Hoće li LCD i OLED zamijeniti Micro LED?
Iz perspektive tehnološke zrelosti, mikro LED je još uvijek na određenoj udaljenosti od stvarne{0}}serijske proizvodnje velikih razmjera, a trošak masovne proizvodnje i dalje je visok. Zapravo, OLED je također doživio ovo razdoblje u ranim godinama. Iako je cijena velikog OLED ekrana još uvijek puno veća od one LCD-a, dosegnula je raspon koji mogu prihvatiti obični kućni korisnici. Na temelju dosadašnjeg iskustva, kako mikro LED tehnologija sazrijeva, hoće li se OLED i LCD (mini LED spadaju u kategoriju LCD) zamijeniti? Možda odgovor nije jednostavan.
Industrija definira različite LED tehnologije prema veličini LED čipa. Na primjer, kada je veličina LED čipa manja od 150 μm, naziva se mini LED; kada je veličina LED čipa manja od 50 μm, naziva se mikro LED. Kako veličina LED čipova s pozadinskim osvjetljenjem postaje sve manja, struktura zaslona također se mijenja u skladu s tim.
Kada je veličina LED čipa mala kao razina piksela, svaki piksel odgovara mikro LED čipu. Budući da mikro LED može sam emitirati svjetlost, može kontrolirati svjetlinu, svjetlinu i boju. U usporedbi s tradicionalnim LCD zaslonom, mikro LED može spasiti sloj tekućih kristala i strukturu filtera.
Struktura zaslona mikro LED-a bliska je onoj kod OLED-a, a oba imaju karakteristike samoosvjetljenja piksela, jednostavnu strukturu i visoku svjetlosnu učinkovitost. Međutim, životni vijek mikro LED dioda mnogo je veći od OLED organskih svjetlosnih-dioda, a njegova stabilnost je također jača.
Iz perspektive tehnološke zrelosti, mikro LED je još uvijek na određenoj udaljenosti od stvarne{0}}serijske proizvodnje velikih razmjera, a trošak masovne proizvodnje i dalje je visok. Zapravo, OLED je također doživio ovo razdoblje u ranim godinama. Iako je cijena velikog OLED ekrana još uvijek puno veća od one LCD-a, dosegnula je raspon koji mogu prihvatiti obični kućni korisnici.
Na temelju dosadašnjeg iskustva, kako mikro LED tehnologija sazrijeva, hoće li se OLED i LCD (mini LED spadaju u kategoriju LCD) zamijeniti? Možda odgovor nije jednostavan.
Micro LED još uvijek je malo daleko od proizvodnje velikih{0}}zaslona
Prije svega, mora biti jasno da je teško primijeniti mikro LED diode na velike panele u ranoj fazi razvoja. Baš kao i OLED, proces proizvodnje mikro LED velikih panela uvelike je ograničen prinosom i cijenom.
LED čipovi postaju sve manji, a vrijednost koju donose veća je nego što su svi očekivali. Ako pogledate proces proizvodnje mikro LED-a, on raste iz pločice i na kraju se mora prenijeti na stražnju ravninu zaslona. Ako je razlučivost zaslona 1920x1080, broj piksela na zaslonu prelazi 2 milijuna, a svaki piksel se sastoji od tri pod-piksela crvene, zelene i plave boje. Ako se radi o mikro LED ekranu, to znači da se na ovom zaslonu nalazi 6 milijuna mikro LED čipova.
Uz suvremene proizvodne procese poluvodiča, nije teško uzgajati 6 milijuna mikro LED čipova na pločici, ali je teško prenijeti tih 6 milijuna mikro LED čipova na stražnju ploču. Industrija ovaj proces prijenosa naziva masovnim prijenosom. Čak i vrhunski-mini LED zasloni na tržištu, kao što je iPad Pro 12.9 2021", imaju samo 10,000 mini LED u sloju pozadinskog osvjetljenja. Stoga je prijenos mase velika poteškoća u proizvodnja mikro LED dioda.
Na tržištu postoje različita rješenja za problem prijenosa mase. Među njima, uobičajenije dvije kategorije su:-prijenos cijelog komada i skupni odabir-i-mjesto (pokupi-i-mjesto). Prijenos cijelog komada prikladan je za male zaslone-veličine, jer je ploča zaslona dovoljno mala, tako da se cijeli komad može prenijeti; tehnologija branja i stavljanja u šarže je teža, a veliki ekrani mogu koristiti samo ovo rješenje za postizanje prijenosa mase.
Prijenos mase nije jedina tehnička poteškoća u proizvodnji mikro LED panela, ali to je prekretnica koja ograničava proizvodnju mikro LED dioda s velikim i malim ekranima -, naravno, ovisi o tome koliki veliki ekran može biti na trošak. Samsung i Sony prvi su demonstrirali mikro LED televizore velikog{1}}zaslona koji koštaju više od milijun dolara.
