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MicroLED显示器准备好迎接未来了吗?

2020/8/19 15:49:31      材料来源:原创

 

IDTechEx首席分析师何晓西(音译)博士近日发文讨论MicroLED显示器的技术挑战和商业化进展,以及供应链重组带来的挑战和机遇。

 

MicroLED被许多人认为是下一代显示技术,受到LED、显示器、OEM、材料等厂商的广泛关注和追捧。与LCD和OLED不同,MicroLED被认为是唯一没有尺寸限制的显示技术。MicroLED潜在的应用是什么? 炒作和事实的关键是什么? IDTechEx 最新报告 "Micro-LED Displays 2020-2030: Technology, Commercialization, Opportunity, Market and Players"对此进行了详细讨论。

 

各种各样的动机正在推动 MicroLED 显示器的发展

 

三星显示器公司(SDC)宣布将停止普通LCD业务,转而专注于QD LCD和OLED业务。LG Display公司(LGD)也已经停止了在韩国国内LCD面板的生产。韩国厂商倾向于减少液晶面板的产量,转而使用QLED和OLED。此外,松下和日本显示器公司(JDI)也在退出LCD业务。友达光电(AUO)、群创(Innolux)和其他几家台湾企业正在放缓对LCD或OLED的投资。相比之下,由于成本优势、新生产线的生产效率和产业链的支持,LCD制造正在向中国大陆转移。

 

在OLED领域,从有效产能、上游材料设备、下游应用、供应链完整性等方面来看,OLED面板生产以韩国企业为主。例如,SDC和LGD支持上游的材料和设备公司,建立了良好的生态系统。对于下游应用,三星的中小型OLED面板首先提供给三星的智能手机,而LGD的大尺寸OLED面板首先提供给LG电视。他们的品牌也能提供足够的支持和反馈。三星和LG分别在中小尺寸和大尺寸OLED面板领域占据主导地位。

 

在核心上游材料和设备方面,日本和德国实力很强。它们的优势不仅可以应用于LCD或OLED,还可以应用于其他潜在的新型显示器。

 

在这样的背景下,参与一项新的显示技术可以给相关参与者带来新的机遇,因为一项新的显示技术可以打破现有的区域集群和优势,形成新的产业结构。

 

这就是为什么MicroLED显示屏吸引了如此多的兴趣的重要原因之一。此外,MicroLED显示屏还具有宽色域、高亮度、低功耗、稳定性好、寿命长、视角宽、动态范围大、对比度高、刷新速度快、透明度高、无缝连接、传感器集成能力等价值主张。虽然一些价值主张可以提供的替代品提供,如LCD, OLED和QD,但MicroLED有其独特的价值主张,被许多人追捧。

 

  

各种显示技术的价值主张。Source: IDTechEx

 

另一个驱动因素是有越来越多的厂商进入并紧随MicroLED行业的脚步。MicroLED可能不是他们目前的主要关注点,但他们一直在密切关注,以防万一当MicroLED真正起飞时,他们可以迅速赶上,而不是落在后面。

 

聚焦于推动行业发展的活动增加

 

从大约50亿美元的巨额累积投资,专利申请数量的增加,以及MicroLED厂商带来的原型/产品,可以看到来自显示器供应商的活动在增加。我们可以看到AUO、PlayNitride、RiTdisplay、三星、LG、索尼、TCL、天马、康佳、Glo、Plessey、JBD、X-Display、VueReal、CSOT、Sharp、京瓷等都已经参与到MicroLED行业中来。

 

然而,通过实验室/工厂规模生产来证明技术/科学准备就绪的原型与大规模生产的商业产品非常不同。后者要求消费产品零缺陷。虽然当科学已经证明时,更具有挑战性的则是工程和制造问题。例如,传统LED的外部量子效率(EQE)可以达到70%左右,而小于10µm的MicroLED则很难达到20%。红色LED的低EQE和易碎的特点,特别具有挑战性。微小的MicroLED具有较大的表面积,在制造过程中可能会导致更多的缺陷。因此,解决工程/制造方面的挑战是非常重要的,包括在保持高效率的同时实现芯粒尺寸的小型化,芯片设计和芯片制造技术的改进。其他问题包括巨量转移良率,缺陷修复,测试,均匀性,颜色转换等。

 

