Η ζήτηση και οι πολιτικές των τερματικών σταθμών οδηγούν την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας Micro LED
Μικρο-οδηγημένο είναι η τεχνολογία οθόνης εξαγωνικού πολεμιστή. Περισσότερο από το 80% των ανθρώπινων πληροφοριών λαμβάνεται μέσω των ματιών, και οι υψηλότερες απαιτήσεις του ανθρώπου για ποιότητα εικόνας και σχήμα οθόνης οδηγούν στη συνεχή ανάπτυξη και επανάληψη της τεχνολογίας οθόνης. Η τεχνολογία έγχρωμης οθόνης έχει βιώσει μεταβατικές τεχνολογίες όπως η CRT από την ανάπτυξή της και σήμερα κυριαρχείται από την τεχνολογία LCD και OLED. Όσον αφορά την απόδοση, η Micro LED ως η τεχνολογία οθόνης επόμενης γενιάς, σε σύγκριση με την μεγάλης κλίμακας παραγωγή της τεχνολογίας LCD (οθόνη υγρών κρυστάλλων) και της τεχνολογίας OLED (οθόνη οργανικής διόδου εκπομπής φωτός), η Micro LED έχει ένα πολύ ανώτερο πλεονέκτημα απόδοσης σχεδόν σε κάθε τεχνική διάσταση: Μεγάλη διάρκεια ζωής, υψηλή αντίθεση, μπορεί να επιτύχει υψηλή ανάλυση, γρήγορη απόκριση, ευρύτερη γωνία θέασης, πλούσιο χρώμα, θεωρείται η απόλυτη λύση τεχνολογίας οθόνης.
Πρώτον, το κόστος και η απόδοση αποτελούν κινητήρια δύναμη για τη βιομηχανία Micro LED που συνεχίζει να αναπτύσσεται.
Το Micro LED είναι μια νέα τεχνολογία σμίκρυνσης και μήτρας LED, η οποία αναφέρεται στην ενσωμάτωση μιας συστοιχίας LED υψηλής πυκνότητας σε μέγεθος micro σε ένα τσιπ. Η τεχνολογία επιτυγχάνει αυτοφωτισμό με κίνηση ενός σημείου, σμίκρυνση της μονάδας LED σε επίπεδο μικρότερο από 50 μικρά, το οποίο είναι ~ 100 φορές μικρότερο από τα παραδοσιακά LED και μειώνει το βήμα των pixel από χιλιοστό σε μικρό. Επομένως, το Micro LED είναι ουσιαστικά ένα LED επιπέδου μικρού, και η δίοδος εκπομπής φωτός LED είναι μια ημιαγωγική συσκευή στερεάς κατάστασης που μπορεί να μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε ορατό φως.
Όσον αφορά το κόστος, ένα επιταξιακό φύλλο ζαφειριού 4 ιντσών, κομμένο σε συνηθισμένα τσιπ LED περίπου 60.000, κομμένο σε Μίνι LED περίπου 600.000 τσιπ, μειώνοντας τα τσιπ Micro LED σε περισσότερα από 2,4 εκατομμύρια. Στο ίδιο πλακίδιο, ο αριθμός των Micro LED έχει αυξηθεί σημαντικά και το κόστος ενός μόνο τσιπ είναι χαμηλότερο, γεγονός που αποτελεί επίσης έναν από τους λόγους για τις δυνατότητες ανάπτυξης των Micro LED από άποψη κόστους.
