研发报告详细内容

MicroLED显示屏:专利,Facebook和中国

      材料来源:化合物半导体杂志

 

 

随着microLED专利的数量猛增,YoleDéveloppement的高级行业分析师Eric Virey告诉化合物半导体接下来会发生什么

 

YoleDéveloppement研究表明,约有480个组织已申请了近9000项与微型LED相关的专利,这一切是怎么开始的?

 

microLED的概念是在21世纪初发展起来的,一些公司和研究机构对此表现出了兴趣。但是, 2014年LuxVue被苹果公司收购后,才真正将微型LED推向了市场。从那时起,这项技术开始引起老牌显示器制造商以及其他OEM的关注,然后开始申请专利。通常,专利申请和发布之间会有6到18个月的延迟,因此我们看到,从2017年左右开始,专利活动大大加速。

 

我们是否会继续看到microLED专利申请数量的这种加速增长?

 

Covid-19大流行是否暂时减缓了申请还有待观察,但总的来说,我预计这种趋势会继续下去。是否继续指数级增长还要拭目以待,但它肯定会继续增长,因为现在有如此强劲的势头。这可能有点像泡沫或自我实现的预言,因为许多公司看到竞争对手都在研究microLED,并认为“我们也需要投资microLED”。

 

 Eric Virey,Yole Développement

 

中国的micro-LED专利情况如何?

 

从地域上看,中国现在是最大的microLED知识产权单一贡献者。仅去年就有40项,近45%的新专利来自中国公司,这反映了中国知识产权的总体趋势。中国正在从制造业驱动的经济向创新驱动的经济过渡。当然,专利是实现这一目标的关键工具。

 

随着时间的推移,micro-LED专利的内容有何变化?

 

除了LuxVue在早期拥有先进的专利外,许多追随者都在2017年申请了非常普通的专利。这些专利基本上是说“采用你的LED,使其变得非常小,并将其组装到矩阵中”。你可以说这些公司只是在地上种下一颗种子,而不是真正尝试解决实际挑战。但现在情况发生了巨大变化,许多公司,包括三星和LG等知名公司,都在真正致力于解决挑战。现在的专利正在深入研究设计和制造方面的细节——这是我们在中国看到的一个趋势。我们看到了许多来自中国的“垃圾”专利,但如果我是竞争对手,我不会否定中国,因为我们也看到非常强大的专利来自中国。

 

有哪些突破性的专利?

 

我们正在看到芯片架构的颠覆性变化。microLED如此之小的事实带来了许多挑战,尤其是在效率方面。但我们开始看到独特的芯片结构,它们专用于microLED,与传统LED所使用的非常不同。这些专利来自各个地方,包括PlayNitride、Mikro Mesa、XDC、Aledia等初创企业,也包括后来进入市场的传统LED制造商。令我感到惊讶的是,三星、LG和一些中国显示器制造商,当然还有苹果公司,他们的核心专长不是LED领域,但他们正在开发非常有效且可信的microLED芯片IP。他们真的走出了自己的舒适区,来开发LED设计专长。

 

我们能从Facebook那里得到什么?

 

Facebook并不是microLED的早期参与着,自2014年收购Oculus以来,它就表现出对增强现实和虚拟现实的兴趣。但是,Facebook的Oculus随后收购了infiniLED和mLED的IP。去年,Facebook还对Plessey进行了我所谓的 "伪收购 ",以约1.5亿美元的价格收购了该公司的产能、功能和技术的专有权。尽管Facebook进行此项收购是为了增强并加快其microLED的研发工作,但由于该公司非常安静,因此很难量化这里发生的情况。这家社交媒体巨头还建立了两个microLED实验室,并购买了从MOCVD到成品微显示器的完整试验生产线所需的设备,但我并不期待在未来几年内能从Facebook获得商业产品。

 

 

 

随着技术接近大众市场,剩下的挑战是什么?

 

巨量转移确实是核心问题。想象一下,你想制造一台8K电视——这意味着你需要组装亿万个细菌大小的microLED。为了提高成本竞争力,你将希望在15分钟内完成此操作,并且放置精度为±1微米。这似乎是不可能的,但幸运的是,有很多聪明的人正在为此工作,我不断地对开发者所达到的创造性水平感到惊讶。我们有许多潜在的转移技术,在这里我还看不到任何融合,但似乎越来越有可能许多工艺将使用激光。

 

制造良率仍然是一个很大的挑战吗?

 

是的,除了巨量转移,这可能是最大的一个挑战。由于电视中需要大量的microLED,即使你有99.99%的良率——你仍然有大约10,000个有缺陷的像素。修复这些像素比制造整个显示器要贵得多,因此任何公司都需要一个强大的良率管理和修复策略才能取得成功。实际上,这是一个我现在还没看到有很多知识产权的领域,但这个问题必须得到解决,否则微型LED将不会成为现实。 

 

microLED的低效率问题呢?

 

我们肯定看到了这方面的进步,但随着效率的提高,公司似乎不太愿意分享数字。microLED结构肯定有了改进,现在本质上具有更高的效率,我们也看到了制造技术的进步,包括更好的钝化(例如用原子层沉积法)。我们还看到了Aledia、NS Nanotech、Glo等公司的颠覆性技术,例如纳米线。

 

有什么特别的技术你正在关注吗?

 

对我而言,最有趣和最具潜在颠覆性的技术之一是三星的“ QLED”或量子纳米棒LED。在显示器制造过程中,使用了一种自组装工艺,专利分析表明该技术正在成熟。该技术有望将OLED和microLED的优点结合起来,解决各自最棘手的一些问题,带来比OLED更长寿命和更好亮度的坚固纳米棒LED,同时可能通过自组装工艺和内置冗余解决microLED的转移和良率问题。

 

展望未来,您认为哪些公司最具潜力?

 

显然,苹果公司以及显示器领域的大公司都处于有利地位,包括三星、LG、京东方和CSOT,所有这些公司都拥有大量正在申请的专利。但是有趣的是,至少在专利活动方面,一些初创公司可以与这些大公司在同一法庭上竞争。例如,PlayNitride最近申请了很多专利,Aledia也正在加速其IP工作,而XDC仍然很强大。中国公司康佳(Konka)有许多专利正在申请,同样来自中国的Visionox看起来也同样雄心勃勃——该公司已宣布计划在2023年开始批量生产。我们还看到供应链中的许多空白正在被填补,虽然诸如巨量转移之类的问题仍然存在,但我更有信心,挑战将被克服,微型LED将被实现。

 

丽贝卡·普尔(Rebecca Pool)访谈

 

 

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