MicroLED显示屏的制作涉及到外延、光刻、芯片制作、基板去除、检测、巨量转移、键合及互连、测试、修复、背板和驱动集成电路等技术和工艺。 经过多年的发展,我们解决了一些技术难题,同时也面临着新的挑战。例如,几年前主要努力集中在芯粒小型化、芯片设计和巨量转移等方面。最近,越来越多的参与者意识到,全面理解所有的工艺流程是关键。因此,越来越多的人也把更多的精力放在检测、维修、驱动、图像改善、轻管理、大批量生产设备等技术上。

 

COVID-19疫情下的供应链重组

 

目前全球讨论最多的话题之一是COVID-19。随着新冠肺炎疫情在越来越多的国家得到控制,由此带来的影响不仅是在于公共卫生领域,还会给我们的社会、经济和政治等方面带来长期影响。

 

MicroLED显示器可能会重塑现有的LED和显示器供应链,产生一个漫长而复杂的新供应链,涉及多个现有行业和新行业。新的技术方法和新产品也可以为参与者提供新的机会,比如CMOS行业可以在基于MicroLED的微显示器供应链中占据一席之地。

 

应对COVID-19的经验,可能会对全球经济和供应链建设产生影响。

 

2月和之后对COVID-19的看法截然不同。今年2月,新冠肺炎疫情是中国最严重的疫情。因此,许多分析集中在供应链安全上。关于依赖中国的全球产业供应链的风险已经讨论过多次。而从3月份开始,COVID-19全球大流行让人们从更广阔的角度看待问题。一是尽管有一些国家的政府支持,但全球经济增长严重下滑,失业率上升。其次,消费行业受到了严重影响。消费者和业务单位将减少购买不必要的产品。第三,金融市场受到冲击。第四,对全球供应链的影响将持续存在,不仅是现在,还会在将来持续。

 

由于COVID-19全球大流行,中美关系更加紧张。此外,由于边境关闭、旅行限制、出口条件和供应链瘫痪,全球化正在衰退。一方面,IDTechEx从一些小公司那里得知,他们有意选择与那些不太会受到贸易战影响的公司合作。另一方面,虽然全球化仍是大势所趋,但在未来,区域集群在供应链建设中的作用可能会比全球网络更为重要。

 

 

MicroLED 显示器的需求与供应链情况。 Source: IDTechEx 

 

MicroLED显示器的应用市场

 

MicroLED显示屏的需求可以从两个方面来分析:

•替换部分现有显示器市场

•创建一个新的显示市场

 

对于替换现有显示器市场,下面所示的8个应用是最适合的MicroLED的。它们是增强/混合现实(AR/MR)、虚拟现实(VR)、大型视频显示器、电视和显示器、汽车显示器、手机、智能手表和可穿戴设备、平板电脑和笔记本电脑。


 
 

MicroLED替换部分现有显示器市场

 

 

例如,LCD主导目前的显示器市场,应用于几乎所有65英寸以下的显示器。但是LCD在扩大尺寸方面有其固有的局限性。OLED则主要在智能手机显示屏上占据越来越大的市场份额。QD-LCD是作为高价优质电视销售的,并被越来越多的消费者接受。LED显示屏已经用于大型公共显示器。要与他们竞争,MicroLED应该识别他们独特的价值主张或价值主张组合,以提供优势。

 

另一方面,MicroLED的发展也受限与在目前阶段所具有的条件。例如,为了在成本上具有竞争力,MicroLED应该被制造成很小的尺寸。然而,与用于固态照明的传统LED相比,MicroLED的效率要低得多。对于需要小型LED和低功耗的应用,低效率的MicroLED可能不能提供“低功耗”的价值主张。

 

在成本方面,一个典型的MicroLED显示屏的前平面成本取决于LED的数量,而不是面积,这与OLEDLCD不同。这就是为什么制造一个与电视分辨率相同的智能手机可能会导致类似的成本预测,而不是低一个数量级的成本预期的原因。

 

因此,了解每个应用背后的不同技术方法,并清楚地评估它们的可能性和机会是很重要的。

 

要创建一个全新的显示市场需要替代产品无法提供的特性。典型的示例包括具有自定义形状的显示器和集成了传感器的显示器。这些新出现的显示器超出了对现有的显示器认知,扩展了我们的想象力,并帮助我们实现一个显示器无处不在的世界。

 

IDTechEx公司新的MicroLED显示屏研究报告(Micro-LED Displays 2020-2030: Technology, Commercialization, Opportunity, Market and Players),专注于技术评估、市场现状分析、供应链了解、玩家活动跟踪、商业机会和应用解读。更多信息请访问:www.IDTechEx.com/MicroLED

 (Sunnie编译)


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