MicroLED, uważana przez wielu za następną generację technologii wyświetlania, była stosowana przez graczy LED, wyświetlacze, OEM, materiały i tak dalej. W odróżnieniu od LCD i OLED, microLED jest uważany za jedyną technologię wyświetlania, która nie ma ograniczeń rozmiaru. Jakie są potencjalne zastosowania? Jakie są szumy i realia? Na te pytania odpowiada najnowszy raport IDTechEx „ Wyświetlacze Micro-LED 2020-2030: technologia, komercjalizacja, możliwości, rynek i gracze”.
Różne motywacje napędzają postęp wyświetlaczy MicroLED
Samsung Display ogłosił, że kończy działalność w zakresie LCD i skoncentruje się na swoich działaniach QD LCD i OLED. LG Display wstrzymało krajową produkcję paneli LCD. Koreańscy dostawcy mają tendencję do ograniczania produkcji paneli LCD i przechodzenia na QLED i OLED. Ponadto Panasonic i JDI również wychodzą z branży LCD. AUO, Innolux i kilka innych tajwańskich firm spowalnia inwestycje w LCD lub OLED. Dla porównania, produkcja LCD przenosi się do Chin kontynentalnych ze względu na kompetencje kosztowe, wydajność produkcji nowej linii i wsparcie łańcucha przemysłowego.
W obszarze OLED produkcja paneli OLED jest zdominowana przez firmy koreańskie pod względem efektywnej zdolności produkcyjnej, materiałów i sprzętu upstream, dalszych zastosowań i kompletności łańcucha dostaw. Na przykład SDC i LGD wspierały firmy zajmujące się produkcją materiałów i sprzętu, budując dobre ekosystemy. W przypadku zastosowań downstream, małe/średnie panele OLED Samsunga są najpierw dostarczane do smartfonów Samsunga, a wielkoformatowe panele OLED LGD są najpierw oferowane do telewizorów LG. Ich marki mogą również zapewnić wystarczające wsparcie i informacje zwrotne. Samsung i LG dominują odpowiednio na małych/średnich i dużych panelach OLED.
Jeśli chodzi o podstawowe materiały i sprzęt wydobywczy, Japonia i Niemcy są bardzo mocne. Ich zalety można zastosować nie tylko do wyświetlaczy LCD czy OLED, ale także do innych potencjalnych nowych typów wyświetlaczy.
Na tym tle zaangażowanie się w nową technologię wyświetlania może przynieść nowe możliwości odpowiednim graczom, ponieważ nowa technologia wyświetlania może przełamać obecne klastry regionalne i przewagi, tworząc nową strukturę branżową.
To jeden z ważnych powodów, dla których wyświetlacze microLED cieszą się tak dużym zainteresowaniem. Ponadto wyświetlacze microLED zapewniają wartościowe propozycje, takie jak szeroka gama kolorów, wysoka luminancja, niskie zużycie energii, doskonała stabilność i długa żywotność, szeroki kąt widzenia, wysoki zakres dynamiki, wysoki kontrast, szybka częstotliwość odświeżania, przejrzystość, bezproblemowe połączenie i integracja czujników możliwości itp. Niektóre propozycje wartości mogą być zapewnione przez alternatywy, takie jak LCD, OLED i QD, podczas gdy microLED ma swoje unikalne propozycje wartości, które są realizowane przez wielu.
Wartościowe propozycje różnych technologii wyświetlania. Źródło: IDTechEx
Kolejnym czynnikiem jest rosnąca liczba graczy podążających za branżą microLED. MicroLED może nie jest w tej chwili ich głównym celem, ale pilnują tego, na wypadek, gdy microLED naprawdę wystartuje, mogą szybko nadrobić zaległości, zamiast zostać w tyle.
Zwiększenie aktywności przy przesuniętych kierunkach rozwoju
Rosnącą liczbę działań ze strony dostawców wyświetlaczy można zaobserwować na podstawie dużych skumulowanych inwestycji w wysokości ~ 5 miliardów dolarów, rosnącej liczby zgłoszeń patentowych, a także prototypów / produktów sprowadzanych przez dostawców microLED. Widzimy takie nazwy jak AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera itp.
