MicroLED, ritenuto da molti la prossima generazione di tecnologia di visualizzazione, è stato perseguito dai giocatori di LED, display, OEM, materiali e così via. Differenziato da LCD e OLED, il microLED è considerato l'unica tecnologia di visualizzazione che non ha limiti di dimensioni. Quali sono le potenziali applicazioni? Quali sono gli hype e le realtà? Queste sono le domande affrontate nel nuovissimo rapporto IDTechEx, " Micro-LED Display 2020-2030: tecnologia, commercializzazione, opportunità, mercato e giocatori".
Varie motivazioni stanno guidando il progresso dei display MicroLED
Samsung Display ha annunciato la fine del business degli LCD e si concentrerà sulle attività QD LCD e OLED. LG Display ha interrotto la produzione nazionale di pannelli LCD. I fornitori coreani tendono a ridurre la produzione di pannelli LCD e a passare a QLED e OLED. Inoltre, anche Panasonic e JDI stanno uscendo dal business degli LCD. AUO, Innolux e poche altre società taiwanesi stanno rallentando gli investimenti in LCD o OLED. A titolo di confronto, la produzione di LCD si sta spostando nella Cina continentale a causa della competenza in termini di costi, dell'efficienza della produzione di nuove linee e del supporto della catena industriale.
Nell'area OLED, la produzione di pannelli OLED è dominata dalle aziende coreane in termini di capacità produttiva effettiva, materiali e attrezzature a monte, applicazione a valle e completezza della catena di fornitura. Ad esempio, la DSC e la LGD hanno sostenuto le aziende di materiali e attrezzature a monte, costruendo buoni ecosistemi. Per le applicazioni a valle, i pannelli OLED di piccole e medie dimensioni di Samsung vengono forniti per la prima volta agli smartphone Samsung, mentre i pannelli OLED di grandi dimensioni di LGD vengono offerti per la prima volta ai televisori LG. I loro marchi possono anche fornire supporto e feedback sufficienti. Samsung e LG stanno dominando rispettivamente i pannelli OLED di piccole/medie e grandi dimensioni.
Per quanto riguarda i materiali e le attrezzature principali a monte, il Giappone e la Germania sono molto forti. I loro vantaggi possono essere applicati non solo a LCD o OLED, ma anche ad altri potenziali nuovi tipi di display.
In questo contesto, essere coinvolti in una nuova tecnologia di visualizzazione potrebbe offrire nuove opportunità agli attori rilevanti, poiché una nuova tecnologia di visualizzazione può rompere gli attuali cluster e vantaggi regionali, formando una nuova struttura industriale.
Questo è uno dei motivi importanti per cui i display microLED hanno attirato così tanto interesse. Inoltre, i display microLED offrono proposte di valore come ampia gamma di colori, elevata luminanza, basso consumo energetico, eccellente stabilità e lunga durata, ampio angolo di visione, elevata gamma dinamica, contrasto elevato, frequenza di aggiornamento rapida, trasparenza, connessione senza interruzioni e integrazione del sensore capacità, ecc. Alcune delle proposte di valore possono essere fornite da alternative come LCD, OLED e QD, mentre il microLED ha le sue proposte di valore uniche che sono perseguite da molti.
Proposte di valore di varie tecnologie di visualizzazione. Fonte: IDTechEx
Un altro driver è il numero crescente di attori che seguono l'industria dei microLED. I microLED potrebbero non essere il loro obiettivo principale al momento, ma ne tengono traccia da vicino, nel caso in cui quando i microLED decollano davvero, possono recuperare rapidamente il ritardo, invece di essere lasciati indietro.
Aumentare le attività con obiettivi di sviluppo spostati
Il numero crescente di attività dei fornitori di display può essere visto dal grande investimento cumulato di circa 5 miliardi di dollari, dal numero crescente di domande di brevetto e dai prototipi/prodotti portati dai fornitori di microLED. Possiamo vedere nomi come AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera, ecc.
Tuttavia, i prototipi per dimostrare la disponibilità di tecnologia/scienza con la produzione su scala di laboratorio/fabbrica sono molto diversi dai prodotti commerciali fabbricati in serie. Quest'ultimo richiede zero difetti per i prodotti di consumo. Sebbene la scienza sia stata dimostrata lì, ciò che è più impegnativo sono le questioni di ingegneria e produzione. Ad esempio, i LED convenzionali possono raggiungere efficienze quantistiche esterne (EQE) fino a circa il 70%, mentre minuscoli microLED inferiori a 10 µm potrebbero faticare a raggiungere il 20%. I LED rossi sono particolarmente impegnativi con EQE bassi e caratteristiche fragili. I minuscoli microLED hanno un'ampia superficie, che può portare a più difetti durante il processo di fabbricazione. Pertanto, è importante risolvere le sfide di ingegneria/produzione, inclusa la miniaturizzazione delle dimensioni dello stampo mantenendo l'elevata efficienza, il design del chip e il miglioramento della tecnica di produzione del chip. Altri problemi includono la resa del trasferimento di massa, la riparazione dei difetti, i test, l'uniformità, la conversione del colore, ecc.
