Ще бъдат ли заменени LCD и OLED с Micro LED?
От гледна точка на технологичната зрялост, micro LED все още е на известно разстояние от реалното масово{0}}мащабно производство и цената на масовото му производство все още е висока. Всъщност OLED също преживя този период в ранните години. Въпреки че цената на големия екран на OLED все още е много по-висока от тази на LCD, той е достигнал диапазона, който може да бъде приет от обикновените домашни потребители. Въз основа на миналия опит, с развитието на микро LED технологията, ще бъдат ли заменени OLED и LCD (мини LED принадлежат към категорията LCD)? Може би отговорът не е прост.
Индустрията дефинира различни LED технологии според размера на LED чипа. Например, когато размерът на LED чипа е по-малък от 150 μm, той се нарича мини LED; когато размерът на LED чипа е по-малък от 50 μm, той се нарича микро LED. Тъй като размерът на LED чиповете с подсветка става все по-малък и по-малък, структурата на панела на дисплея също се променя съответно.
Когато размерът на LED чипа е толкова малък, колкото нивото на пиксела, всеки пиксел съответства на микро LED чип. Тъй като микро светодиодът може да излъчва светлина сам, той може да контролира яркостта, яркостта и цвета. В сравнение с традиционния LCD екран, микро LED може да спести течнокристалния слой и филтърната структура.
Структурата на екрана на micro LED е близка до тази на OLED и двете имат характеристиките на самоосветяване на пиксела{0}}, проста структура и висока светлинна ефективност. Въпреки това, материалният живот на микро LED е много по-висок от този на OLED органичния{1}}диод, излъчващ светлина, а стабилността му също е по-силна.
От гледна точка на технологичната зрялост, micro LED все още е на известно разстояние от реалното масово{0}}мащабно производство и цената на масовото му производство все още е висока. Всъщност OLED също преживя този период в ранните години. Въпреки че цената на големия екран на OLED все още е много по-висока от тази на LCD, той е достигнал диапазона, който може да бъде приет от обикновените домашни потребители.
Въз основа на миналия опит, с развитието на микро LED технологията, ще бъдат ли заменени OLED и LCD (мини LED принадлежат към категорията LCD)? Може би отговорът не е прост.
Micro LED все още е малко далеч от производството на голям{0}}екран
На първо място, трябва да е ясно, че е трудно да се прилагат микро светодиоди към големи панели в ранния етап на разработка. Точно като OLED, производственият процес на микро LED голям панел е силно ограничен от добив и цена.
LED чиповете стават по-малки, а стойността, донесена от тях, е по-голяма от очакваната от всички. Ако погледнете производствения процес на микро LED, той расте от пластината и в крайна сметка трябва да бъде прехвърлен в задната равнина на екрана. Ако разделителната способност на екрана е 1920x1080, броят на пикселите на екрана надвишава 2 милиона и всеки пиксел се състои от три под-пиксела червено, зелено и синьо. Ако това е микро LED екран, това означава, че има 6 милиона микро LED чипа на този екран.
Със съвременните производствени процеси на полупроводници не е трудно да се отглеждат 6 милиона микро LED чипа на пластината, но трудността е да се прехвърлят тези 6 милиона микро LED чипа към задната платка. Индустрията нарича този процес на трансфер масов трансфер. Дори-мини LED екраните от висок клас на пазара, като iPad Pro 12.9 от 2021 г., имат само 10,000 мини светодиода в слоя с подсветка. Следователно масовият трансфер е голяма трудност при производство на микро LED.
На пазара съществуват различни решения за проблема с масовия трансфер. Сред тях по-масовите две категории са: прехвърляне на цяло-на парче и партидно избор-и-место (избиране-и-место). Прехвърлянето на цяло парче е подходящо за малки екрани-, тъй като панелът на екрана е достатъчно малък, така че цялата част може да бъде прехвърлена; технологията на бране и поставяне на партиди е по-трудна и големите екрани могат да използват това решение само за постигане на трансфер на маса.
