MicroLED ეკრანები: ემზადებით მომავლისთვის?

MicroLED, რომელსაც ბევრი თვლის, რომ არის დისპლეის ტექნოლოგიის შემდეგი თაობა, გამოიყენეს LED, დისპლეი, OEM, მასალები და ა.შ. LCD და OLED-ისგან განსხვავებული, microLED ითვლება ერთადერთ დისპლეის ტექნოლოგიად, რომელსაც არ აქვს ზომის შეზღუდვა. რა არის პოტენციური აპლიკაციები? რა არის აჟიოტაჟები და რეალობა? ეს არის კითხვები, რომლებიც მიმართულია IDTechEx-ის ახალ ანგარიშში, „ მიკრო-LED ეკრანები 2020-2030: ტექნოლოგია, კომერციალიზაცია, შესაძლებლობები, ბაზარი და მოთამაშეები“.

MicroLED ეკრანების პროგრესს სხვადასხვა მოტივაცია უბიძგებს

Samsung Display-მა გამოაცხადა, რომ დაასრულებს LCD ბიზნესს და ყურადღებას გაამახვილებს QD LCD და OLED ბიზნესზე. LG Display-მა შეაჩერა LCD პანელების შიდა წარმოება. კორეელი გამყიდველები ამცირებენ LCD პანელის წარმოებას და გადადიან QLED და OLED-ზე. გარდა ამისა, Panasonic და JDI ასევე გამოდიან LCD ბიზნესიდან. AUO, Innolux და რამდენიმე სხვა ტაივანის კომპანია ანელებს ინვესტიციებს LCD ან OLED-ში. შედარებისთვის, LCD-ის წარმოება გადადის მატერიკულ ჩინეთში ხარჯების კომპეტენციის, ახალი ხაზის წარმოების ეფექტურობისა და ინდუსტრიის ჯაჭვის მხარდაჭერის გამო.

OLED ზონაში OLED პანელის წარმოება დომინირებს კორეული კომპანიების მიერ ეფექტური წარმოების სიმძლავრის, ზედა დინების მასალებისა და აღჭურვილობის, ქვედა დინების გამოყენებისა და მიწოდების ჯაჭვის სისრულის თვალსაზრისით. მაგალითად, SDC-მ და LGD-მ მხარი დაუჭირეს მასალებისა და აღჭურვილობის ზედა დინების კომპანიებს, რომლებიც აშენებენ კარგ ეკოსისტემებს. ქვედა დინების აპლიკაციებისთვის, Samsung-ის მცირე/საშუალო ზომის OLED პანელები პირველად მიეწოდება Samsung-ის სმარტ ტელეფონებს, ხოლო LGD-ის დიდი ზომის OLED პანელები პირველად სთავაზობენ LG ტელევიზორებს. მათ ბრენდებს ასევე შეუძლიათ საკმარისი მხარდაჭერა და გამოხმაურება. სამსუნგი და LG დომინირებენ, შესაბამისად, მცირე/საშუალო და დიდი ზომის OLED პანელებზე.

რაც შეეხება ძირითად მასალებს და აღჭურვილობას, იაპონია და გერმანია ძალიან ძლიერია. მათი უპირატესობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ LCD ან OLED, არამედ სხვა პოტენციური ახალი ტიპის ეკრანებზეც.

ამ ფონზე, ჩვენების ახალ ტექნოლოგიაში ჩართვამ შეიძლება ახალი შესაძლებლობები მოუტანოს შესაბამის მოთამაშეებს, რადგან ახალმა ჩვენების ტექნოლოგიამ შეიძლება დაარღვიოს მიმდინარე რეგიონალური კლასტერები და უპირატესობები და შექმნას ინდუსტრიის ახალი სტრუქტურა.

ეს არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მიზეზი, რის გამოც microLED დისპლეებმა დიდი ინტერესი გამოიწვია. გარდა ამისა, microLED დისპლეები აწვდიან ღირებულების წინადადებებს, როგორიცაა ფართო ფერის გამა, მაღალი სიკაშკაშე, დაბალი ენერგიის მოხმარება, შესანიშნავი სტაბილურობა და ხანგრძლივი სიცოცხლე, ფართო ხედვის კუთხე, მაღალი დინამიური დიაპაზონი, მაღალი კონტრასტი, სწრაფი განახლების სიჩქარე, გამჭვირვალობა, უწყვეტი კავშირი და სენსორის ინტეგრაცია. შესაძლებლობები და ა.შ. ზოგიერთი ღირებულების წინადადება შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს ალტერნატივებით, როგორიცაა LCD, OLED და QD, ხოლო microLED-ს აქვს თავისი უნიკალური ღირებულების წინადადებები, რომლებსაც ბევრი იყენებს.