Όσον αφορά την απόδοση, σε σύγκριση με την τεχνολογία LCD και την τεχνολογία OLED που έχουν παραχθεί μαζικά, η Micro LED έχει πολύ ανώτερα πλεονεκτήματα απόδοσης σε σχεδόν κάθε τεχνική διάσταση, όπως μεγάλη διάρκεια ζωής, υψηλή αντίθεση, υψηλή ανάλυση, γρήγορη απόκριση, ευρύτερη γωνία θέασης, πλούσιο χρώμα, εξαιρετικά υψηλή φωτεινότητα και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Μεταξύ αυτών, (1) λεπτό και ελαφρύ: το μέγεθος της Micro LED είναι περίπου το 1/100 της παραδοσιακής LED ή περίπου το 1/10 του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας. (2) χαμηλή κατανάλωση ενέργειας: Η Micro LED χρησιμοποιεί αυτοφωτιζόμενη δομή τριών κύριων χρωμάτων υπο-pixel, η διαδικασία οθόνης LCD χρειάζεται να χρησιμοποιήσει οπίσθιο φωτισμό για πολωτή και στη συνέχεια για φιλτράρισμα χρώματος, η διαδικασία οθόνης έχει μεγάλη απώλεια ενέργειας. Σε σύγκριση με τις δύο εφαρμογές οθόνης, η κατανάλωση ενέργειας της Micro LED είναι περίπου το 10% της κατανάλωσης ενέργειας της LCD. Η Micro LED χρησιμοποιεί ανόργανα υλικά για την εκπομπή φωτός, γεγονός που έχει υψηλότερη φωτεινή απόδοση, και η OLED χρησιμοποιεί οργανικά υλικά για την εκπομπή φωτός, και η φωτεινή κατανάλωση ενέργειας και των δύο είναι χαμηλότερη από αυτή της OLED. Επομένως, στην εμφάνιση της ίδιας εικόνας, η κατανάλωση ενέργειας της Micro LED είναι χαμηλότερη από την OLED και πολύ χαμηλότερη από την LCD. (3) Υψηλή φωτεινότητα: Η Micro LED χρησιμοποιεί ανόργανο υλικό νιτριδίου του γαλλίου (GaN) στο φωτεινό μέρος και η φωτεινότητά της μπορεί θεωρητικά να φτάσει τα 105cd/m2, πολύ υψηλότερη από τα 3.000cd/m2 της LCD και τα 1.500cd/m2 της OLED, και η διάρκεια ζωής των ανόργανων υλικών είναι μεγαλύτερη. (4) Υψηλή ανάλυση: με την τεχνολογία οθόνης Micro LED, κάθε Micro LED είναι ένα pixel που μπορεί να αυτοφωτιστεί και ένα μόνο Micro LED είναι στο επίπεδο του micron, επομένως μπορεί να επιτευχθεί πολύ υψηλή ανάλυση. Η πυκνότητα pixel της οθόνης Micro LED μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1.500PPI, ενώ το PPI της οθόνης LCD και OLED είναι περίπου 800PPI και 400PPI.
Συνοψίζοντας, το κόστος και η απόδοση θα προωθήσουν τη συνεχή ανάπτυξη της βιομηχανίας Micro LED.
Δεύτερον, σενάρια εφαρμογής Micro LED
Η Micro LED είναι η απόλυτη τεχνολογία οθόνης του μέλλοντος. Αν δεν λάβετε υπόψη το κόστος και την ωριμότητα της διαδικασίας, κοιτάξτε μόνο τα δεδομένα απόδοσης και δεικτών της οθόνης. Η Micro LED είναι αναμφίβολα η απόλυτη τεχνολογία οθόνης. Όλοι οι δείκτες απόδοσης της Micro LED είναι καλύτεροι από άλλες τεχνολογίες οθόνης. Όσον αφορά τα σενάρια εφαρμογής, η Micro LED είναι κατάλληλη για όλα τα μεγέθη εφαρμογών προϊόντων. Από την άποψη της τεχνικής και οικονομικής σκοπιμότητας, η Micro LED θα είναι η πρώτη που θα εφαρμοστεί σε μικρές οθόνες κάτω των 3 ιντσών και σε μεγάλες οθόνες άνω των 100 ιντσών.
Όσον αφορά τα μικρά μεγέθη οθονών κάτω των 3 ιντσών, η Micro LED θα διαβρώσει την αγορά OLED. Οι μικρές οθόνες, επειδή η απόσταση θέασης είναι πολύ κοντινή, οι απαιτήσεις για το εφέ οθόνης είναι υψηλές και το μικρό μέγεθος οθόνης είναι συνηθισμένο σε κινητά τερματικά, και έχει επίσης υψηλές απαιτήσεις για κατανάλωση ενέργειας. Ως εκ τούτου, η OLED έχει γίνει η κύρια τεχνολογία για οθόνες μικρού μεγέθους με τα πλεονεκτήματα της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και του καλού εφέ οθόνης, αλλά το μερίδιο αγοράς της OLED σε αυτόν τον τομέα θα διαβρωθεί από την Micro LED στο μέλλον. Αφενός, η Micro LED είναι ανώτερη από την OLED σε όλους τους δείκτες απόδοσης οθόνης, όπως το εφέ οθόνης και η κατανάλωση ενέργειας. Αφετέρου, λόγω του μικρού μεγέθους οθόνης και του μικρού συνολικού αριθμού pixel, το κόστος της Micro LED είναι επίσης σχετικά ελεγχόμενο. Από την τρέχουσα τεχνολογική άποψη, η Micro LED έχει καταφέρει να επιτύχει σμίκρυνση τσιπ, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένα σημεία συμφόρησης στην τεράστια μεταφορά, η απόδοση είναι σχετικά περιορισμένη. Προς το παρόν, διάφορες εταιρείες διερευνούν λύσεις τεχνικής βελτίωσης με βάση το ελεγχόμενο κόστος.
