发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式开释出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
什么是Mini LED？
顾名思义，“Mini”中文名称便是“迷你”的意思。如果说小间距LED显示屏重在点间距之间的“小”，那么Mini LED自然便是达到更小的级别，堪称迷你这一级别了。如果我们追本溯源，将会创造Mini LED这个单词，首先源自于晶电，目前晶电透露出来的有关Mini LED的，正是它的“可量产”进程。
Mini LED的观点先由晶电提出来，现在这个观点也逐渐为我们大陆厂商所接管，只不过双方所指的Mini LED又略有不同。
确切地说，是我们行业内所说的“Mini LED”与“Mini LED显示”是一个不一样的观点。台厂商提出的Mini LED纯粹就晶体颗粒的间距而言，而大陆LED显示屏行业内的企业推出Mini LED却凸显在封装形式不同。一个是指某类新型封装形式的产品，另一个则是显示的分类。
Mini LED在显示上紧张有两种运用，一种是作为自发光LED显示，同小间距LED类似，由于封装形式上不须要打金线，比较于小间距LED，纵然在同样的芯片尺寸上Mini LED也可以做更小的点间距显示。其余一种是在背光上的运用。比较于传统的背光LED模组，Mini LED背光模组将采取更加密集的芯片排布来减少混光间隔，做到超薄的光源模组。其余合营local dimming掌握，Mini LED将有更好的比拟度和HDR显示效果。
由于Mini LED芯片尺寸以及封装技能的限定，RGB自发光显示运用的Mini LED目前能做到的点间距极限基本上在0.5 mm，做成4K屏幕的时候，全体屏幕尺寸达到了85寸以上，而且用到的大量LED芯片(~2400万颗)使得屏幕在本钱非常高昂，为了匆匆进LED在显示市场的竞争力，提升原有LCD背光的显示品质，Mini LED在背光领域的运用(以下用Mini BLU来表示)越来越受到业界的重视，并且常常被用来与AMOLED比拟。
Mini BLU与他几种显示技能的优缺陷比拟详细如下图。在显示的几个最基本要素包括，功耗，本钱，寿命，点间距，亮度，比拟度上，Mini LED基本上是一个全能选手。但是在AMOLED已经大红大紫的本日，Mini LED在背光领域运用的产品依然受到质疑，迟迟没有进入市场。当然这紧张是源于Mini BLU技能储备相对较晚(紧张于17年的下半年开始)，其余一部分是由于它依然是基于LCD的显示技能。纵然是LED芯片的从业者也会想当然地认为他的显示效果会不如AMOLED，忸忸怩怩的把它定位在AMOLED之下。
但事实并非如此。比较AMOLED，Mini BLU在本钱，寿命上有毋庸置疑的优点。由于LED 芯片比OLED有更高的光电转换效率，在加上local dimming掌握，Mini BLU也会有靠近乃至更低的功耗，因此也能做到更高的比拟度和更高的亮度。点间距紧张受限于LCD技能，目前也可以做到优于自发光的AMOLED。
基于以上各类优点，Mini BLU总能在适宜的领域找到它的一席之地，无论AMOLED是否产能不敷，它一定是靠谱的。当然在消费者越来越追求个性化的本日，Mini BLU也有一个致命的弱点便是无法做成柔性的(但是依然可以做到曲面的)，这个紧张也是受到LCD技能的限定。
在终端运用上，从小屏幕如手机，PAD，到中屏幕如车载，Monitor，再到大屏幕如TV，Mini BLU与AMOLED都有各自的竞争上风，一时半会儿可能谁也取代不了谁。特殊是在车载，以及中大屏幕显示上， Mini BLU会有更加明显的本钱上风以及更好的寿命和可靠性，这些将是目前AMOLED无法取代的上风。