სხვადასხვა ჩვენების ტექნოლოგიების ღირებულების წინადადებები. წყარო: IDTechEx

კიდევ ერთი მამოძრავებელი ფაქტორია მოთამაშეთა მზარდი რაოდენობა, რომლებიც მიჰყვებიან microLED ინდუსტრიას. MicroLED შეიძლება არ იყოს მათი მთავარი აქცენტი ამ მომენტში, მაგრამ ისინი ყურადღებით აკვირდებიან მას, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ microLED ნამდვილად აფრინდება, მათ შეუძლიათ სწრაფად დაეწიონ წინ, დარჩენის ნაცვლად.

აქტივობების გაზრდა განვითარების ფოკუსებით

ჩვენების მომწოდებლების აქტივობების მზარდი რაოდენობა ჩანს ~5 მილიარდი აშშ დოლარის დიდი კუმულირებული ინვესტიციიდან, პატენტის შეტანის მზარდი რაოდენობით, ასევე მიკროLED-ის მომწოდებლების მიერ შემოტანილი პროტოტიპებიდან/პროდუქტებიდან. ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ ისეთი სახელები, როგორიცაა AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera და ა.შ.

თუმცა, პროტოტიპები, რომლებიც ადასტურებენ ტექნოლოგიურ/მეცნიერულ მზადყოფნას ლაბორატორიული/ფაბრიკის მასშტაბის წარმოებით, ძალიან განსხვავდება მასობრივი წარმოების კომერციული პროდუქტებისგან. ეს უკანასკნელი მოითხოვს ნულოვანი დეფექტების სამომხმარებლო პროდუქციას. მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერება დადასტურდა იქ, რაც უფრო რთულია საინჟინრო და წარმოების საკითხები. მაგალითად, ჩვეულებრივ LED-ებს შეუძლიათ მიაღწიონ გარე კვანტურ ეფექტურობას (EQE) ~ 70%-მდე, მაშინ როცა 10 მკმ-ზე ნაკლები ზომის მიკროLED-ებს შეუძლიათ 20%-მდე მიაღწიონ. წითელი LED-ები განსაკუთრებით რთულია დაბალი EQE-ებით და მყიფე ფუნქციით. პაწაწინა microLED-ებს აქვთ ზედაპირის დიდი ფართობი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მეტი დეფექტი წარმოების პროცესში. აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია საინჟინრო/წარმოების გამოწვევების გადაჭრა, მათ შორის ჭურჭლის ზომის მინიატურიზაცია მაღალი ეფექტურობის შენარჩუნებით, ჩიპების დიზაინი და ჩიპების წარმოების ტექნიკის გაუმჯობესება. სხვა საკითხებში შედის მასობრივი გადაცემის მოსავლიანობა, დეფექტის შეკეთება, ტესტირება, ერთგვაროვნება, ფერის კონვერტაცია და ა.შ.

microLED დისპლეის დასამზადებლად ჩართულია მრავალი ტექნოლოგია და პროცესი, როგორიცაა ეპიტაქსია, ფოტოლითოგრაფია, ჩიპის დამზადება, სუბსტრატის მოცილება, შემოწმება, მასის გადაცემა, შეკავშირება და ურთიერთდაკავშირება, ტესტირება, შეკეთება, უკანა პლანის და წამყვანი IC და ა.შ. ზოგიერთი ტექნოლოგიური სირთულე მოგვარებულია, ხოლო ახალი გამოწვევები ჩვენს წინაშეა. მაგალითად, რამდენიმე წლის წინ, ძირითადი ძალისხმევა იყო კონცენტრირებული ჩიპების მინიატურიზაციაში, ჩიპების დიზაინსა და მასობრივ გადაცემაში და ა.შ. ბოლო დროს სულ უფრო მეტი მოთამაშე აცნობიერებს, რომ ყველა პროცესის სრული გაგება მთავარია. ამრიგად, ადამიანების მზარდი რაოდენობა ახორციელებს მეტ ძალისხმევას ისეთ ტექნოლოგიებზე, როგორიცაა ინსპექტირება, შეკეთება, მართვა, გამოსახულების გაუმჯობესება, სინათლის მართვა და მაღალი მოცულობის წარმოების აღჭურვილობა.