Όσον αφορά τις οθόνες 3-99 ιντσών, η Micro LED είναι δύσκολο να κατακτήσει το μερίδιο αγοράς των LCD και OLED σε σύντομο χρονικό διάστημα. Λόγω της κοντινής απόστασης θέασης, η οθόνη έχει υψηλότερες απαιτήσεις για το μέγεθος του τσιπ και το βήμα, ενώ το μέγεθος της οθόνης γίνεται μεγαλύτερο και ο συνολικός αριθμός pixel επίσης αυξάνεται, επομένως η εφαρμογή Micro LED στην οθόνη 3-99 ιντσών έχει αυξήσει σημαντικά την τεχνική δυσκολία και το κόστος της διαδικασίας, και η ωριμότητα της τεχνολογίας Micro LED σε αυτό το εύρος πρέπει να βελτιωθεί. Και το πιο κρίσιμο είναι ότι σε αυτόν τον τομέα μεγέθους, είτε πρόκειται για OLED μικρού μεγέθους είτε για LCD μεγάλου μεγέθους, τα πλεονεκτήματα κόστους είναι σταθερά ακλόνητα. Στο μέλλον, με τη συνεχή μείωση του κόστους της Micro LED και τη συνεχή βελτίωση της τεχνολογίας, το χάσμα μεταξύ του κόστους και της δυσκολίας της διαδικασίας μεταξύ Micro LED και LCD και OLED θα μειωθεί περαιτέρω.
Όσον αφορά τις μεγάλες οθόνες άνω των 100 ιντσών, η Micro LED έχει το πλεονέκτημα. Στην αγορά οθονών άνω των 100 ιντσών, η LCD θα περιοριστεί από την απόδοση παραγωγής και την αποτελεσματικότητα κοπής των μεγάλων πάνελ, και η OLED είναι επίσης δύσκολο να επιτευχθεί μείωση του κόστους λόγω της διαδικασίας εξάτμισης μετά από μεγάλο μέγεθος, χαμηλότερη απόδοση, επομένως στο παρελθόν, το φαινόμενο οθόνης ήταν πιο γενικό, οι προβολείς και οι οθόνες συγκόλλησης LCD κατείχαν κυρίαρχη θέση στην αγορά οθονών άνω των 100 ιντσών. Ωστόσο, με τη σημαντική μείωση του κόστους της Micro LED, θα επιταχυνθεί η αντικατάσταση των παραδοσιακών προϊόντων οθόνης, όπως οι προβολείς και η συγκόλληση LCD, με πολλά πλεονεκτήματα όπως η συγκόλληση πλήρους οθόνης, το πλούσιο χρώμα και η υψηλή φωτεινότητα.
Μέγεθος αγοράς τριών μικροϋπολογιστών LED
Προς το παρόν, τα τσιπ Micro LED έχουν παραχθεί σε οθόνες όπως γυαλιά και τηλεοράσεις, αλλά τα περισσότερα προϊόντα βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της ιδέας λόγω περιορισμών τιμών και δεν έχουν ακόμη επιτύχει μεγάλης κλίμακας προώθηση στην αγορά. Στο μέλλον, με την πρωτοποριακή και σταδιακή ωρίμανση της βασικής τεχνολογίας των Micro LED, το κόστος εμπορευματοποίησης και βιομηχανοποίησης μειώνεται σημαντικά και η απόδοση των τσιπ βελτιώνεται περαιτέρω. Το Micro LED αναμένεται να αναλάβει ηγετικό ρόλο στην εφαρμογή σεναρίων οθονών μεγάλου και μικρού μεγέθους. Από την άποψη των αποστολών, σύμφωνα με τα στοιχεία πρόβλεψης της Omdia, που επηρεάζονται από τη ζήτηση στην αγορά έξυπνων ρολογιών και τηλεοράσεων υψηλής τεχνολογίας, οι παγκόσμιες αποστολές οθονών Micro LED θα εκτοξευθούν από το αμελητέο επίπεδο του 2020 σε περισσότερα από 16 εκατομμύρια τεμάχια το 2027, και το δυναμικό ζήτησης της αγοράς είναι μεγάλο. Από το μέγεθος της αγοράς, σύμφωνα με την πρόβλεψη της Jibang Consulting, στο σενάριο εφαρμογής μικροοθόνης, αναμένεται ότι το 2026, η αξία παραγωγής του τσιπ οθόνης γυαλιών AR Micro LED θα φτάσει τα 41 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Στο σενάριο των μεγάλων οθονών, η αξία παραγωγής των μεγάλων τσιπ οθονών Micro LED θα φτάσει τα 54 εκατομμύρια δολάρια το 2022 και αναμένεται να αυξηθεί στα 4,5 δισεκατομμύρια δολάρια το 2026, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 204%, και υπάρχει μεγάλο περιθώριο για ανάπτυξη της αγοράς.
