MicroLED, som många tror är nästa generations bildskärmsteknik, har eftersträvats av spelare inom LED, display, OEM, material och så vidare. Till skillnad från LCD och OLED anses microLED vara den enda skärmtekniken som inte har någon storleksbegränsning. Vilka är de potentiella tillämpningarna? Vilka är hypes och verkligheter? Dessa är frågor som tas upp i den helt nya IDTechEx-rapporten, " Micro-LED Displays 2020-2030: Technology, Commercialization, Opportunity, Market and Players".
Olika motiv driver framstegen för MicroLED-skärmar
Samsung Display har meddelat att de avslutar LCD-verksamheten och kommer att fokusera på sina QD LCD & OLED-verksamheter. LG Display har stoppat sin inhemska produktion av LCD-paneler. Koreanska leverantörer tenderar att minska sin produktion av LCD-paneler och övergå till QLED och OLED. Dessutom håller Panasonic och JDI också på att ta sig ur LCD-branschen. AUO, Innolux och några andra taiwanesiska företag bromsar investeringarna i LCD eller OLED. Som en jämförelse flyttar LCD-tillverkningen till Kina på grund av kostnadskompetens, effektivitet i nya produktionslinjer och industrikedjestöd.
Inom OLED-området domineras produktionen av OLED-paneler av koreanska företag när det gäller effektiv produktionskapacitet, uppströms material och utrustning, nedströmsapplikation och fullständighet i försörjningskedjan. Till exempel har SDC och LGD stött uppströms material- och utrustningsföretag som bygger bra ekosystem. För nedströmsapplikationerna levereras Samsungs små/medelstora OLED-paneler först till Samsungs smarta telefoner, medan LGD:s stora OLED-paneler först erbjuds till LG-TV. Deras varumärken kan också ge tillräckligt med stöd och feedback. Samsung och LG dominerar små/mellanstora respektive stora OLED-paneler.
När det gäller kärnmaterial och utrustning uppströms är Japan och Tyskland mycket starka. Deras fördelar kan tillämpas på inte bara LCD eller OLED, utan även andra potentiella nya skärmtyper.
Med denna bakgrund kan det att engagera sig i en ny displayteknik ge nya möjligheter för de relevanta aktörerna, eftersom en ny displayteknik kan bryta de nuvarande regionala klustren och fördelarna och bilda en ny industristruktur.
Detta är en av de viktiga anledningarna till att microLED-skärmar har väckt så stort intresse. Dessutom levererar microLED-skärmar värdeförslag som brett färgomfång, hög luminans, låg strömförbrukning, utmärkt stabilitet och lång livslängd, bred synvinkel, högt dynamiskt omfång, hög kontrast, snabb uppdateringsfrekvens, transparens, sömlös anslutning och sensorintegration kapacitet etc. Vissa av värdeerbjudandena kan tillhandahållas av alternativ som LCD, OLED och QD, medan microLED har sina unika värdeerbjudanden som eftersträvas av många.
Värdeförslag för olika skärmteknologier. Källa: IDTechEx
En annan drivkraft är det ökande antalet aktörer som följer upp mikroLED-industrin. MicroLED kanske inte är deras huvudfokus för tillfället, men de håller koll på det, ifall när microLED verkligen tar fart kan de snabbt komma ikapp istället för att bli kvar.
Öka aktiviteter med flyttade utvecklingsfokus
Det ökande antalet aktiviteter från bildskärmsleverantörer kan ses av den stora kumulerade investeringen på ~5 miljarder dollar, det ökande antalet patentansökningar, såväl som prototyper/produkter som tas in av mikroLED-leverantörer. Vi kan se namn som AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera, etc.
Prototyper för att bevisa teknik/vetenskaplig beredskap med produktion i labb/fab-skala skiljer sig dock mycket från masstillverkade kommersiella produkter. Det senare kräver noll defekter för konsumentprodukter. Även om vetenskap har bevisats där, är det som är mer utmanande tekniska och tillverkningsproblem. Till exempel kan konventionella lysdioder nå extern kvanteffektivitet (EQE) till ~70 %, medan små mikrolysdioder mindre än 10 µm kan kämpa för att nå 20 %. Röda lysdioder är särskilt utmanande med låga EQE och spröda funktioner. Små mikroLEDs har en stor yta, vilket kan leda till fler defekter under tillverkningsprocessen. Därför är det viktigt att lösa tekniska/tillverkningsutmaningar, inklusive miniatyrisering av formstorleken samtidigt som den höga effektiviteten, chipdesignen och förbättringen av chiptillverkningstekniken bibehålls. Andra problem inkluderar massöverföringsutbyte, defektreparation, testning, enhetlighet, färgomvandling, etc.
För att tillverka en mikroLED-skärm är många tekniker och processer involverade, såsom epitaxi, fotolitografi, chiptillverkning, substratborttagning, inspektion, massöverföring, bindning och sammankoppling, testning, reparation, bakplan och drivkretsar, etc. Efter år av utveckling, vissa tekniska svårigheter har lösts samtidigt som nya utmaningar ställs framför oss. Till exempel, för flera år sedan, koncentrerades de stora ansträngningarna på formminiatyrisering, chipdesign och massöverföring, etc. På senare tid har fler och fler spelare insett att en fullständig förståelse för alla processer är nyckeln. Därför lägger ett ökande antal människor mer ansträngningar även på teknologier som inspektion, reparation, körning, bildförbättring, ljushantering och produktionsutrustning för stora volymer.