Масовият трансфер не е единствената техническа трудност при производството на микро LED панели, но това е вододел, който ограничава производството на микро светодиоди с големи и малки екрани - разбира се, колко голям може да бъде голям екран зависи главно на разход. Samsung и Sony за първи път демонстрираха микро LED телевизори с голям{1}}екран, струващи повече от милион долара.
На изложенията за технологии за дисплей през последните години, микро LED продуктите, показани от производителите, станаха по-прагматични. На тазгодишната седмица на SID Diplay, микро LED продуктите, показани от Tianma Microelectronics, AUO и Chitron Technology, са насочени към приложения с малък{0}}екран, като автомобилни арматурни табла и електронна хартия. Разбира се, дори ако дисплеят е приложение с голям{1}}екран, настоящите предимства на параметрите не са смазали OLED/LCD.
Възможности на този етап: AR/VR, прозрачен екран, сгъваем екран
Значителни структурни предимства определят характеристиките на микро светодиодите с висока плътност на пикселите, висока яркост, висок контраст и бърза реакция. Високата плътност на пикселите, високата яркост и висок контраст могат да се възприемат значително от структурата. В предишни демонстрации на прототипни продукти производителите демонстрираха дисплеи с плътност на пикселите от десетки хиляди ppi (пиксели на инч).
Тъй като микро LED чипът е толкова малък, колкото пиксела, той може да показва истинско черно с един пиксел, който не излъчва светлина. В същото време ултра-малките светодиоди в микро LED дисплеите са по-ефективни при преобразуването на електричеството във фотони, а микро светодиодите са по-ярки от OLED и LCD; въз основа на по-висока мобилност на електроните, микро светодиодите могат да превключват на наносекундни нива.
Поради ограниченията на производствения процес, микро светодиодите са подходящи само за малки екрани в ранен етап, например, те са особено подходящи за приложения с AR/VR (добавена реалност/виртуална реалност), включително очила за забавление.
Изискванията на AR/VR за яркост на дисплея, контраст, плътност на пикселите и реакция са много по-високи от тези на продуктите за потребителска електроника за мобилни телефони. Технически е трудно LCD и OLED да отговорят на нуждите на подобни приложения. Много потребители съобщават, че настоящите AR/VR приложения са предразположени към замаяност и липса на потапяне. Всъщност това до голяма степен е ограничено от самата технология на LCD и OLED. Прилагането на micro LED в областта на AR/VR значително преодоля този проблем. Може би ключът към бъдещото развитие на AR/VR зависи от пробива на микро LED технологията.
В допълнение, миниатюризацията на микро LED чипа е благоприятна за гъвкавостта и прозрачността на панела. Chitron Technology демонстрира гъвкав плюс прозрачен екран. „Гъвкав“, „прозрачен“ и „сгъваем“ са горещите точки на технологията на екранния дисплей през последните две години и до известна степен са ключовете за постигане на пробив в индустрията.
Анализаторите на "International Electronics Business" научиха от производителите на LED чипове нагоре по веригата за доставка на панели, че ранното прилагане на micro LED ще се съсредоточи върху носими устройства, AR, VR и продукти с екрани за малки автомобили, което е логично нещо от техническа гледна точка. изглед.
Струва си да се спомене, че въпреки че micro LED има много технически предимства пред LCD/OLED, някои от тези предимства все още са в теоретична фаза. По-представителен е EQE (външна квантова ефективност) - може да се разбира като светлинна ефективност. В сравнение с LCD, структурата на екрана на микро LED дисплея премахва течните кристали, цветния филтър и поляризатора. В сравнение с OLED, той не изисква сложна технология за опаковане. На теория светлинната ефективност на микро LED дисплея е много по-висока от последните два.
Изключително малкият размер на микро светодиодите обаче прави чипа силно засегнат от страничните ефекти - инженерен проблем, който възниква по време на производствения процес, така че действителният EQE на микро светодиодите е изключително нисък и дори може да бъде по-нисък от LCD и OLED. Наличието на странични ефекти също затруднява микро светодиодите да произвеждат идеални приложения с голям{1}}екран. Следователно съществуващите микро LED решения на пазара далеч не отразяват техническите предимства на самия микро LED.
