MicroLED, смятан от мнозина като следващото поколение технология на дисплея, е преследван от играчи на LED, дисплей, OEM, материали и така нататък. За разлика от LCD и OLED, microLED се счита за единствената технология на дисплея, която няма ограничение по размер. Какви са потенциалните приложения? Какви са рекламите и реалностите? Това са въпроси, разгледани в чисто новия отчет на IDTechEx, „ Микро-LED дисплеи 2020-2030: технология, комерсиализация, възможности, пазар и играчи“.
Различни мотиви движат напредъка на MicroLED дисплеите
Samsung Display обяви, че прекратява LCD бизнеса и ще се съсредоточи върху своите QD LCD и OLED бизнеса. LG Display спря местното производство на LCD панели. Корейските доставчици са склонни да намалят производството на LCD панели и да преминат към QLED и OLED. В допълнение, Panasonic и JDI също излизат от бизнеса с LCD. AUO, Innolux и няколко други тайвански компании забавят инвестициите в LCD или OLED. За сравнение, производството на LCD се измества към континентален Китай поради компетентността на разходите, ефективността на производството на нови линии и поддръжката на индустриалната верига.
В областта на OLED, производството на OLED панели е доминирано от корейски компании по отношение на ефективен производствен капацитет, материали и оборудване нагоре по веригата, приложение надолу по веригата и пълнота на веригата за доставки. Например, SDC и LGD са подкрепили компаниите за материали и оборудване нагоре по веригата, изграждайки добри екосистеми. За приложенията надолу по веригата малките/средни OLED панели на Samsung първо се доставят на смартфоните на Samsung, докато големите OLED панели на LGD се предлагат първо на телевизорите на LG. Техните марки също могат да осигурят достатъчно подкрепа и обратна връзка. Samsung и LG доминират съответно малки/средни и големи OLED панели.
По отношение на основните материали и оборудване нагоре по веригата Япония и Германия са много силни. Техните предимства могат да бъдат приложени не само към LCD или OLED, но и към други потенциални нови типове дисплеи.
С тази основа, включването в нова технология на дисплея може да донесе нови възможности за съответните играчи, тъй като новата технология на дисплея може да разруши настоящите регионални клъстери и предимства, образувайки нова индустриална структура.
Това е една от важните причини, поради които microLED дисплеите привличат толкова голям интерес. В допълнение, microLED дисплеите предоставят стойностни предложения като широка цветова гама, висока осветеност, ниска консумация на енергия, отлична стабилност и дълъг живот, широк ъгъл на видимост, висок динамичен диапазон, висок контраст, бърза честота на опресняване, прозрачност, безпроблемна връзка и интеграция на сензора възможности и т.н. Някои от предложенията за стойност могат да бъдат предоставени от алтернативи като LCD, OLED и QD, докато microLED има своите уникални стойностни предложения, които се преследват от много.
Стойностни предложения на различни дисплейни технологии. Източник: IDTechEx
Друг двигател е нарастващият брой играчи, следващи microLED индустрията. MicroLED може да не е основният им фокус в момента, но те го следят отблизо, за всеки случай, когато microLED наистина излети, те могат бързо да наваксат, вместо да бъдат изоставени.
Увеличаване на дейностите с изместен фокус върху развитието
Нарастващият брой дейности от доставчиците на дисплеи може да се види от големите натрупани инвестиции от ~ 5 милиарда долара, нарастващия брой заявки за патенти, както и от прототипите/продуктите, предоставени от доставчиците на microLED. Можем да видим имена като AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera и др.
Въпреки това, прототипите за доказване на технологична/научна готовност с производство в лаборатория/фабрика са много различни от масово произвежданите търговски продукти. Последното изисква нулеви дефекти за потребителските продукти. Въпреки че науката е доказана там, това, което е по-предизвикателно, са инженерните и производствените проблеми. Например, конвенционалните светодиоди могат да достигнат външна квантова ефективност (EQE) до ~70%, докато малките microLED по-малко от 10 µm може да се борят да достигнат 20%. Червените светодиоди са особено предизвикателни с ниски EQE и крехка характеристика. Малките microLED имат голяма повърхност, което може да доведе до повече дефекти по време на процеса на производство. Следователно решаването на инженерни/производствени предизвикателства е важно, включително миниатюризиране на размера на матрицата, като същевременно се поддържа висока ефективност, дизайн на чипове и подобряване на техниката за производство на чипове. Други проблеми включват добив на масов трансфер, ремонт на дефекти, тестване, еднородност, преобразуване на цветовете и т.н.
За производството на microLED дисплей са включени много технологии и процеси, като епитаксия, фотолитография, производство на чипове, отстраняване на субстрат, инспекция, трансфер на маса, свързване и взаимно свързване, тестване, ремонт, IC на задната плата и задвижване и т.н. След години на развитие, някои технологични трудности са решени, а пред нас са поставени нови предизвикателства. Например преди няколко години основните усилия бяха концентрирани в миниатюризацията на матрицата, дизайна на чипове и масовия трансфер и т.н. Напоследък все повече и повече играчи осъзнават, че пълното разбиране на всички процеси е ключово. Следователно все по-голям брой хора полагат повече усилия и върху технологии като инспекция, ремонт, шофиране, подобряване на изображението, управление на светлината и производствено оборудване с голям обем.