Mini LED背光技能
比较于传统LED背光源，Mini LED拥有更多上风，适宜高端液晶显示器办理方案：
①可以直接采取RGB三色的LED模组，实现RGB三原色无缺失落的显示效果，且可覆盖100% BT2020的宽色域，色彩的鲜艳度媲美OLED。
②Mini LED可以实现高亮度(>1000nit)下散热均匀，这是传统分立LED器件方案无法做到的。
③Mini LED背光可以做到直下式超薄的LCD显示，即OD≈0mm，这在轻薄的便携式消费电子中运用广阔，例如AR/VR眼镜、手机、条记本电脑等。
④Mini LED结合风雅的Local Dimming，可以实现超高比拟度(1000000：1)，让黑的更深邃，亮的更通亮。
Mini LED背光封装采取倒装Mini LED芯片直接实现均匀混光，无需透镜进行二次光学设计，由于本身芯片构造小，利于将调光分区数(Local Dimming Zones)做的更加细致，从而达到更高的动态范围(HDR)，实现更高比拟度的效果;另一方面，还能缩短光学混光间隔(OD)，以降落整机厚度从而达到超薄化的目的。
Mini LED背光可结合Local Dimming技能根据电视旗子暗记中画面各处的亮暗场，实时掌握对应背光区域的开关及亮度调节，使画面中玄色更黑，白色更白，色彩更自然艳丽，视觉的逼真感带来身临其境的最佳体验。
CES 2019期间，华硕首次公开了新款旗舰级专业显示器“ProArt Studio PA32UCX”，这是一款32英寸的Mini LED背光4K游戏液晶显示器，其BLU采取了由隆达电子生产的10，000多个Mini LEDs。
Mini LED技能难点及市场运用、趋势
Micro LED自苹果在新一代iWatch上未进行利用后，各方面对其技能及运用的意见更加理性，关联厂家也正在积极互助向运用端推进。
与此同时Mini LED则逐渐走入现实，从上到下，各厂家纷纭跟进，经由去年一年的考试测验，目前各大终端运用厂也都已基本完成原型设计，从近年来的展会看：三星、Lumens等厂家都推出Mini LED的运用。
不过，不管是大陆厂商的Mini LED产品，还是台厂所指的Mini LED显示，要评论辩论二者都绕不开Micro LED。
Micro LED被视为下一代的显示产品，相对付当前的LCD、OLED而言，的确具有自身的上风，但众所周知, Micro LED在“巨量转移”环节及关键性设备上，目前还没有得到本色性的打破。要把数百万乃至数千万颗微米级的LED晶体精确且有效率地移动到电路基板上，这是目前Micro LED所面临的一个巨大的寻衅。行业普遍认为Micro LED冲要破量产的瓶颈，至少还有两到三年的路要走。但显示技能的发展是十分快速的，面对OLED的强势崛起，一些发展Micro LED的企业看在眼里，急在心里。一旦OLED占着先机，拿下了绝大部分的市场份额，就算未来几年Micro LED能够占领技能难关，只怕黄花菜也都凉了。
也便是说，Micro LED再好，究竟远水解不了近渴，面对这种环境，干系厂商当然不会坐以待毙，于是开始探求一条折衷的路子。正是在这种紧迫的情形下，被视为过渡性技能路线的Mini LED被提了出来。Mini LED大体是指晶粒尺寸在50—100微米的LED。相较于Micro LED，Mini LED在制程上更具可行性，技能难度也要低许多，更随意马虎实现量产，能够快速地投入市场。
相对付目前的常规运用，Mini LED实有其独特的上风：
(一)对付背光运用，Mini LED一样平常是采取直下式设计，通过大数量的密布，从而实现更小范围内的区域调光，比拟于传统的背光设计，其能够在更小的混光间隔内实现具备更好的亮度均匀性、更高的的色彩比拟度，进而实现终端产品的超薄、高显色性、省电。
