MicroLED, considerado por muitos como a próxima geração de tecnologia de exibição, tem sido perseguido por players de LED, display, OEM, materiais e assim por diante. Diferenciado de LCD e OLED, o microLED é considerado a única tecnologia de exibição que não possui limitação de tamanho. Quais são as aplicações potenciais? Quais são os hypes e realidades? Essas são questões abordadas no novíssimo relatório da IDTechEx, “ Displays Micro-LED 2020-2030: Tecnologia, Comercialização, Oportunidade, Mercado e Jogadores”.
Várias motivações estão impulsionando o progresso dos monitores MicroLED
A Samsung Display anunciou que está encerrando o negócio de LCD e se concentrará em seus negócios de LCD QD e OLED. A LG Display interrompeu sua produção doméstica de painéis LCD. Os fornecedores coreanos tendem a reduzir sua produção de painéis LCD e mudar para QLED e OLED. Além disso, a Panasonic e a JDI também estão saindo do negócio de LCD. AUO, Innolux e algumas outras empresas taiwanesas estão diminuindo o investimento em LCD ou OLED. Como comparação, a fabricação de LCD está mudando para a China continental devido à competência de custo, eficiência de produção de nova linha e suporte à cadeia da indústria.
Na área de OLED, a produção de painéis OLED é dominada por empresas coreanas em termos de capacidade de produção efetiva, materiais e equipamentos upstream, aplicação downstream e integridade da cadeia de suprimentos. Por exemplo, SDC e LGD apoiaram empresas de materiais e equipamentos upstream, construindo bons ecossistemas. Para as aplicações downstream, os painéis OLED de tamanho pequeno/médio da Samsung são fornecidos primeiro aos smartphones Samsung, enquanto os painéis OLED de tamanho grande da LGD são oferecidos pela primeira vez às TVs LG. Suas marcas também podem fornecer suporte e feedback suficientes. Samsung e LG estão dominando os painéis OLED de pequeno/médio e grande porte, respectivamente.
Em relação aos principais materiais e equipamentos upstream, Japão e Alemanha são muito fortes. Suas vantagens podem ser aplicadas não apenas ao LCD ou OLED, mas também a outros novos tipos de tela em potencial.
Com este pano de fundo, envolver-se em uma nova tecnologia de display pode trazer novas oportunidades para os players relevantes, pois uma nova tecnologia de display pode quebrar os atuais clusters e vantagens regionais, formando uma nova estrutura da indústria.
Esta é uma das razões importantes pelas quais os displays microLED atraíram tanto interesse. Além disso, as telas microLED oferecem propostas de valor, como ampla gama de cores, alta luminância, baixo consumo de energia, excelente estabilidade e longa vida útil, amplo ângulo de visão, alta faixa dinâmica, alto contraste, taxa de atualização rápida, transparência, conexão perfeita e integração de sensores capacidade, etc. Algumas das propostas de valor podem ser fornecidas por alternativas como LCD, OLED e QD, enquanto o microLED tem suas propostas de valor exclusivas que são perseguidas por muitos.
Propostas de valor de várias tecnologias de exibição. Fonte: IDTechEx
Outro driver é o número crescente de players acompanhando a indústria de microLED. O MicroLED pode não ser seu foco principal no momento, mas eles o acompanham de perto, caso o microLED realmente decole, eles possam alcançá-lo rapidamente, em vez de serem deixados para trás.
Aumentando as atividades com focos de desenvolvimento deslocados
O número crescente de atividades de fornecedores de displays pode ser visto no grande investimento acumulado de ~$ 5 bilhões, no número crescente de pedidos de patentes, bem como nos protótipos/produtos trazidos por fornecedores de microLED. Podemos ver nomes como AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera, etc.
No entanto, protótipos para provar prontidão para tecnologia/ciência com produção em escala de laboratório/fabricação são muito diferentes de produtos comerciais fabricados em massa. Este último exige zero defeitos para produtos de consumo. Embora a ciência tenha sido comprovada lá, o que é mais desafiador são as questões de engenharia e fabricação. Por exemplo, os LEDs convencionais podem atingir eficiências quânticas externas (EQEs) para ~ 70%, enquanto microLEDs minúsculos com menos de 10 µm podem ter dificuldades para atingir 20%. Os LEDs vermelhos são especialmente desafiadores com EQEs baixos e recursos frágeis. MicroLEDs minúsculos têm uma grande área de superfície, o que pode levar a mais defeitos durante o processo de fabricação. Portanto, resolver os desafios de engenharia/fabricação é importante, incluindo a miniaturização do tamanho da matriz, mantendo a alta eficiência, o design do chip e a melhoria da técnica de fabricação do chip. Outros problemas incluem rendimento de transferência em massa, reparo de defeitos, testes, uniformidade, conversão de cores, etc.