Промяна на доставките в условията на COVID-19
Една от най-големите дискусии, които се случват в света в момента, е COVID-19. Тъй като все повече и повече държави имат COVID-19 под контрол, въпросът е не само за общественото здраве, но и за дългосрочните ефекти, които той ни носи в социални, икономически и политически аспекти.
Включвайки множество съществуващи и нови индустрии, micoLED дисплеите могат да оформят съществуващата верига за доставки на LED и дисплеи, което води до дълга и сложна нова. Новите технологични подходи и новите продукти също могат да предоставят нови възможности за играчите, като например CMOS индустрията може да заеме позиция във веригата за доставки на базирани на microLED микродисплеи.
Имайки опит с COVID-19, глобалната икономика и изграждането на веригата за доставки може да бъдат повлияни.
Възприятията за COVID-19 през февруари и след това са доста различни. През февруари ситуацията с COVID-19 беше най-тежката в Китай. Поради това много анализи се фокусираха върху безопасността на веригата за доставки. Рискът е обсъждан многократно, за да се разчита допълнително на глобалните индустриални вериги за доставки в Китай. Докато от март глобалната пандемия накара хората да гледат от по-широк ъгъл. Първо, растежът на глобалната икономика беше силно понижен в целия свят и нивата на безработица се увеличиха, дори и с подкрепата на правителството от някои страни. Второ, потребителската индустрия е силно засегната. Закупуването на по-малко необходими продукти ще бъде намалено както за потребителите, така и за бизнес звената. На трето място, финансовите пазари са засегнати. Следващо, но не на последно място, въздействието върху глобалната верига за доставки ще остане, както засега, така и в бъдеще.
Мнозина приемат, че глобалната пандемия на COVID-19 ще направи отношенията между САЩ и Китай по-напрегнати. Освен това глобализацията е в упадък със затворени граници, ограничения за пътуване, условия за износ и парализирани вериги за доставки. От една страна, IDTechEx е чул от няколко малки компании, че те умишлено са избрали да си партнират с компании, които е по-малко вероятно да бъдат засегнати от търговската война. От друга страна, въпреки че глобализацията все още е обща тенденция, регионалните клъстери може да играят по-важна роля в изграждането на веригата за доставки от глобалната мрежа в бъдеще. 
Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx
Пазари на приложения за MicroLED дисплеи
Търсенето на microLED дисплеи може да се анализира от два аспекта:
• Замяна на съществуващ пазар на дисплеи
• Създаване на нов пазар на дисплеи
За първите 8 приложения, показани по-долу, са адресирани най-много. Те са добавена/смесена реалност (AR/MR), виртуална реалност (VR), големи видео дисплеи, телевизори и монитори, автомобилни дисплеи, мобилни телефони, смарт часовници и носими устройства, таблети и лаптопи.
Замяна на съществуващи пазари на приложения
Например LCD дисплеите, които доминират на текущия пазар на дисплеи, се прилагат в почти всички дисплеи под 65″. LCD дисплеите имат своето присъщо ограничение за по-голям размер. OLED заемат все по-голям пазарен дял главно в дисплеите на смарт телефони. QD-LCD се продават като първокласни телевизори и се приемат от все по-голям брой потребители. LED дисплеите вече се използват в огромни обществени дисплеи. За да се конкурира с тях, microLED трябва да идентифицира техните уникални стойностни предложения или комбинация от стойностни предложения, за да предложи предимства.
От друга страна, това, което може да се предложи на този етап, поставя границата. Например, за да бъдат рентабилни, microLED трябва да бъдат произведени в малки размери. Въпреки това, малките microLED имат много по-ниска ефективност в сравнение с традиционните светодиоди, използвани за полупроводниково осветление. Нискоефективните microLEDs може да не са в състояние да предложат стойностното предложение „ниска консумация на енергия“ за приложения, които изискват малки светодиоди и ниска консумация на енергия.
По отношение на цената, цената на предната равнина на типичен microLED дисплей зависи от броя на светодиодите, вместо от площта, която е различна от OLED и LCD. Ето защо производството на смарт телефон със същата разделителна способност на телевизора може да доведе до подобни прогнози на разходите, а не до порядък по-ниски очаквания.
Ето защо е важно да се разберат различни технологични подходи зад всяко приложение и да се получи ясна оценка на техните възможности и възможности.
За да създадете нов пазар на дисплея са необходими функции, които не могат да бъдат активирани от алтернативи. Типичните примери включват дисплеи с персонализирана форма и дисплеи със сензорни интеграции. Появяващите се нови дисплеи разширяват въображението ни отвъд съществуващите дисплеи и помагат да стигнем до света с вездесъщи дисплеи.
Час на публикация: 22 януари 2021 г