Per fabbricare un display microLED, sono coinvolte molte tecnologie e processi, come epitassia, fotolitografia, fabbricazione di chip, rimozione del substrato, ispezione, trasferimento di massa, incollaggio e interconnessione, test, riparazione, backplane e circuiti integrati di guida, ecc. Dopo anni di sviluppo, alcune difficoltà tecnologiche sono state risolte, mentre nuove sfide si presentano davanti a noi. Ad esempio, diversi anni fa, gli sforzi maggiori si sono concentrati nella miniaturizzazione degli stampi, nella progettazione dei chip e nel trasferimento di massa, ecc. Recentemente, sempre più giocatori si sono resi conto che una comprensione completa di tutti i processi è fondamentale. Pertanto, un numero crescente di persone si impegna maggiormente anche su tecnologie come ispezione, riparazione, guida, miglioramento dell'immagine, gestione della luce e apparecchiature di produzione ad alto volume.
Rimescolamento delle forniture sotto COVID-19
Una delle più grandi discussioni in corso nel mondo in questo momento è COVID-19. Con sempre più paesi che hanno il COVID-19 sotto controllo, la questione non è solo la salute pubblica, ma anche gli effetti a lungo termine che ci genera negli aspetti sociali, economici e politici.
Coinvolgendo più settori esistenti e nuovi settori, i display micoLED possono modellare la catena di fornitura di LED e display esistente, risultando in una nuova e lunga e complessa. Nuovi approcci tecnologici e nuovi prodotti possono anche fornire nuove opportunità per gli attori, ad esempio l'industria CMOS può prendere una posizione nella catena di fornitura di micro display basati su microLED.
Con il COVID-19, l'economia globale e la costruzione della catena di approvvigionamento potrebbero essere influenzati.
Le percezioni di COVID-19 a febbraio e in seguito sono piuttosto diverse. A febbraio, la situazione del COVID-19 è stata la più grave in Cina. Pertanto, molte analisi si sono concentrate sulla sicurezza della filiera. Il rischio è stato discusso più volte per fare ulteriormente affidamento sulle catene di approvvigionamento industriali globali in Cina. Mentre da marzo, la pandemia globale ha reso le persone viste da un'angolazione più ampia. In primo luogo, la crescita dell'economia globale è stata gravemente declassata in tutto il mondo e i tassi di disoccupazione sono aumentati, anche con il sostegno del governo di alcuni paesi. In secondo luogo, l'industria dei consumi è stata profondamente colpita. L'acquisto di prodotti meno necessari sarà ridotto sia per i consumatori che per le unità di business. In terzo luogo, i mercati finanziari sono stati colpiti. Il prossimo, ma non meno importante, l'impatto sulla catena di approvvigionamento globale rimarrà, sia per ora che in futuro.
È stato accettato da molti che la pandemia globale di COVID-19 renderà più tese le relazioni USA-Cina. Inoltre, la globalizzazione è in declino con frontiere chiuse, restrizioni di viaggio, condizioni di esportazione e catene di approvvigionamento paralizzate. Da un lato, IDTechEx ha sentito da alcune piccole aziende che hanno deliberatamente scelto di collaborare con aziende che hanno meno probabilità di essere colpite dalla guerra commerciale. D'altra parte, sebbene la globalizzazione sia ancora la tendenza generale, i cluster regionali potrebbero svolgere un ruolo più importante nella costruzione della catena di approvvigionamento rispetto alla rete globale in futuro. 
Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx
Mercati applicativi per i display MicroLED
La domanda di display microLED può essere analizzata da due aspetti:
• Sostituzione nel mercato dei display esistente
• Creazione di un nuovo mercato dei display
Per il primo, le 8 applicazioni mostrate di seguito sono le più indirizzate. Si tratta di realtà aumentata/mista (AR/MR), realtà virtuale (VR), grandi display video, TV e monitor, display per automobili, telefoni cellulari, smartwatch e dispositivi indossabili, tablet e laptop.
Sostituzione nei mercati delle applicazioni esistenti
Ad esempio, i display LCD, che dominano l'attuale mercato dei display, sono applicati a quasi tutti i display sotto i 65″. Gli LCD hanno la loro limitazione intrinseca di andare di dimensioni maggiori. Gli OLED stanno conquistando una quota di mercato crescente principalmente nei display per smartphone. I QD-LCD sono commercializzati come televisori premium e sono accettati da un numero crescente di consumatori. I display a LED sono già utilizzati in enormi display pubblici. Per competere con loro, i microLED dovrebbero identificare le loro proposte di valore uniche o la combinazione di proposte di valore per offrire vantaggi.
D'altra parte, ciò che può essere offerto in questa fase stabilisce il confine. Ad esempio, per essere competitivi in termini di costi, i microLED dovrebbero essere fabbricati in dimensioni minuscole. Tuttavia, i minuscoli microLED hanno un'efficienza molto inferiore rispetto ai LED tradizionali utilizzati per l'illuminazione a stato solido. I microLED a bassa efficienza potrebbero non essere in grado di offrire la proposta di valore "basso consumo energetico" per applicazioni che richiedono LED piccoli e basso consumo energetico.
In termini di costo, il costo del piano frontale di un tipico display microLED dipende dal numero di LED, anziché dall'area, che è diversa da OLED e LCD. Questo è il motivo per cui la fabbricazione di uno smartphone con la stessa risoluzione di un televisore può comportare una proiezione di costi simile, piuttosto che aspettative inferiori di ordini di grandezza.
Pertanto, è importante comprendere i diversi approcci tecnologici alla base di ciascuna applicazione e ottenere valutazioni chiare sulle loro possibilità e opportunità.
Per creare un nuovo mercato di visualizzazione sono necessarie funzionalità che non possono essere abilitate da alternative. Esempi tipici includono display con forma personalizzata e display con integrazioni di sensori. I nuovi display emergenti espandono la nostra immaginazione oltre i display esistenti e aiutano a raggiungere il mondo con display onnipresenti.
Orario postale: 22-gennaio-2021