Na izložbama tehnologije zaslona posljednjih godina, mikro LED proizvodi koje izlažu proizvođači postali su pragmatičniji. Na ovogodišnjem SID Diplay Weeku, mikro LED proizvodi koje prikazuju Tianma Microelectronics, AUO i Chitron Technology svi su usmjereni na male{0}}aplikacije kao što su automobilske nadzorne ploče i elektronički papir. Naravno, čak i ako je zaslon aplikacija za veliki{1}}zaslon, trenutne prednosti parametara nisu uništile OLED/LCD.
Mogućnosti u ovoj fazi: AR/VR, prozirni zaslon, sklopivi zaslon
Značajne strukturne prednosti određuju karakteristike mikro LED dioda s velikom gustoćom piksela, velikom svjetlinom, visokim kontrastom i brzim odzivom. Visoka gustoća piksela, visoka svjetlina i visok kontrast mogu se značajno uočiti iz strukture. U prethodnim demonstracijama prototipa proizvoda, proizvođači su demonstrirali zaslone s gustoćom piksela od nekoliko desetaka tisuća ppi (piksela po inču).
Budući da je mikro LED čip mali koliko i piksel, može prikazati pravu crnu s jednim pikselom koji ne emitira svjetlost. Istovremeno, ultra-male LED diode u mikro LED zaslonima učinkovitije su u pretvaranju električne energije u fotone, a mikro LED diode svjetlije su od OLED-a i LCD-a; na temelju veće mobilnosti elektrona, mikro LED diode mogu se prebacivati na nanosekundnim razinama.
Zbog ograničenja proizvodnog procesa, mikro LED diode su prikladne samo za male zaslone u ranoj fazi, na primjer, posebno su prikladne za AR/VR (proširene stvarnosti/virtualne stvarnosti) aplikacije, uključujući naočale za zabavu.
Zahtjevi AR/VR za svjetlinu zaslona, kontrast, gustoću piksela i odziv mnogo su veći od zahtjeva za potrošačke elektronike mobilnih telefona. Tehnički je teško za LCD i OLED zadovoljiti potrebe takvih aplikacija. Mnogi su potrošači izvijestili da su trenutne AR/VR aplikacije sklone vrtoglavici i nedostatku uranjanja. Zapravo, to je uvelike ograničeno samom tehnologijom LCD-a i OLED-a. Primjena mikro LED-a u području AR/VR značajno je prevladala ovaj problem. Možda ključ za budući razvoj AR/VR ovisi o proboju mikro LED tehnologije.
Osim toga, minijaturizacija mikro LED čipa doprinosi fleksibilnosti i transparentnosti ploče. Chitron Technology je demonstrirala fleksibilan plus transparentan zaslon. "Fleksibilan", "transparentan" i "sklopivi" žarišta su tehnologije prikaza zaslona u posljednje dvije godine, a donekle su i ključevi za postizanje industrijskih proboja.
Analitičari "International Electronics Business" naučili su od proizvođača LED čipova uzvodno od lanca opskrbe panela da će se rana primjena mikro LED-a usredotočiti na nosive uređaje, AR, VR i male automobilske zaslone, što je logična stvar s tehničke strane pogled.
Vrijedi spomenuti da iako mikro LED ima mnoge tehničke prednosti u odnosu na LCD/OLED, neke od ovih prednosti su još u teorijskoj fazi. Reprezentativniji je EQE (vanjska kvantna učinkovitost) - može se shvatiti kao svjetlosna učinkovitost. U usporedbi s LCD-om, struktura zaslona mikro LED zaslona uklanja tekuće kristale, filter u boji i polarizator. U usporedbi s OLED-om, ne zahtijeva složenu tehnologiju pakiranja. U teoriji, svjetlosna učinkovitost mikro LED zaslona je puno veća od posljednja dva.
Međutim, iznimno mala veličina mikro LED dioda čini čip jako pogođenim efektima bočnih stijenki - inženjerskim problemom koji se javlja tijekom proizvodnog procesa, tako da je stvarni EQE mikro LED dioda iznimno nizak, pa čak može biti inferioran u odnosu na LCD i OLED. Postojanje efekata bočne stijenke također otežava mikro LED diodama da proizvode idealne aplikacije za velike{1}}zaslone. Stoga postojeća mikro LED rješenja na tržištu daleko od toga da odražavaju tehničke prednosti same mikro LED diode.