Para fabricar um display microLED, muitas tecnologias e processos estão envolvidos, como epitaxia, fotolitografia, fabricação de chip, remoção de substrato, inspeção, transferência de massa, ligação e interconexão, teste, reparo, backplane e drive IC, etc. Após anos de desenvolvimento, algumas dificuldades tecnológicas foram resolvidas, enquanto novos desafios são colocados à nossa frente. Por exemplo, há vários anos, os principais esforços estavam concentrados em miniaturização de matrizes, design de chip e transferência de massa, etc. Recentemente, mais e mais jogadores percebem que uma compreensão completa de todos os processos é fundamental. Portanto, um número crescente de pessoas também se esforça mais em tecnologias como inspeção, reparo, direção, melhoria de imagem, gerenciamento de luz e equipamentos de produção de alto volume.
Reorganização de suprimentos sob COVID-19
Uma das maiores discussões que estão acontecendo no mundo atualmente é a COVID-19. Com cada vez mais países com a COVID-19 sob controle, a questão não é apenas a saúde pública, mas também os efeitos de longo prazo que ela nos traz nos aspectos sociais, econômicos e políticos.
Envolvendo vários setores existentes e novos setores, os displays micoLED podem moldar a cadeia de fornecimento de LED e display existente, resultando em uma nova longa e complexa. Novas abordagens de tecnologia e novos produtos também podem oferecer novas oportunidades para os players, como a indústria CMOS pode assumir uma posição na cadeia de fornecimento de micro-displays baseados em microLED.
Experiente com o COVID-19, a economia global e a construção da cadeia de suprimentos podem ser influenciadas.
As percepções do COVID-19 em fevereiro e depois são bem diferentes. Em fevereiro, a situação do COVID-19 era a mais grave na China. Portanto, muitas análises focaram na segurança da cadeia de suprimentos. O risco foi discutido várias vezes para confiar ainda mais nas cadeias de suprimentos industriais globais na China. Enquanto a partir de março, a pandemia global fez com que as pessoas vissem de um ângulo mais amplo. Primeiro, o crescimento da economia global foi severamente rebaixado em todo o mundo e as taxas de desemprego aumentaram, mesmo com o apoio governamental de alguns países. Em segundo lugar, a indústria de consumo foi profundamente afetada. A compra de produtos menos necessários será reduzida tanto para consumidores quanto para unidades de negócios. Em terceiro lugar, os mercados financeiros foram impactados. Em seguida, mas não menos importante, o impacto na cadeia de suprimentos global permanecerá, tanto agora quanto no futuro.
Tem sido aceito por muitos que a pandemia global do COVID-19 tornará as relações EUA-China mais tensas. Além disso, a globalização está em declínio com fronteiras fechadas, restrições de viagens, condições de exportação e cadeias de suprimentos paralisadas. Por um lado, a IDTechEx ouviu de algumas pequenas empresas que escolheram deliberadamente fazer parceria com empresas com menor probabilidade de serem afetadas pela guerra comercial. Por outro lado, embora a globalização ainda seja a tendência geral, os clusters regionais podem desempenhar um papel mais importante na construção da cadeia de suprimentos do que a rede global no futuro. 
Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx
Mercados de aplicativos para monitores MicroLED
A demanda por telas microLED pode ser analisada a partir de dois aspectos:
• Substituição no mercado de telas existente
• Criação de um novo mercado de telas
Para o primeiro, 8 aplicativos mostrados abaixo são os mais abordados. Eles são realidade aumentada/mista (AR/MR), realidade virtual (VR), grandes telas de vídeo, TVs e monitores, displays automotivos, telefones celulares, relógios inteligentes e wearables, tablets e laptops.
Substituição em mercados de aplicativos existentes
Por exemplo, os monitores LCD, que dominam o mercado atual de monitores, são aplicados em quase todos os monitores abaixo de 65″. Os LCDs têm sua limitação intrínseca de serem maiores. OLED está conquistando uma participação de mercado cada vez maior, principalmente em telas de smartphones. Os QD-LCDs são comercializados como TVs premium e são aceitos por um número crescente de consumidores. Os displays de LED já são usados em grandes displays públicos. Para competir com eles, o microLED deve identificar suas propostas de valor exclusivas ou combinação de propostas de valor para oferecer vantagens.
Por outro lado, o que pode ser oferecido nesta fase define o limite. Por exemplo, para serem competitivos em termos de custos, os microLEDs devem ser fabricados em tamanhos minúsculos. No entanto, os microLEDs minúsculos têm eficiência muito menor em comparação com os LEDs tradicionais usados para iluminação de estado sólido. Os microLEDs de baixa eficiência podem não ser capazes de oferecer a proposta de valor “baixo consumo de energia” para aplicações que exigem LEDs pequenos e baixo consumo de energia.
Em termos de custo, o custo do plano frontal de um display microLED típico depende do número de LEDs, em vez da área, que é diferente do OLED e do LCD. É por isso que fabricar um smartphone com a mesma resolução de uma TV pode resultar em uma projeção de custo semelhante, em vez de uma expectativa de magnitude menor.
Portanto, é importante entender as diferentes abordagens tecnológicas por trás de cada aplicação e obter avaliações claras sobre suas possibilidades e oportunidades.
Criar um novo mercado de exibição requer recursos que não podem ser ativados por alternativas. Exemplos típicos incluem telas com formato personalizado e telas com integrações de sensores. Os novos displays emergentes expandem nossa imaginação além dos displays existentes e ajudam a chegar ao mundo com displays onipresentes.
Horário da postagem: 22 de janeiro de 2021