同时由于其设计能够搭配柔性基板，合营LCD的曲面化也能够在担保画质的情形下实现类似OLED的曲面显示、另一方面，由于目前OLED是有机材料的自发光，在可靠性方面Mini LED也极 具上风;基于LED成熟的家当链，利用Mini LED的背光的本钱也仅仅是同尺寸OLED的60%旁边，各方面都极具竞争力。
(二)对付显示屏运用，RGB Mini LED战胜正装芯片的打线及可靠性的毛病，同时结合COB封装的上风，使显示屏点间距进一步缩小成为可能，对应的终端产品的视觉效果大幅提升，同时视距能够大幅减小，使得户内显示屏能够进一步取代原有的LCD市场。
另一方面，RGB Mini LED搭配柔性基板的利用，也能够实现曲面的高画质显示效果，加上其自发光的特性，在一些分外造型需求(如汽车显示)方面有极为广阔的市场。
上面可以看出，Mini LED在当前LED所面临的场合排场下，相对其他竞争者，具有很大的上风，基于此，各厂家也都在研究，从目前的情形看，虽然其芯片大小跟正装芯片的小间距芯片类似，但也有诸多不同。
其技能有以下几个特点及难点：
1、芯片端
a、芯片微缩化，由于Mini LED哀求像素点的间距在1mm以下，这也哀求Mini LED的芯片也须要变小，目前Mini LED的芯片普遍哀求200um以下，这对LED芯片生产过程中的光刻和蚀刻提出了更高的哀求，特殊现有成熟的生产设备难以知足100um以下的芯片生产，在小尺寸芯片情形下，焊接面的平整度、电极构造的设计、易焊接性以及对焊接参数的适应性、封装宽容度都是芯片设计的难点与重点。而Mini LED芯片在生产过程中还采取作业效率偏低的全测全分模式，对付处理高密度、高精度的大量芯片，无论是生产还是检测均存在效率低下问题，这无形中也推高了Mini LED芯片的本钱;
b、红光倒装芯片，由于倒装芯片无需打线，适宜Mini LED超小空间密布的需求，因此目前的Mini LED全部采取倒装芯片构造，目前蓝绿光倒装LED芯片生产较为成熟，但是红光倒装LED芯片技能难度高，由于须要进行衬底转移，而芯片在转移技能过程中生产良率和可靠性还不高。
c、同等性和可靠性，Mini LED芯片作为显示芯片对产品同等性和可靠性的哀求较高，同等性重点关注的指标包括小电流同等性、不通电流下同等性、高低位同等性、颜色均匀同等性、电容小且同等性等，而由于Mini LED显示屏繁芜利用环境，维修难度较高，这就对Mini LED芯片的可靠性哀求较高，总的来说Mini LED芯片生产企业在生产过程中进行严格的生产掌握以保障产品各项指标的稳定。
2、封装端
a、高效率固晶与贴片，由于Mini LED的芯片尺寸紧张是50-200um，同时Mini LED芯片和灯珠单位面积利用量巨大且排列十分紧密，对焊接面平整度、线路精度提出更高哀求，对焊接参数的适应性和封装宽容度哀求也更为严格。因此在高效率和高精度的Mini LED芯片固晶成为摆在Mini LED面前的一道难题。传统锡膏固晶随意马虎导致芯片焊接漂移，孔洞率增大，无法知足Mini LED的高精度固精哀求，更高精度固晶基板及固晶设备成为急需办理的问题。传统贴片机在对P1.0以下Mini LED封装器件进行贴片时，由于精度哀求在25um以下，因此传统贴片机必须将贴片速率降落到原有贴片速率的30-50%，这将大大降落显示屏的生产制造效率，更高效的贴片机也是是未来Mini LED所面临的一大难题;
b、薄型化封装，Mini LED作为背光时哀求产品越薄越好，但是当PCB厚度低于0.4mm时，在回流焊、Molding工艺中，由于树脂基材与铜层热膨胀系统不同，会诱发芯片虚焊，而Molding封装过程中，封装胶与PCB热膨胀系数不同也会导致胶裂;
c、混光同等性，由于芯片或者灯珠的光色差异或者电路问题，可能导致显示或者背光效果的差异，这将对Mini LED的显示效果造成不良影响;
