览，资料来源：LEDinside
Yole预计到2023年，全球Mini LED芯片需求有望达到千亿颗量级。
06.
结语：Mini LED新战场，
中国厂商能否换道超车？
采用传统LED背光的LCD屏幕市场渗透率已经接近顶点，从2017年开始，在iPhone X的推动下， OLED屏幕就开始在小尺寸屏幕市场中对LCD面板形成显著冲击，而Mini LED的火热无疑会给中大尺寸LCD赛道带来新的看点。
在OLED市场的高速增长中，韩国三星、LG等厂商成为了最大赢家，多年形成的技术壁垒在短期内也难以打破。
国内厂商一直以来在传统LCD产业中有着比较深厚积累，产业链也较为完整，以传统LCD技术为基础延伸升级的Mini LED，对于国内玩家来说是新的契机。当然，工艺、良率等挑战也实打实的摆在面前。
作为Mini LED尝鲜者、全球第二大智能手机厂商的苹果，将Mini LED推向前台，Mini LED市场，也从酝酿逐渐转向爆发前夜。
近几年，中国厂商在LCD领域快速追赶并实现超越，而能否抓住Mini LED技术机遇，则显得尤为关键。
本文福利：苹果春季发布会发布的12.9 寸iPad Pro，是苹果斥资布局Mini/Micro 领域后的首款问世产品，标志着Mini LED背光技术的成熟及商用化。推荐精品研报《苹果引领，Mini LED产品开启商用元年》，可在公众号聊天栏回复关键词【智东西182】获取。
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