მიწოდების შეცვლა COVID-19-ის პირობებში

ერთ-ერთი ყველაზე დიდი დისკუსია, რომელიც ახლა ხდება მსოფლიოში, არის COVID-19. უფრო და უფრო მეტი ქვეყანა, რომელსაც აქვს COVID-19 კონტროლის ქვეშ, საკითხი არ არის მხოლოდ საზოგადოებრივი ჯანმრთელობა, არამედ ის გრძელვადიანი ეფექტი ჩვენზე სოციალურ, ეკონომიკურ და პოლიტიკურ ასპექტებში.

რამდენიმე არსებული ინდუსტრიისა და ახალი ინდუსტრიის ჩართვით, micoLED დისპლეებმა შეიძლება შექმნას არსებული LED და დისპლეის მიწოდების ჯაჭვი, რაც გამოიწვევს გრძელ და რთულ ახალს. ახალმა ტექნოლოგიურმა მიდგომებმა და ახალმა პროდუქტებმა ასევე შეიძლება უზრუნველყონ მოთამაშეებისთვის ახალი შესაძლებლობები, მაგალითად, CMOS ინდუსტრიამ შეიძლება დაიკავოს პოზიცია microLED-ზე დაფუძნებულ მიკრო დისპლეის მიწოდების ჯაჭვში.

COVID-19-ის გამოცდილებით, შესაძლოა გავლენა იქონიოს გლობალურ ეკონომიკაზე და მიწოდების ჯაჭვის მშენებლობაზე.

COVID-19-ის აღქმა თებერვალში და შემდეგ საკმაოდ განსხვავებულია. თებერვალში COVID-19-ის მდგომარეობა ყველაზე მძიმე იყო ჩინეთში. ამიტომ, მრავალი ანალიზი ფოკუსირებული იყო მიწოდების ჯაჭვის უსაფრთხოებაზე. რისკი არაერთხელ იქნა განხილული, რათა შემდგომ დაეყრდნოს გლობალურ სამრეწველო მიწოდების ქსელებს ჩინეთში. მაშინ როცა მარტიდან გლობალურმა პანდემიამ ხალხს უფრო ფართო კუთხით ახედა. პირველი, გლობალური ეკონომიკის ზრდა მკვეთრად შემცირდა მთელ მსოფლიოში და გაიზარდა უმუშევრობის დონე, თუნდაც ზოგიერთი ქვეყნის მთავრობის მხარდაჭერით. მეორე, სამომხმარებლო ინდუსტრია ღრმად დაზარალდა. ნაკლებად საჭირო პროდუქციის შესყიდვა შემცირდება როგორც მომხმარებლისთვის, ასევე ბიზნეს ერთეულებისთვის. მესამე, ფინანსური ბაზრები დაზარალდა. შემდეგი, მაგრამ არანაკლებ მნიშვნელოვანი, გავლენა გლობალურ მიწოდების ჯაჭვზე შენარჩუნდება, როგორც ახლა, ასევე მომავალში.

ბევრმა აღიარა, რომ COVID-19 გლობალური პანდემია აშშ-ჩინეთის ურთიერთობებს უფრო დაძაბულს გახდის. ასევე, გლობალიზაცია კლებულობს დახურული საზღვრების, მოგზაურობის შეზღუდვების, ექსპორტის პირობებისა და მიწოდების პარალიზებული ჯაჭვების გამო. ერთის მხრივ, IDTechEx-მა გაიგო რამდენიმე მცირე კომპანიისგან, რომ მათ შეგნებულად აირჩიეს პარტნიორობა იმ კომპანიებთან, რომლებიც ნაკლებად დაზარალდნენ სავაჭრო ომით. მეორე მხრივ, მიუხედავად იმისა, რომ გლობალიზაცია ჯერ კიდევ ზოგადი ტენდენციაა, რეგიონულმა კლასტერებმა შეიძლება უფრო მნიშვნელოვანი როლი შეასრულონ მიწოდების ჯაჭვის მშენებლობაში, ვიდრე გლობალურმა ქსელმა მომავალში.

Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx

აპლიკაციის ბაზრები MicroLED ეკრანებისთვის

microLED დისპლეებზე მოთხოვნა შეიძლება გაანალიზდეს ორი ასპექტიდან:
• დისპლეის არსებულ ბაზარზე ჩანაცვლება
• ახალი დისპლეის ბაზრის შექმნა

პირველისთვის, ქვემოთ ნაჩვენები 8 აპლიკაცია ყველაზე მეტად არის განხილული. ეს არის გაძლიერებული/შერეული რეალობა (AR/MR), ვირტუალური რეალობა (VR), დიდი ვიდეო დისპლეები, ტელევიზორები და მონიტორები, ავტომობილების დისპლეები, მობილური ტელეფონები, ჭკვიანი საათები და ტარების მოწყობილობები, ტაბლეტები და ლეპტოპები.

ჩანაცვლება არსებული აპლიკაციების ბაზრებზე

მაგალითად, LCD დისპლეები, რომლებიც დომინირებენ დისპლეის ამჟამინდელ ბაზარზე, გამოიყენება თითქმის ყველა ეკრანზე 65 ინჩზე ნაკლები. LCD-ებს აქვთ მათი შინაგანი შეზღუდვა უფრო დიდი ზომის მისაღებად. OLED იკავებს ბაზრის მზარდ წილს, ძირითადად, სმარტ ტელეფონების დისპლეებში. QD-LCD-ები იყიდება როგორც პრემიუმ ტელევიზორები და მიიღება მომხმარებელთა მზარდი რაოდენობის მიერ. LED დისპლეები უკვე გამოიყენება უზარმაზარ საჯარო ჩვენებებში. მათთან კონკურენციის მიზნით, microLED-მა უნდა განსაზღვროს მათი უნიკალური ღირებულების წინადადებები ან ღირებულების წინადადების კომბინაცია უპირატესობების შესათავაზებლად.

მეორეს მხრივ, რისი შემოთავაზება შესაძლებელია ამ ეტაპზე, ადგენს ზღვარს. მაგალითად, იმისათვის, რომ იყოს კონკურენტუნარიანი, microLED-ები უნდა დამზადდეს მცირე ზომებად. თუმცა, პაწაწინა microLED-ებს აქვთ გაცილებით დაბალი ეფექტურობა ტრადიციულ LED-ებთან შედარებით, რომლებიც გამოიყენება მყარი მდგომარეობის განათებისთვის. დაბალი ეფექტურობის microLED-ებს შესაძლოა არ შეეძლოთ შესთავაზონ ღირებულების შეთავაზება „დაბალი ენერგიის მოხმარება“ იმ აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მცირე LED-ებს და დაბალი ენერგიის მოხმარებას.

ღირებულების თვალსაზრისით, ტიპიური microLED დისპლეის წინა სიბრტყის ღირებულება დამოკიდებულია LED-ების რაოდენობაზე, ფართობის ნაცვლად, რომელიც განსხვავდება OLED და LCD-სგან. სწორედ ამიტომ, ტელევიზორის იგივე გარჩევადობის მქონე სმარტფონის დამზადებამ შეიძლება გამოიწვიოს მსგავსი ღირებულების პროექცია, ვიდრე მოლოდინის მასშტაბებით ნაკლები.

აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია თითოეული განაცხადის მიღმა სხვადასხვა ტექნოლოგიური მიდგომის გაგება და მათი შესაძლებლობებისა და შესაძლებლობების მკაფიო შეფასებების მიღება.

ახალი დისპლეის ბაზრის შესაქმნელად საჭიროა ფუნქციები, რომელთა ჩართვაც შეუძლებელია ალტერნატივებით. ტიპიური მაგალითები მოიცავს მორგებული ფორმის დისპლეებს და სენსორების ინტეგრირებულ ეკრანებს. გაჩენილი ახალი დისპლეები აფართოებს ჩვენს ფანტაზიას არსებული დისპლეების მიღმა და გვეხმარება მსოფლიოში ყველგან მოხვედრაში.