為了將應用觸角從照明進一步擴大到顯示領域，LED相關業者無不積極布局MiniLED技術，並以MicroLED作為終極目標，希望以LED晶粒直接做為顯示畫素，實現功耗、對比度都不遜於OLED，但可靠度卻遠勝OLED顯示的MicroLED顯示。但要用LED取代液晶，構成顯示畫素，有相當高的技術門檻存在，從LED晶粒的設計量產到顯示面板的組裝製造，每個環節都還有許多問題需要克服。雖然許多面板大廠已公開展示MiniLED顯示器，但量產時程大多仍不確定。
因此，在追求以MiniLED或MicroLED做為顯示畫素的同時，LED跟面板產業同時也在發展技術門檻較低，能更快商品化的MiniLED背光，希望藉由這項技術，先拉近LCD與OLED面板之間的性能差異，並為MiniLED，乃至MicroLED的後續發展蓄積能量。
背光應用門檻較低 成本仍有降低空間
聚積科技背光事業處副處長黃炳凱(圖1)表示，與直接用LED晶粒作為畫素的顯示面板應用相比，把MiniLED應用在背光模組的技術難度跟成本較低，因此商品化的進程也快了一截。許多一線TV品牌廠的75吋以上高階產品，已經開始導入MiniLED背光；專為電競玩家設計的電競螢幕(Gaming Monitor)，也已經有採用MiniLED背光的實際案例。
MiniLED背光之所以能率先進入量產，跟背光的技術難度較低，以及MiniLED背光為LCD面板帶來的效益十分明顯有關。就技術面而言，目前MiniLED背光所使用的白光LED晶粒，尺寸多半為200微米(µm) x 200µm，晶粒之間的間距(Pitch)則是2公厘(mm)，以目前的LED晶粒生產跟組裝技術來說，要量產這種規格的產品不是太困難。
但如果要做直接顯示，畫素間的距離要縮小到0.84mm以下，且由於一個畫素是由紅綠藍三原色組成，故每一顆LED晶粒的尺寸得進一步微縮到40µm x 60µm，甚至30µm x 50µm。這對LED晶粒的設計生產，以及後續的組裝作業而言，都是相當有挑戰性的目標。
不過，跟側光式背光相比，目前MiniLED背光的成本還是明顯高出一大截。因此，如何降低成本，提高MiniLED背光的普及率，是相關業者的當務之急。
黃炳凱分析，MiniLED背光的三大要素–燈(LED晶粒)、驅(驅動晶片)、板(電路板)，成本都比側光式背光要高出數倍，導致搭載MiniLED背光的液晶模組(LCM)，價格約比採用側光式背光的LCM增加2~3倍之間，使得很多應用產品現階段還無法導入MiniLED背光。
舉例來說，目前50吋以下的中階電視機種，由於價格太過便宜，導入MiniLED背光所造成的售價上揚會十分明顯，消費者恐怕無法接受。但如果是75吋以上的電視，MiniLED背光所增加的成本，就不是那麼明顯。電競螢幕的情況也是如此，一台專為電競設計的高階螢幕，價格可達新台幣數萬元，因此對零組件成本的增加比較不敏感。但一般PC螢幕的零售價只有幾千塊新台幣，現階段要在這種產品上採用MiniLED背光，是十分困難的。
LED晶粒/光學設計改良方向
進一步分析MiniLED模組的成本結構，其中又以LED晶粒成本增加最為顯著，因為MiniLED背光模組使用的LED晶粒數量遠多於側光式背光模組，因此成本的增加是必然的。MiniLED的產能必須擴大開出，創造出足夠的經濟規模，LED晶粒的成本才能明顯下降。
除了創造更大的經濟規模之外，減少LED晶粒的使用量，也是一條可行的路。但由於LED是點光源，如果降低晶粒密度，光斑的現象會更明顯，LED業者必須在晶粒封裝與光學設計上花更多心思，才能取得均勻的混光效果，避免光斑現象產生。
一般來說，為了獲得良好的混光效果，背光模組與面板之間必須保持一定距離，也就是業界所稱的混光區域(Optical Distance, OD)。這會使LCM的厚度增加，不利於實現輕薄的終端產品設計。此外，減少LED使用量，也會影響到背光的亮度，這對於某些終端應用是不利的，例如經常暴露在陽光下的戶外顯示面板。
但這些問題是可以解決的，自2018年即率先量產MiniLED背光的隆達電子，近日發表了四款新一代I-Mini背光模組(圖2)，其最大特色之一，就是藉由COB(Chip on Board)技術，直接將隆達自製的Mini LED覆晶晶粒植於燈板上，可達到零OD的超薄設計。此外，新的i-Mini背光模組也搭載了最新的微透鏡陣列技術，其光學設計可達到超廣角的出光(>160o)及較高的取光率，將面板亮度提升至1,600nits，為傳統面板亮度的三倍。
矩陣驅動將是大勢所趨
在驅動方面，隨著LED的顆數增加，LED驅動晶片的使用量也會隨之上升，但由於驅動晶片的設計不斷創新，驅動的問題是相對比較容易解決的。例如聚積已經發展出被動矩陣式驅動晶片，單一晶片就可驅動512個LED區塊，未來還可以進一步提高到超過1,000個LED區塊；如果市場需要能驅動上萬個區塊的解決方案，也可以改用主動矩陣驅動的方法來實現。