Допълване на приложения между LCD/OLED
Различните технически предизвикателства на micro LED са трудни проблеми, които много пазарни играчи се опитват да решат. Техническите характеристики на микро светодиодите също определят промените в структурата на веригата на дисплейната индустрия в бъдеще. Миниатюризацията на микро светодиодите допълнително накланя производството на панели към полупроводниковата технология.
Като прост пример, поради миниатюризацията на микро светодиодите, задната платка на екрана на дисплея е започнала да преминава от аморфен силиций или нискотемпературен полисилициев TFT (тънкослоен транзистор) към CMOS технология. По-конкретно, задната платка е слой на верига, използван за управление на осветлението, гасене и нивата на сивото на всеки пиксел. В сравнение с аморфния силиций и нискотемпературния полисилиций, монокристалният силиций има по-високо кристално качество и електрически свойства и CMOS започва да се превръща в опция. Следователно, общият производствен процес на IC може да се използва за производство на задната платка, което е едно от забележителните прояви на по-нататъшната интеграция на индустрията на дисплея и индустрията на полупроводниците.
CMOS е ограничен до малки екрани. CMOS също се сблъсква с проблеми с разходите при производството на големи{0}}екрани. Следователно аморфният силиций и нискотемпературният полисилициев TFT все още са необходими технологии за производство на големи-екранни микро LED.
Ранните наблюдения на микро светодиодите от Hendy Consulting предполагат, че може да има промяна в стойността във веригата за доставки на микро LED. Това се определя от техническите му характеристики. Тъй като микро светодиодите постепенно се приближават до производството на IC, това предизвиква статута на традиционните производители на панели.
Очаква се, че ще има четири възможности в бъдещата индустриална верига: първата е, че традиционните играчи в дисплейната индустрия (като Samsung, LG, BOE) все още са в центъра, но стойността ще бъде разредена; второто е, че производителите с възможности за вертикална интеграция, например LuxVue, придобит от Apple и Glo AB, инвестиран от Google, ще заемат доминираща позиция в света на микро LED; третото е съставът на новата индустриална структура и стойността на индустрията може да бъде прехвърлена на производителите на LED чипове, производителите на полупроводници и ключови притежатели на IP. Корпоративно (или-коопериране) прехвърляне; четвъртото е, че микро LED може да не се превърне в мейнстрийм на пазара.
Съдейки по пазарните тенденции в континентален Китай, Тайван и Южна Корея през последните две години, инвестициите в микро светодиоди се увеличават в голям мащаб, а компаниите нагоре и надолу по веригата в индустриалната верига също активно си сътрудничат. Преди 2018 г. участниците на пазара на micro LED бяха независими и различните компании имаха различни технически насоки и тези технически посоки бяха много различни.
Като се има предвид, че технологията за производство на микро LED може да се наложи да бъде приложена{0}}ориентирана за персонализиране на систематичния производствен процес -, това е много различно от LCD/OLED. Ситуацията на независимо управление не е благоприятна за развитието на пазара на микро LED и има различни технически посоки и няма общи стандарти за определен тип технология, което е просто представянето на индустрията в ранен етап на развитие. От 2020 г. има много сътрудничество в индустрията, което е знак, че micro LED зрее.
Пазарните променливи са много големи. Анализаторите на "International Electronic Business" смятат, че посоката на развитие на индустрията, анализирана от Hendy Consulting, може да е твърде опростена. Според нас не само промените в пазарните инвестиции и тенденциите в сътрудничеството през последните 1-2 години, но и възможността за дългосрочно развитие на микро светодиодите в бъдеще.
Точно както OLED не замени напълно LCD в миналото, като технология с потенциал за развитие в малките екрани и AR/VR в ранния етап, е много вероятно micro LED да съществува съвместно с OLED и LCD за дълго време. Просто посоките на приложение на трите са различни. Например, micro LED се фокусира върху пазара на малкия екран и AR/VR и изяжда част от стойността на OLED и LCD на пазара от висок{0}}клас. Въпреки че пазарният размер на OLED и LCD ще се свие, трите ще образуват фина допълваща връзка по отношение на технологията и пазара, а не микро LED да заменят OLED или LCD.