Komplementarno aplikacijama između LCD/OLED-a
Različiti tehnički izazovi mikro LED-a teški su problemi koje mnogi tržišni igrači pokušavaju riješiti. Tehničke karakteristike mikro LED dioda također određuju promjene u strukturi lanca industrije zaslona u budućnosti. Minijaturizacija mikro LED dioda dodatno naginje proizvodnju panela prema tehnologiji poluvodiča.
Kao jednostavan primjer, zbog minijaturizacije mikro LED dioda, dio stražnje ploče zaslona počeo je prelaziti s amorfnog silicija ili niskotemperaturnog polisilikonskog TFT-a (tanki filmski tranzistor) na CMOS tehnologiju. Točnije, stražnja ploča je sloj kruga koji se koristi za kontrolu osvjetljenja, gašenja i razine sive boje svakog piksela. U usporedbi s amorfnim silicijem i niskotemperaturnim polisilicijem, monokristalni silicij ima višu kristalnu kvalitetu i električna svojstva, a CMOS postaje opcija. Stoga se opći proces proizvodnje IC-a može koristiti za proizvodnju stražnje ploče, što je jedna od izvanrednih manifestacija daljnje integracije industrije zaslona i industrije poluvodiča.
CMOS je ograničen na male zaslone. CMOS se također suočava s problemima s troškovima kada proizvodi zaslone velikih{0}}veličina. Stoga su amorfni silicij i niskotemperaturni polisilicij TFT još uvijek potrebne tehnologije za izradu mikro LED dioda velikih{1}}zaslona.
Rana zapažanja mikro LED dioda iz Hendy Consultinga sugeriraju da može doći do promjene vrijednosti u lancu opskrbe mikro LED dioda. To je određeno njegovim tehničkim karakteristikama. Kako se mikro LED diode postupno približavaju proizvodnji IC-a, to dovodi u pitanje status tradicionalnih proizvođača panela.
Očekuje se da će u budućem industrijskom lancu postojati četiri mogućnosti: prva je da su tradicionalni igrači industrije zaslona (kao što su Samsung, LG, BOE) i dalje u središtu, ali će vrijednost biti razvodnjena; drugi je da će proizvođači s mogućnostima vertikalne integracije, na primjer, LuxVue koji je kupio Apple i Glo AB u koju je uložio Google, zauzeti dominantnu poziciju u svijetu mikro LED-a; treći je sastav nove strukture industrije, a vrijednost industrije može se prenijeti na proizvođače LED čipova, poluvodiča i ključne nositelje IP-a. Poduzetnički (ili-suradnja s više strana) prijenos; četvrti je da mikro LED možda neće postati mainstream tržišta.
Sudeći prema tržišnim trendovima u kontinentalnoj Kini, Tajvanu i Južnoj Koreji u posljednje dvije godine, ulaganje u mikro LED diode raste u velikim razmjerima, a uzvodne i nizvodne tvrtke u industrijskom lancu također aktivno surađuju. Prije 2018. godine tržišni igrači mikro LED-a bili su neovisni, a različite tvrtke imale su različite tehničke smjerove, a ti su tehnički smjerovi bili vrlo različiti.
Uzimajući u obzir da će tehnologija proizvodnje mikro LED-a možda morati biti aplikacijski{0}}orijentirana kako bi se prilagodio sustavni proizvodni proces -, ovo se uvelike razlikuje od LCD/OLED-a. Situacija neovisnog upravljanja nije pogodna za razvoj tržišta mikro LED-a, a postoje različiti tehnički smjerovi i ne postoje zajednički standardi za određenu vrstu tehnologije, što je samo učinak industrije u ranoj fazi razvoja. Počevši od 2020. godine, postoji velika suradnja u industriji, što je znak da mikro LED sazrijeva.
Tržišne varijable su vrlo velike. Analitičari "International Electronic Business" smatraju da je smjer razvoja industrije koji analizira Hendy Consulting možda previše pojednostavljen. Prema našem mišljenju, ne samo promjene tržišnog ulaganja i trendova suradnje u protekle 1-2 godine, već i mogućnost dugoročnog razvoja mikro LED dioda u budućnosti.
Kao što OLED u prošlosti nije u potpunosti zamijenio LCD, kao tehnologija s razvojnim potencijalom u malim ekranima i AR/VR u ranoj fazi, mikro LED će vrlo vjerojatno još dugo koegzistirati s OLED-om i LCD-om. Samo što su smjerovi primjene ova tri različita. Na primjer, mikro LED usredotočen je na tržište malih ekrana i AR/VR, te jede dio vrijednosti OLED-a i LCD-a na vrhunskom-tržištu. Iako će se veličina tržišta OLED-a i LCD-a smanjiti, ova tri će formirati suptilan komplementarni odnos u smislu tehnologije i tržišta, umjesto da će mikro LED zamijeniti OLED ili LCD.