只是就聚積的觀察，背光模組會不會需要主動矩陣技術，還有待觀察。因為當背光模組的LED區塊數量增加到上萬個，除非面板尺寸極大，否則其所使用的LED晶粒應已是MicroLED等級了。與其用MicroLED做背光，不如直接用來做顯示畫素。
擁有LED一條龍優勢的隆達，則在其新一代i-Mini背光模組上，採用自家開發的驅動技術。i-Mini背光模組採用DOB(Driver on Board)設計，直接將驅動IC與微控制器(MCU)整合於燈板上，進行多分區區域控制。新一代多通道的驅動IC架構將背光控制區域數提升了5倍，可達到1,000分區以上，同時IC顆數可減少50%，並配合微控制器的邏輯迴路控制，達到100萬：1的高對比度。
板材一分錢一分貨 性能/成本必須折衷
至於在電路板方面，考慮到MiniLED雖然相對省電，但仍會散發相當的熱量，因此背光模組製造商多半會採用熱漲冷縮、邊緣撓曲等物理特性較為優異的BT樹脂(Bismaleimide Triazine)作為基板材料。然BT材料的價格比FR4材料昂貴，考慮到成本問題，也有業者開始回頭使用FR4材料。
但如果純粹就成本考量，直接用玻璃作為MiniLED的載板，會是最便宜的，只是相關製程技術目前還不完備，且要將多片模組拼接成跟顯示面板一樣大小，難度會比電路板來得高。此外，玻璃的重量遠比BT、FR4這類材料重，故採用玻璃基板的MiniLED背光模組，現階段還沒有進入量產，以後可能也只適合使用在比較不在意重量的終端應用上。
打通MiniLED產業鏈關卡 蘋果是關鍵
整體來說，MiniLED背光目前已經處於量產階段，例如但由於價格偏高，只有高階產品負擔得起，使得MiniLED背光的市場規模仍然有限。而市場需求有限，又回過頭來成為供應商難以創造經濟規模，驅動成本降低的主因。要打破這個循環，除了相關廠商必須在技術上努力突破外，最好的方法還是找到願意率先將MiniLED導入主流產品的大客戶，藉此創造需求，推動整條供應鏈往前走。
那麼，這家能帶領MiniLED產業鏈打破現況的大客戶，是誰呢？群創執行副總經理丁景隆認為，蘋果(Apple)應該會是促成MiniLED背光從金字塔頂端產品走向主流的最重要推手。由於蘋果向來具有引領業界設計風潮的能力，只要其iPad Pro、Macbook系列產品導入搭載MiniLED背光的顯示器，其他品牌廠將開始群起效尤，創造龐大需求。而需求會帶動供給，只要市場需求大量出現，MiniLED背光相關業者的產能將加速開出，為MiniLED背光在IT面板的普及火上加油。MiniLED背光在IT面板的崛起跟普及，幾乎是一定會發生的事。
黃炳凱也認為，蘋果會是推動MiniLED背光普及的重要推手。現階段MiniLED背光普及的最大障礙並非技術，而是市場規模太小，不足以驅動成本迅速降低。只要有像蘋果這種動見觀瞻的大廠率先導入，就能啟動MiniLED背光市場的正向循環。
事實上，LCD業界一直對MiniLED背光寄予厚望，因為在MiniLED背光跟量子點技術的加持下，LCD面板的顯示性能可以十分接近OLED面板。但因為MiniLED背光的需求規模不足，使得MiniLED背光的降價速度太慢，錯失了搶占市場的機會。其實，MiniLED背光原本最被看好的應用是小尺寸手機面板，但因為中國面板廠如天馬微、京東方的小尺寸硬式OLED面板產能迅速開出，現在手機用的硬式OLED面板報價已經十分便宜，MiniLED背光再進去爭奪這個市場，意義不大了。
相較之下，介於10吋到17吋之間的IT面板，現階段還是LCD面板的天下，OLED面板在這個領域的占有率仍很低。這意味著採用MiniLED背光的LCD面板還有很大的機會，只要蘋果帶頭點火，啟動MiniLED背光平價化趨勢，主流/中階NB、平板顯示器的背光技術，就有可能會轉向MiniLED。但入門級NB或平板的顯示器，應該不會是MiniLED背光可以發揮的舞台，因為側光式背光的技術已十分成熟，這類入門級IT面板對成本又很敏感，MiniLED背光在這個市場上，不容易討到便宜。
為LCD/LED再創第二春 MiniLED背光責任重大
MiniLED背光和量子點、LCD面板互相搭配，可以讓LCD顯示器的對比度大幅提升，縮短與OLED顯示器的差距。對於在OLED技術上投資不多，只是「小打小鬧」的台灣面板廠來說，MiniLED背光的出現與普及，無疑是對OLED陣營發動反擊，為LCD再創第二春的契機。也因為如此，群創、友達等面板廠，均積極布局MiniLED背光，隆達、晶電與聚積等LED相關業者，更是全力衝刺。
歷經數年醞釀，如今MiniLED背光的潛力，已經開始獲得客戶肯定，大規模量產在即。近年來同時面臨中國同業競爭壓力的台灣LCD廠跟LED廠，也可望藉由MiniLED背光重新站穩腳跟，並為日後的MiniLED顯示、MicroLED顯示做好更充分的準備。
