MicroLED, som af mange antages at være den næste generation af displayteknologi, er blevet forfulgt af aktører inden for LED, display, OEM, materialer og så videre. Differentieret fra LCD og OLED anses microLED for at være den eneste skærmteknologi, der ikke har nogen størrelsesbegrænsning. Hvad er de potentielle anvendelser? Hvad er hypes og realiteter? Disse er spørgsmål behandlet i den helt nye IDTechEx-rapport, " Micro-LED Displays 2020-2030: Technology, Commercialization, Opportunity, Market and Players".
Forskellige motivationer driver fremgangen for MicroLED-skærme
Samsung Display har annonceret, at den afslutter LCD-forretningen og vil fokusere på sine QD LCD & OLED-virksomheder. LG Display har stoppet sin indenlandske produktion af LCD-paneler. Koreanske leverandører har en tendens til at reducere deres LCD-panelproduktion og skifte til QLED & OLED. Derudover er Panasonic og JDI også ved at komme ud af LCD-branchen. AUO, Innolux og et par andre taiwanske virksomheder bremser investeringerne i LCD eller OLED. Til sammenligning flytter LCD-fremstilling til det kinesiske fastland på grund af omkostningskompetence, ny produktionseffektivitet og industrikædestøtte.
På OLED-området domineres OLED-panelproduktionen af koreanske virksomheder med hensyn til effektiv produktionskapacitet, upstream-materialer og udstyr, downstream-applikationer og forsyningskædens fuldstændighed. For eksempel har SDC og LGD støttet opstrøms materiale- og udstyrsvirksomheder ved at bygge gode økosystemer. Til downstream-applikationerne leveres Samsungs små/mellemstore OLED-paneler først til Samsung-smartphones, mens LGD's store OLED-paneler først tilbydes til LG TV'er. Deres mærker kan også give tilstrækkelig support og feedback. Samsung og LG dominerer henholdsvis små/mellem og store OLED-paneler.
Med hensyn til opstrøms kernematerialer og -udstyr er Japan og Tyskland meget stærke. Deres fordele kan anvendes til ikke kun LCD eller OLED, men også andre potentielle nye skærmtyper.
Med denne baggrund kan det at involvere sig i en ny displayteknologi bringe nye muligheder for de relevante aktører, da en ny displayteknologi kan bryde de nuværende regionale klynger og fordele og danne en ny industristruktur.
Dette er en af de vigtige grunde til, at microLED-skærme har tiltrukket sig så stor interesse. Derudover leverer microLED-skærme værdiforslag såsom bred farveskala, høj luminans, lavt strømforbrug, fremragende stabilitet og lang levetid, bred synsvinkel, højt dynamisk område, høj kontrast, hurtig opdateringshastighed, gennemsigtighed, sømløs forbindelse og sensorintegration kapacitet osv. Nogle af værdiforslagene kan leveres af alternativer som LCD, OLED og QD, mens microLED har sine unikke værdiforslag, som forfølges af mange.
Værdiforslag af forskellige displayteknologier. Kilde: IDTechEx
En anden drivkraft er det stigende antal aktører, der følger op på microLED-industrien. MicroLED er måske ikke deres store fokus i øjeblikket, men de holder tæt styr på det, bare i tilfælde af at når microLED virkelig tager fart, kan de hurtigt indhente det, i stedet for at blive efterladt.
Øge aktiviteter med flyttede udviklingsfokus
Det stigende antal aktiviteter fra skærmleverandører kan ses fra den store kumulerede investering på ~5 milliarder dollars, det stigende antal patentansøgninger samt prototyper/produkter, der er indbragt af mikroLED-leverandører. Vi kan se navne som AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera osv.
Prototyper til at bevise teknologi/videnskabsberedskab med produktion i laboratorie-/fabskala er dog meget forskellige fra massefremstillede kommercielle produkter. Sidstnævnte kræver nul fejl for forbrugerprodukter. Selvom videnskaben er blevet bevist der, er det mere udfordrende ingeniør- og fremstillingsproblemerne. For eksempel kan konventionelle LED'er nå eksterne kvanteeffektiviteter (EQE'er) til ~70%, mens små mikroLED'er mindre end 10 µm kan kæmpe for at nå 20%. Røde LED'er er særligt udfordrende med lave EQE'er og sprøde funktioner. Små mikroLED'er har et stort overfladeareal, hvilket kan føre til flere defekter under fremstillingsprocessen. Derfor er det vigtigt at løse ingeniør-/produktionsudfordringer, herunder miniaturisering af matricestørrelser, samtidig med at den høje effektivitet, chipdesign og forbedring af chipfremstillingsteknikken opretholdes. Andre problemer omfatter masseoverførselsudbytte, defektreparation, test, ensartethed, farvekonvertering osv.
For at fremstille en microLED-skærm er mange teknologier og processer involveret, såsom epitaksi, fotolitografi, chipfremstilling, substratfjernelse, inspektion, masseoverførsel, limning og sammenkobling, test, reparation, backplane og drive IC osv. Efter mange års udvikling, nogle teknologiske vanskeligheder er blevet løst, mens nye udfordringer står foran os. For flere år siden var den store indsats for eksempel koncentreret om miniaturisering, chipdesign og masseoverførsel osv. På det seneste har flere og flere spillere indset, at en fuldstændig forståelse af alle processerne er nøglen. Derfor lægger et stigende antal mennesker også mere indsats på teknologier som inspektion, reparation, kørsel, billedforbedring, lysstyring og højvolumenproduktionsudstyr.