Omläggning av utbudet under covid-19
En av de största diskussionerna som pågår i världen just nu är covid-19. Med fler och fler länder som har covid-19 under kontroll, är frågan inte bara folkhälsan, utan också de långsiktiga effekterna den ger oss i de sociala, ekonomiska och politiska aspekterna.
Genom att involvera flera befintliga industrier och nya industrier, kan micoLED-skärmar forma den befintliga LED- och bildskärmsförsörjningskedjan, vilket resulterar i en lång och komplex ny. Nya teknologiska tillvägagångssätt och nya produkter kan också ge nya möjligheter för aktörerna, som CMOS-industrin kan ta en position i den mikroLED-baserade mikrodisplayens leveranskedja.
Med erfarenhet av covid-19 kan den globala ekonomin och uppbyggnaden av försörjningskedjor påverkas.
Uppfattningarna om covid-19 i februari och efteråt är helt olika. I februari var situationen med covid-19 den allvarligaste i Kina. Därför fokuserade många analyser på säkerheten i försörjningskedjan. Risken har diskuterats flera gånger för att ytterligare lita på de globala industriella leveranskedjorna i Kina. Medan från mars fick den globala pandemin människor att se från en bredare vinkel. För det första har tillväxten i den globala ekonomin kraftigt nedgraderats över hela världen och arbetslösheten har ökat, även med statligt stöd från vissa länder. För det andra har konsumentindustrin drabbats djupt. Inköpen av mindre nödvändiga produkter kommer att minska både för konsumenter och affärsenheter. För det tredje har finansmarknaderna påverkats. Därefter, men inte minst, kommer påverkan på den globala försörjningskedjan att kvarstå, både nu och i framtiden.
Det har accepterats av många att den globala covid-19-pandemin kommer att göra relationerna mellan USA och Kina mer spända. Globaliseringen är också på tillbakagång med stängda gränser, reserestriktioner, exportförhållanden och förlamade leveranskedjor. Å ena sidan har IDTechEx hört från några småföretag att de medvetet valt att samarbeta med företag som är mindre benägna att drabbas av handelskriget. Å andra sidan, även om globalisering fortfarande är den allmänna trenden, kan regionala kluster spela en viktigare roll i uppbyggnaden av försörjningskedjan än globala nätverk i framtiden. 
Demand and supply of MicroLED displays. Source: IDTechEx
Applikationsmarknader för MicroLED-skärmar
Efterfrågan på microLED-skärmar kan analyseras ur två aspekter:
• Ersättning på befintlig bildskärmsmarknad
• Skapa en ny bildskärmsmarknad
För de förstnämnda behandlas 8 ansökningar som visas nedan mest. De är förstärkt/blandad verklighet (AR/MR), virtuell verklighet (VR), stora videoskärmar, TV-apparater och bildskärmar, bildskärmar för fordon, mobiltelefoner, smarta klockor och bärbara enheter, surfplattor och bärbara datorer.
Ersättning på befintliga applikationsmarknader
Till exempel, LCD-skärmar, som dominerar den nuvarande bildskärmsmarknaden, används i nästan alla skärmar under 65 tum. LCD-skärmar har sin inneboende begränsning för att bli större. OLED tar en ökande marknadsandel främst inom smarta telefonskärmar. QD-LCD marknadsförs som premium-TV och accepteras av ett ökande antal konsumenter. LED-skärmar används redan i stora offentliga skärmar. För att konkurrera med dem bör microLED identifiera deras unika värdeförslag eller värdeförslagskombination för att erbjuda fördelar.
Å andra sidan sätter gränsen vad som kan erbjudas i detta skede. Till exempel, för att vara kostnadskonkurrenskraftig, bör mikroLED:er tillverkas i små storlekar. Små mikroLEDs har dock mycket lägre effektivitet jämfört med traditionella lysdioder som används för solid state-belysning. De lågeffektiva mikrolysdioderna kanske inte kan erbjuda värdeförslaget "låg strömförbrukning" för applikationer som kräver små lysdioder och låg strömförbrukning.
När det gäller kostnad, är kostnaden för frontplanet på en typisk mikroLED-skärm beroende av antalet lysdioder, istället för arean, som skiljer sig från OLED och LCD. Det är därför att tillverkning av en smart telefon med samma upplösning som en TV kan resultera i liknande kostnadsprognoser snarare än storleksordningar lägre förväntningar.
Därför är det viktigt att förstå olika tekniska tillvägagångssätt bakom varje applikation och att få tydliga bedömningar av deras möjligheter och möjligheter.
För att skapa en ny displaymarknad krävs funktioner som inte kan aktiveras av alternativ. Typiska exempel är skärmar med anpassad form och skärmar med sensorintegrationer. De framväxande nya displayerna utökar vår fantasi bortom befintliga displayer och hjälper till att komma ut i världen med allestädes närvarande displayer.
Posttid: 2021-jan-22