四合一mini-LED来了！LED显示要大变吗

    6月中旬，美国IFC展会上，包括联建光电、奥拓电子等国内LED显示巨头品牌纷纷推出下一代“小间距LED”显示新品。这些采用四合一mini-LED技术的产品号称具有传统表贴和新兴COB技术的“两全其美”的优势。新技术之下，小间距LED显示会迎来怎样的变革呢？

    更集成的封装：四合一mini-LED

    这轮小间距LED新品，具有两个“创新技术特色”：第一是，MINI-led,也就是100微米或者以下颗粒尺寸的LED晶体的应用。这种更小的晶体颗粒，几乎是传统300微米尺寸LED晶体颗粒原料耗费的“十分之一”。更小颗粒的MINI-led即意味着更低的上游成本，更小的“下游终端像素间距指标”，但是也同时意味着“更高难度的中游封装技术”。

    这轮新品的第二个技术特点，“四合一”就是指中游封装规格。一方面，传统表贴灯珠基本是一个“像素”，包括红绿蓝的三个或者四个LED晶体；另一方面，传统COB产品，比如索尼或者三星推出的产品，都是“大CELL”封装，一个封装结构中少则数百、多则数千个像素点。

    而“四合一”封装结构，则可以视为传统表贴灯珠和COB产品之间的折中策略：一个封装结构中有四个基本像素结构。这种封装的好处在于：1.克服了COB封装，单一CELL结构中LED晶体件过多的技术难度；2.对于下游终端制造企业而言，基本封装单位的几何尺寸不会因为“像素间距过小”而变得“非常小”，进而导致“表贴”焊接困难度提升；3.一个几何尺寸刚刚好的基础封装结构，有助于小间距LED显示屏“坏灯”的修复，甚至满足“现场手动”修复的需求（0.X的表贴产品和COB产品都不具有这种特性）。

    所以，整体看来“四合一”的封装结构才是这轮新品秀的重点：MINI-led主要提供了采用“四合一”结构的必须性——100微米的LED晶体做成单像素的封装结构尺寸极小，超过表贴工艺经济性应用的极限。同时，这种集成度更高的四像素合一的封装，也产生了独特的应用优势，比如维修性，更具有表贴产品的经济性与COB产品的良好视觉感。

    四合一mini-LED为何“更经济”

    在小间距LED市场，高端产品并不匮乏。比如索尼CLED产品,采用标准COB封装和Micro-LED晶体颗粒（比mini-LED晶体颗粒小一个数量级）。但是，这类产品往往“成本高昂”，几乎不能进入2-5万元每平米的小间距LED大众市场。

    COB技术下的Micro-LED“曲高和寡”，经济性挡住了市场普及的大门。这一点所有LED显示企业都明白。因此，在新一代技术上，如何实现“低成本”成为所有业内厂商最关注的内容。其中，主要技术思路包括：1.不采用Micro-LED颗粒，例如市场上大多数COB封装的LED显示屏；2.不采用COB技术,使用表贴技术，这是传统LED显示屏更便宜的原因。

    对于四合一mini-LED技术而言，可以说是兼具以上两种低成本技术的特征：MINI-LED颗粒，实现了更小的LED晶体颗粒，节约上游成本、满足更精细显示需要的条件下，避开了Micro-LED技术“极限化的几何尺寸”，规避了从上游晶体制造、中游封装到下游整机集成的一系列“技术陷阱”。

    同时，“四合一”的封装结构，让表贴工艺照样可以“大显身后”。今天，适用于1.0间距尺寸的表贴技术，就可以制造最小0.6毫米间距的LED显示屏，极大程度上继承了LED显示产业最成熟的工艺、设备和制造经验，实现了终端加工环节的“低成本”。且，“四合一”的封装结构亦采用共享阴极、边框接线的设计，这也有利于优化终端制造工艺，较少焊接点，提升产品的成本性。

    所以，四合一mini-LED首先是一种尽可能继承了上一代产品经济性的“创新”。这将是四合一mini-LED产品获得市场成功的核心支点之一。

    四合一mini-LED如何做到更“好看”

    作为一代新产品，如果只是想着低成本，当然不会成功。四合一mini-LED的市场成功，依然必须依靠更好的视觉“性能”。

    首先，四合一mini-LED是一种“更小晶体颗粒的LED”显示技术。这就意味着这种产品支持更精细的显示画面。小间距LED市场，长期存在的“主流产品间距瓶颈”将被彻底打破。未来实现0.X为主的显示产品布局，甚至进入居家显示市场都是有可能的。