Jednak prototypy potwierdzające gotowość technologii/nauki przy produkcji na skalę laboratoryjną/fabryczną bardzo różnią się od produkowanych masowo produktów komercyjnych. Ten ostatni wymaga zerowych wad produktów konsumenckich. Chociaż nauka została tam udowodniona, większe wyzwanie stanowią kwestie inżynieryjne i produkcyjne. Na przykład konwencjonalne diody LED mogą osiągnąć zewnętrzne wydajności kwantowe (EQE) do ~70%, podczas gdy małe mikroLEDy o wielkości poniżej 10 µm mogą mieć trudności z osiągnięciem 20%. Czerwone diody LED są szczególnie trudne w przypadku niskich EQE i kruchości. Tiny microLED mają dużą powierzchnię, co może prowadzić do większej liczby defektów podczas procesu produkcyjnego. W związku z tym ważne jest rozwiązywanie problemów inżynieryjnych/produkcyjnych, w tym miniaturyzacja rozmiarów matryc przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności, ulepszeń w zakresie projektowania i wytwarzania chipów. Inne problemy obejmują wydajność transferu masy, naprawę defektów, testowanie, jednolitość, konwersję kolorów itp.
Aby wyprodukować wyświetlacz microLED, zaangażowanych jest wiele technologii i procesów, takich jak epitaksja, fotolitografia, wytwarzanie chipów, usuwanie podłoża, inspekcja, transfer masy, klejenie i wzajemne połączenia, testowanie, naprawa, układy backplane i drive IC itp. Po latach rozwoju, niektóre trudności technologiczne zostały rozwiązane, a przed nami stawiane są nowe wyzwania. Na przykład kilka lat temu główne wysiłki koncentrowały się na miniaturyzacji matryc, projektowaniu chipów i przenoszeniu masy itp. Ostatnio coraz więcej graczy zdaje sobie sprawę, że pełne zrozumienie wszystkich procesów jest kluczowe. Dlatego coraz więcej osób wkłada więcej wysiłku także w technologie, takie jak inspekcja, naprawa, jazda, poprawa obrazu, zarządzanie oświetleniem i sprzęt do produkcji wielkoseryjnej.
Przetasowania podaży w ramach COVID-19
Jedną z największych dyskusji odbywających się obecnie na świecie jest COVID-19. Ponieważ coraz więcej krajów ma kontrolę nad COVID-19, pytanie dotyczy nie tylko zdrowia publicznego, ale także długofalowych skutków, jakie on na nas niesie w aspekcie społecznym, gospodarczym i politycznym.
Angażując wiele istniejących branż i nowych branż, wyświetlacze micoLED mogą kształtować istniejący łańcuch dostaw LED i wyświetlaczy, czego wynikiem będzie długi i złożony nowy. Nowe podejścia technologiczne i nowe produkty mogą również zapewnić graczom nowe możliwości, na przykład przemysł CMOS może zająć pozycję w łańcuchu dostaw mikrowyświetlaczy opartych na technologii microLED.
Doświadczeni COVID-19 mogą mieć wpływ na globalną gospodarkę i budowanie łańcucha dostaw.
Postrzeganie COVID-19 w lutym i później jest zupełnie inne. W lutym sytuacja COVID-19 była najostrzejsza w Chinach. Dlatego wiele analiz skupiało się na bezpieczeństwie łańcucha dostaw. Ryzyko było omawiane wiele razy, aby dalej polegać na globalnych przemysłowych łańcuchach dostaw w Chinach. Natomiast od marca globalna pandemia sprawiła, że ludzie spojrzeli z szerszej perspektywy. Po pierwsze, globalny wzrost gospodarczy został poważnie obniżony na całym świecie, a stopy bezrobocia wzrosły, nawet przy wsparciu rządowym niektórych krajów. Po drugie, branża konsumencka została głęboko dotknięta. Zakup mniej potrzebnych produktów zostanie ograniczony zarówno dla konsumentów, jak i jednostek biznesowych. Po trzecie, wpłynęło to na rynki finansowe. Następnie, ale nie mniej ważny, wpływ na globalny łańcuch dostaw pozostanie, zarówno teraz, jak iw przyszłości.