d、可靠性与良率，Mini LED显示屏的利用环境相比拟较繁芜，空气中的水汽如果透过封装材料或者支架渗入打仗到LED芯片中电极，很随意马虎产生短路等征象，同时由于Mini LED产品所大量密集排列，利用的封装器件成倍增长，考虑到Mini LED维修难度和本钱较高，这就须要Mini LED封装器件具备相对高的可靠性。
3、驱动IC方面
a、电流掌握与散热，由于Mini LED点间距越来越小，利用的LED芯片数量也越来越多芯片尺寸越来越小，这导致驱动的电流也越来越小，使得驱动IC对电流的精准掌握也越来越难，未来针对小电流的精准掌握也须要新的电路设计，再加上由于利用大量驱动IC和LED芯片，使得PCB快速散热也涌现困难，而热量会使驱动IC模块产生偏色的问题，因此高集成和低功耗的驱动IC将是显示屏驱动IC的发展方向。
b、区域调光，对付Mini LED的背光运用来说，目前的静态调光技能由于须要串联IC数量，驱动电路本钱高昂，IC掌握I/O数量弘大，驱动电路体历年夜，背光刷新频率低且随意马虎有闪烁感，因此已经难以知足新型Mini LED背光技能的需求，区域调光的驱动IC恰好可以填补静态调光的缺陷，但是在采取区域调光的方案时，还面临Mini LED背光分区亮度和均匀度的提升、刷新频率的提升、背光光效的提升、高集成度、风雅调光分辨率等一系列问题。
4、PCB背板
在Mini LED轻薄化的条件下，显示和背光效果的高哀求对PCB背板的厚度均匀性、平整性、对准度等加工精度都提出了新的寻衅，再加上PCB背板上有大量的LED芯片和驱动IC，这就须要背板的Tg点要高于220℃，而PCB背板在Mini LED加工过程中须要受到各种外力，为了保持背板的厚度均匀性、尺寸稳定性等，还须要背板具有较高的耐撕拉强度、耐湿热性等物理特性。
为了拓展Mini LED的运用，Mini LED家当高下游厂家积极在研发新技能和降落本钱方面努力，目前国内外Mini LED厂家重点在研发或拓展的新技能包括出光调节芯片、COB和IMD封装、Mini LED巨量转移、TFT电路背板、柔性基板等。
1、出光调节芯片
在Mini LED作为背光利用时，每每采纳大量LED芯片作为直下式的背光源，在为了调节芯片的出光，使其更随意马虎实现超薄设计，华灿光电在传统的背光芯片上增加优化膜层，可以提升芯片出光角度，从而使得LED芯片的出光更加均匀，有效提升显示效果。
2、COB和SMD封装
目前COB(板上芯片)封装，直接将LED裸芯片封装到模组基板上，然后进行整体模封，相对付传统的SMD封装。这种COB封装的全彩LED模组具有制造工艺流程少、封装本钱较低、封装集成度高、显示屏的可靠性好和显示效果均匀细腻等特点，有望成为未来高密度LED显示屏模组的一种主要的封装形式。
目前由于COB的家当链还没有建立完善起来，COB产品单位面积的本钱比SMD高，未来随着COB显示封装家当链逐渐成熟，COB显示封装市占率将快速提升。在Mini LED运用中，COB封装具有更高的可靠性和稳定性，更随意马虎实现超小间距显示，与Mini LED的技能趋势同等，因此，COB封装也是Mini LED的技能趋势之一。
3、Mini LED巨量转移
相对付Micro LED的巨量转移技能，Mini LED的芯片尺寸较大，因此转移难度相对较小，结合巨量转移和COB封装技能，可以有效提升MiniLED的生产周期，目前Uniqarta的激光转移技能，可以透过单激光束或者是多重激光束的办法做移转，实现每小时转移约1400万颗130x160微米的LED芯片。
4、TFT背板