Omlægning af forsyninger under COVID-19
En af de største diskussioner, der foregår i verden lige nu, er COVID-19. Med flere og flere lande, der har COVID-19 under kontrol, er spørgsmålet ikke kun folkesundheden, men også de langsigtede virkninger, det kaster for os i de sociale, økonomiske og politiske aspekter.
Ved at involvere flere eksisterende industrier og nye industrier kan micoLED-skærme forme den eksisterende LED- og displayforsyningskæde, hvilket resulterer i en langvarig og kompleks ny. Nye teknologiske tilgange og nye produkter kan også give nye muligheder for aktørerne, såsom CMOS-industrien kan tage en position i den microLED-baserede mikro-display forsyningskæde.
Erfaring med COVID-19 kan den globale økonomi og forsyningskædeopbygning blive påvirket.
Opfattelsen af COVID-19 i februar og efterfølgende er helt anderledes. I februar var situationen med COVID-19 den mest alvorlige i Kina. Derfor fokuserede mange analyser på forsyningskædens sikkerhed. Risikoen er blevet diskuteret flere gange for yderligere at stole på de globale industrielle forsyningskæder i Kina. Mens fra marts fik den globale pandemi folk til at se fra en bredere vinkel. For det første er væksten i den globale økonomi blevet alvorligt nedprioriteret over hele verden, og arbejdsløsheden er steget, selv med statsstøtte fra nogle lande. For det andet er forbrugerindustrien blevet dybt berørt. Indkøb af mindre nødvendige produkter vil blive reduceret både for forbrugere og forretningsenheder. For det tredje er de finansielle markeder blevet påvirket. Dernæst, men ikke mindst, vil påvirkningen af den globale forsyningskæde forblive, både nu og i fremtiden.
Det er blevet accepteret af mange, at den globale COVID-19-pandemi vil gøre forholdet mellem USA og Kina mere anspændt. Også globaliseringen er i tilbagegang med lukkede grænser, rejserestriktioner, eksportforhold og lammede forsyningskæder. På den ene side har IDTechEx hørt fra et par små virksomheder, at de bevidst valgte at samarbejde med virksomheder, der er mindre tilbøjelige til at blive ramt af handelskrigen. På den anden side, selvom globalisering stadig er den generelle tendens, kan regionale klynger spille en vigtigere rolle i opbygningen af forsyningskæden end globale netværk i fremtiden. 
Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx
Applikationsmarkeder for MicroLED-skærme
Efterspørgslen efter microLED-skærme kan analyseres ud fra to aspekter:
• Udskiftning på eksisterende displaymarked
• Oprettelse af et nyt displaymarked
For førstnævnte er 8 ansøgninger vist nedenfor behandlet mest. De er augmented/mixed reality (AR/MR), virtual reality (VR), store videoskærme, tv'er og skærme, automobilskærme, mobiltelefoner, smartwatches og wearables, tablets og bærbare computere.
Udskiftning på eksisterende applikationsmarkeder
For eksempel anvendes LCD-skærme, som dominerer det nuværende skærmmarked, på næsten alle skærme under 65". LCD'er har deres iboende begrænsning til at blive større. OLED tager hovedsageligt en stigende markedsandel inden for smartphone-skærme. QD-LCD'er markedsføres som premium-tv'er og accepteres af et stigende antal forbrugere. LED-skærme bruges allerede i store offentlige skærme. For at konkurrere med dem bør microLED identificere deres unikke værdiforslag eller værdiforslagskombination for at tilbyde fordele.
På den anden side sætter grænsen, hvad der kan tilbydes på dette tidspunkt. For at være omkostningskonkurrencedygtig bør mikroLED'er for eksempel fremstilles i små størrelser. Små mikroLED'er har dog meget lavere effektivitet sammenlignet med traditionelle LED'er, der bruges til solid state-belysning. De laveffektive mikroLED'er er muligvis ikke i stand til at tilbyde værdien "lavt strømforbrug" til applikationer, der kræver små lysdioder og lavt strømforbrug.
Med hensyn til omkostninger er prisen på frontplanet på en typisk microLED-skærm afhængig af antallet af LED'er i stedet for området, som er forskelligt fra OLED og LCD. Dette er grunden til, at fremstilling af en smartphone med samme opløsning som et tv kan resultere i lignende omkostningsfremskrivning, snarere end en størrelsesorden lavere forventning.
Derfor er det vigtigt at forstå forskellige teknologiske tilgange bag hver applikation og at få klare vurderinger af deres muligheder og muligheder.
At skabe et nyt displaymarked kræver funktioner, der ikke kan aktiveres af alternativer. Typiske eksempler omfatter skærme med tilpasset form og skærme med sensorintegration. De nye skærme udvider vores fantasi ud over eksisterende skærme og hjælper med at komme til verden med allestedsnærværende skærme.
Indlægstid: 22-jan-2021