Wielu zaakceptowało, że globalna pandemia COVID-19 zaostrzy stosunki amerykańsko-chińskie. Ponadto globalizacja spada z powodu zamkniętych granic, ograniczeń w podróżowaniu, warunków eksportowych i sparaliżowanych łańcuchów dostaw. Z jednej strony IDTechEx usłyszał od kilku małych firm, że celowo wybrali współpracę z firmami, które są mniej narażone na skutki wojny handlowej. Z drugiej strony, chociaż globalizacja jest nadal ogólną tendencją, klastry regionalne mogą w przyszłości odgrywać ważniejszą rolę w budowaniu łańcucha dostaw niż sieć globalna. 
Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx
Rynki aplikacji dla wyświetlaczy MicroLED
Popyt na wyświetlacze microLED można analizować z dwóch aspektów:
• Wymiana na istniejącym rynku wyświetlaczy
• Tworzenie nowego rynku wyświetlaczy
W przypadku tych pierwszych 8 wniosków przedstawionych poniżej jest adresowanych w największym stopniu. Są to rzeczywistość rozszerzona/mieszana (AR/MR), rzeczywistość wirtualna (VR), duże wyświetlacze wideo, telewizory i monitory, wyświetlacze samochodowe, telefony komórkowe, inteligentne zegarki i urządzenia do noszenia, tablety i laptopy.
Wymiana na istniejących rynkach aplikacji
Na przykład wyświetlacze LCD, które dominują na obecnym rynku wyświetlaczy, są stosowane w prawie wszystkich wyświetlaczach poniżej 65 cali. Wyświetlacze LCD mają swoje wewnętrzne ograniczenie, aby uzyskać większy rozmiar. OLED zdobywają coraz większy udział w rynku, głównie w wyświetlaczach smartfonów. Wyświetlacze QD-LCD są sprzedawane jako telewizory premium i są akceptowane przez coraz większą liczbę konsumentów. Wyświetlacze LED są już używane w ogromnych publicznych ekspozycjach. Aby z nimi konkurować, microLED powinien identyfikować ich unikalne propozycje wartości lub kombinację propozycji wartości, aby oferować korzyści.
Z drugiej strony to, co można zaoferować na tym etapie, wyznacza granice. Na przykład, aby być konkurencyjnym pod względem kosztów, mikroLEDy powinny być produkowane w małych rozmiarach. Jednak maleńkie diody microLED mają znacznie niższą wydajność w porównaniu z tradycyjnymi diodami LED używanymi do oświetlenia półprzewodnikowego. Nisko wydajne diody microLED mogą nie być w stanie zaoferować wartości „niskiego zużycia energii” w zastosowaniach wymagających małych diod LED i niskiego zużycia energii.
Pod względem kosztów, koszt przedniej płaszczyzny typowego wyświetlacza microLED zależy od liczby diod LED, a nie od powierzchni, która różni się od OLED i LCD. Właśnie dlatego wyprodukowanie smartfona o tej samej rozdzielczości co telewizor może skutkować podobnymi prognozami kosztów, a nie o rząd wielkości niższymi oczekiwaniami.
Dlatego ważne jest, aby zrozumieć różne podejścia technologiczne stojące za każdą aplikacją i uzyskać jasną ocenę ich możliwości i możliwości.
Stworzenie nowego rynku wyświetlaczy wymaga funkcji, których nie mogą włączyć alternatywy. Typowe przykłady obejmują wyświetlacze o niestandardowym kształcie i wyświetlacze z integracją czujników. Pojawiające się nowe wyświetlacze rozszerzają naszą wyobraźnię poza istniejące wyświetlacze i pomagają dotrzeć do świata z wszechobecnymi wyświetlaczami.
Czas publikacji: 22 stycznia-2021