如果要在画面现实效果上与OLED竞争，Mini LED背光+LCD必须做到顶级的HDR才行，也便是LocalDimming背光源的调光分区数(LocalDimming Zones)必须要数百区乃至数千区才足够，但是若以传统的LED背光源驱动电路架构，这样的想法会因组件利用过多，而捐躯本钱及轻薄设计。有鉴于此，群创提出利用主动式矩阵TFT电路来驱动的AM MiniLED架构。
5、柔性基板
Mini LED背光一样平常是采取直下式设计，通过大数量的密布，从而实现更小范围内的区域调光，由于其设计能够搭配柔性基板，合营LCD的曲面化也能够在担保画质的情形下实现类似OLED的曲面显示，但是由于MiniLED数量浩瀚，产生热量巨大，而柔性基板的耐热性每每较差，因此研发具有高耐热性的柔性基板也将是未来的技能趋势之一。
Mini LED市场运用及趋势
从市场运用上来说，Mini LED的市场运用必将会覆盖当前小间距LED显示屏的一部分市场。从各大企业公布的关于Mini LED的干系信息，我们还可以看到Mini LED的运用紧张有两大方向：一个是LED显示屏市场;另一个则是背光运用市场。
根据GGII的预测，2018年Mini LED的运用市场规模有望达到5亿元。个中，手机背光会成为Mini LED运用的排头兵，随着本钱的低落，Mini LED将逐渐向显示和中大尺寸背光渗透。
对小间距LED显示屏而言，更明确的指向自然是商显类室内运用。当前小间距LED显示屏在这个领域，不断地扩展市场，但是，小间距LED显示屏随着点间距的不断缩小，也面临着诸多的寻衅，由于其自身存在问题，导致技能工艺本成都可能走向瓶颈。
面对数百亿的商显市场，如果小间距LED显示屏自身的一些问题无法得到有效办理，那么其在与LCD、DLP或OLED显示产品竞争的过程中，好不容易建立起来的上风，很有可能逐渐损失掉，至少会制约小间距LED显示屏在商显市场的进一步拓展。
在这情形下，不管是企业推出COB小间距显示屏或Mini LED，它的初衷都是为了更好地办理小间距LED显示屏目前所面临的困境。
而背光运用市场对Mini LED来说，也是拥有广阔发展前景的市场。据集邦咨询预估，Mini LED作为下一代背光技能,估量至2023年整体Mini LED产值将达到10亿美元。同时，由于OLED面板产能受限，估量2018年Mini LED有望在华为、OPPO、VIVO等有名消费电子终端上率先利用。
在LED显示屏领域，我们目前尚未见到Mini LED的实际运用案例，但已有企业表示，Mini LED已经得到了客户的定单，目前正在出货中，估量玄月底前会有Mini LED运用案例出来。那么，Mini LED一旦开始大规模运用，将会对LED显示屏带来哪些影响呢?
对付Mini LED，有人将之视为LED显示屏向Micro LED过渡的产品，但也有人持不同见地，认为Mini LED不是大略的过渡性技能，它的生命周期将会很长。毕竟，LED显示屏点间距不断缩小的发展的趋势是十分明显了，但小间距LED显示屏在往P1.0以下发展，确确实实面临着技能与本钱的严厉寻衅，而小间距LED显示屏的难点痛点，无疑给Mini LED供应了巨大的发展机会。在显示与背光两大技能运用方向的推动下，未来Mini LED看起来出路似锦，这也是Mini LED得到台厂与大陆厂商热捧的主要缘故原由。
诚然，Mini LED虽好，市场前景也很广阔，但目前我们也不宜过分浮夸它对LED显示屏的影响力。从现在的发展现状看，小间距LED显示屏也并没有完备到达不可超出的瓶颈，还有很大的技能优化空间，本钱也还有进一步降落的可能。并且，小间距LED显示屏仍处于快速发展阶段。
高端LCD显示率先推动Mini LED运用
对付智好手机运用，miniLED面临着OLED的强大实力，由于OLED的性价比已经使该技能在高端/旗舰细分市场霸占了有利位置。随着未来五年内OLED供应商数量和环球产能的急剧增长，OLED本钱将连续下探，估量市场份额将进一步提高并逐渐主导市场。