    第二，小间距LED显示市场,COB技术流行的原因主要在于这种技术能够有效克服“LED”显示的像素颗粒化问题，并提升更好的整屏坚固性。四合一mini-LED虽然每一个基本封装单元只有四个像素，但是依然属于更高集成化的封装，显然会具有COB显示的很多特性。同时，MINI-LED晶体颗粒，使得LED晶体在显示屏上的面积占比，较传统同间距指标产品下降9成，有更多的空间提供更好的“密封性”和“光学设计”，进一步实现产品视觉体验和可靠性的增强。可以说，四合一mini-LED和COB小间距LED一样，是高度克服LED显示“像素颗粒化”现象、并提供更高稳定性的技术。

    第三，四合一mini-LED技术在晶体封装层级多采用“倒装”技术。倒装工艺无焊线，完全没有因金线虚焊或接触不良引起的LED灯不亮、闪烁、光衰大等问题。同时，倒装工艺能够最大程度提供LED晶体的有效发光面积、最大程度提供LED晶体的有效散热面积，进一步提升了产品光学特性和可靠性。采用倒装工艺被视为下一代LED显示产品晶体封装的“关键方向”。

    第四，四合一mini-LED以上的技术优势，并不局限在0.X产品上。这种新技术的产品也可以应用在更大间距，比如P1.5、甚至P2.0的产品上。即这是一种满足今天所有主流小间距LED显示产品和未来更小间距LED显示产品需求的技术。

    第五，mini-LED技术带来的显著劣势主要是“最高亮度降低了”，但是其依然可以提供高达800-1200流明的亮度，对于室内显示而言完全足够用，甚至比那些高亮度的屏幕“更舒适和健康护眼”：很长时间以来，室内LED显示研究的重点就是降低亮度和实现低亮度下更好的灰阶显示表现，这方面MINI-LED优势明显。

    第六，应用mini-LED技术符合LED半导体产业的发展趋势。LED半导体产业的电光效率不断提升，晶体加工精度也日益提高。这让很多应用中LED产品能够用更小的晶体、更少的材料消耗，实现预期亮度效果。站在这一基本技术趋势之上，小间距LED显示，即便不向更小间距产品发展，也必然逐渐采用更小体积的LED晶体颗粒。

    所以，四合一mini-LED产品是一种符合未来趋势、产品潮流的，在显示体验上有充分提升，并符合下一代标准的“新产品”。体验提升和成本控制的特点结合，必然有利于四合一mini-LED快速市场普及。但是，这还不是四合一mini-LED全部优势！

    四合一mini-LED体现产业链合作，赢得下游厂商支持

    对于COB小间距LED而言，这种产品最大的特点就是“中游封装的高度集成性”——封装企业，已经将数千颗，甚至更多的LED颗粒封装成一个集成体。这个集成体已经具有显示产品的特征。因此，下游企业实际要做的工作“组装”性更强，核心技术占比，较表贴技术大幅减少。

    但是，四合一mini-LED本质上依然是四个像素、12颗LED颗粒的“灯珠”，下游厂商在表贴工艺上的核心资产和技术优势被悉数继承。甚至，中游封装企业，“大量MINI-led集成”的难度也被“绕了过去”。这使得四合一mini-LED具有了：1.中游企业更容易大量供给；2.下游企业产业链自主性、核心技术地位得到保持的特点。

    四合一mini-LED在采用高度集成化和更小晶体LED颗粒的前提下，下游厂商几乎不牺牲产业利益、更不需要要让渡技术主导权，并最大程度发挥了LED显示行业已有的大量表贴技术资产的价值，进而实现了最大程度上保护了下游终端厂商的“分割”蛋糕的能力。这让这种技术，更多的赢得下游厂商的欢迎。

    不过，四合一mini-LED也有其“劣势”：即它和COB技术一样，在封装阶段，最终产品的“显示像素间距已经被确定”。这一点使得，中游封装企业必须提供“更多规格的四合一灯珠”。后者要求产业链的上下游合作更为紧密——从部件级别上升到“产品”级别。这可能进一步促进以“中游-下游”联盟为特征的行业“集团”在LED显示市场上的出现。

    整体上，相对于COB技术，四合一mini-LED更充分利用了现有的产业技术、资源和资产，给下游厂商留下了更多的“价值空间”，并在显示效果和体验上实现了明显的提升和改进。作为目前LED显示行业的技术创新方向之一，其可以说是“折中”，也可以说是“集大成”。且正是因为折中，才使得四合一mini-LED具有技术难度下降和成本可控的优势。这让四合一mini-LED更易于成为行业的“变革先行者”。2018年，四合一mini-LED有望成为LED显示市场的一批黑马。