不过，Mini LED在各种中小尺寸高附加值显示领域“有牌可出”，在这些领域OLED的本钱、缺少可用性和龟龄命问题(如烧屏或余像)等弱点还有待办理。在用于游戏运用的平板电脑、条记本电脑和高端显示器中，miniLED能够以比OLED更低的本钱，带来出色的比拟度、高亮度和轻薄的形状。
汽车细分市场尤其有吸引力，首先是由于汽车市场在数量和营收方面的强劲增长潜力，同时也由于miniLED可以知足汽车制造商所渴望的各种哀求：非常高的比拟度和亮度、利用寿命、对曲面的适应性以及耐久性。
关于末了一点耐久性，Mini LED供应了优于OLED的显著上风，由于Mini LED仅利用经由市场验证的技能、LED背光和液晶单元，与已经成熟的LCD没有太大差异。因此，汽车制造商无需冒险，并希望新技能能够知足他们高哀求的寿命、环境和事情温度。
在电视领域，Mini LED可以帮助LCD填补差距，并从OLED重新得到高端、65英寸以上大尺寸、高利润细分市场的市场份额。对付没有投资OLED技能的面板和显示器制造商而言，这个机会更具吸引力，让它们看到了延长其LCD工厂和技能的寿命和盈利能力的潜力。
直视显示LED技能
对付直视LED显示器，与板上芯片(COB)架构结合运用的Mini LED，可以在多种运用中实现窄像素间距LED显示器的更高渗透率，从而扩大可做事的市场。芯片尺寸将不断向更小的尺寸发展，可能降至30～50um，以持续降落本钱。在电影院中的运用仍具有很高的不愿定性，但纵然是些许的采取率，也会带来非常显著的上升空间。
2019-2023年miniLED按运用细分的市场规模预测
渐进式创新和有限的投资，伴随供应链冲击
与须要大量投资的Micro LED不同，Mini LED可以由成熟的LED芯片制造商在现有晶圆厂生产，无需任何重大投资。然而，它们有可能从LCD以及大型LED视频墙数字标牌供应链中去除LED封装厂，而造成供应链的重大冲击。对付许多紧张的LED封装厂商而言，这些运用霸占了很大一部分营收。
至先暴露问题的厂商正快速做出反应，通过供应链上移并供应完全的Mini LED背光模组(如Refond和Lextar)，或通过开拓新的创新封装，使它们仍旧能够在这波Mini LED趋势中连续弄潮。例如，像Harvatek或Nationstar等公司的新型“4合1”表面贴装器件(SMD)封装，帮助LED直视显示器制造商降落了miniLED运用的关键障碍：须要更新设备，并从SMD过渡到直接芯片键合组装。
Mini LED应通过增加其可用市场，而使芯片制造商受益。有些厂商考试测验通过供应Mini LED封装和/或BLU模组，来捉住市场机遇并升级供应链。例如，Epistar正在分拆，但仍旧掌握着它的Mini LED业务。
剩下的问题是设备制造商将如何快速开拓新一代Mini LED专用装置设备，这将有助于通过降落制造成本来加速Mini LED运用。这些设备的关键述求是更高的吞吐量和处理100um及更小芯片的能力。首个进入市场的是Kulicke&Soffa，它最近推出了与创业公司Rohinni共同互助开拓的设备。
高效处理更小芯片的设备，将使LCD和LED直视显示器制造商能够针对每种运用将芯片尺寸缩小到至低水平，以进一步降落本钱。
末了，对付大多数目标细分市场，miniLED供应的性能已经靠近现有技能，如用于高端消费类显示器的OLED和用于窄间距数字标牌的SMD LED。因此，本钱将成为阻碍或推动miniLED运用的紧张成分。
2019～202x年窄像素间距miniLED直视显示屏降本钱路径
总的来说，目前Mini LED在背光领域，从本钱、亮度、耗能到产品寿命对OLED都有上风，但对LED显示屏的影响还十分有限。只有Mini LED走向成熟，大规模走向市场，才会对当前的显示产品产生碰撞，构成寻衅。
来源：光电与显示