Τέταρτον, η ζήτηση και η πολιτική των τερματικών σταθμών οδηγούν στην ταχεία ανάπτυξη του κλάδου
(1) Οι αλλαγές στη ζήτηση τερματικών σταθμών είναι οι κύριοι παράγοντες που οδηγούν στην ανάπτυξη του κλάδου
Από το 2009, η βιομηχανία τσιπ LED έχει βιώσει τρεις κύκλους, όλοι καθοδηγούμενοι από τη νέα ζήτηση για προϊόντα LED. Το πρώτο στάδιο είναι πριν από το 2013, με τον οπίσθιο φωτισμό τηλεοράσεων επίπεδης οθόνης και κινητών τηλεφώνων ως την κύρια ζήτηση για LED να οδηγήσει την ανάπτυξη της βιομηχανίας LED, το δεύτερο στάδιο είναι από το 2013 έως το 2014, το 2013, η Ευρωπαϊκή Ένωση απαγόρευσε πλήρως τα λευκά υφαντά φώτα, η ζήτηση για επαγγελματικό φωτισμό LED και φωτισμό τοπίου αυξάνεται, οι εξαγωγές LED για παράκτιες περιοχές αυξάνονται για να οδηγήσουν την ανάπτυξη της βιομηχανίας LED. Το τρίτο στάδιο είναι από το 2015 έως το 2020, η ταχεία ανάπτυξη των LED μικρού βήματος, ένας μεγάλος αριθμός αντικατάστασης LCD και DLP, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε κυβερνητικά κέντρα διοίκησης, ασφάλεια, έλεγχο ασθενειών, επιχειρήσεις, νυχτερινά ταξίδια και άλλους τομείς, οδηγώντας έτσι την ανάπτυξη της βιομηχανίας. Το τέταρτο στάδιο είναι ότι μετά το 2020, η ζήτηση της βιομηχανίας οθονών LED για οθόνες υψηλής ευκρίνειας και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας έχει σταδιακά αυξήσει το ποσοστό διείσδυσης των Micro LED. Ως η απόλυτη τεχνολογία οθόνης, με τη μείωση του κόστους και την τεχνολογική πρόοδο, η Micro LED θα επιταχύνει τη διαδικασία βιομηχανοποίησης της Micro LED με ανώτερη απόδοση, όπως μεγάλη διάρκεια ζωής, υψηλή αντίθεση, υψηλή ανάλυση, πλούσια χρώματα, εξαιρετικά υψηλή φωτεινότητα και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, και αναμένεται να ωθήσει τη βιομηχανία να εισέλθει ξανά στον κύκλο ανόδου.
(2) Η ισχυρή υποστήριξη από τις εθνικές πολιτικές θα οδηγήσει στην ανάπτυξη του κλάδου
Ως η επόμενη γενιά νέας τεχνολογίας οθονών, η Micro LED έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή. Τα τελευταία χρόνια, το κράτος έχει εκδώσει μια σειρά από υποστηρικτικές πολιτικές, όπως το «14ο Πενταετές Σχέδιο» του 2021, το οποίο αναφέρει σαφώς ότι οι ημιαγωγοί τρίτης γενιάς αποτελούν σημαντικό περιεχόμενο και το έργο καλύπτει βασικές τεχνολογίες όπως τα νέα ενεργειακά οχήματα, τις εφαρμογές μεγάλων δεδομένων, τις επικοινωνίες 5G και τις οθόνες Micro LED. Το Υπουργείο Βιομηχανίας και Πληροφορικής και άλλα πέντε υπουργεία εξέδωσαν το «Σχέδιο Δράσης για την Ανάπτυξη της Ολοκλήρωσης Εφαρμογών Εικονικής Πραγματικότητας και Βιομηχανίας (2022-2026)», το οποίο θα επικεντρωθεί στην προώθηση των Micro LED και άλλων αναβαθμίσεων της τεχνολογίας μικροοθονών. Το Υπουργείο Βιομηχανίας και το Υπουργείο Οικονομικών εξέδωσαν το «Σχέδιο Δράσης για τη Σταθερή Ανάπτυξη της Βιομηχανίας Ηλεκτρονικών Πληροφοριών 2023-2024», το οποίο προτείνει την ενεργό ανάπτυξη των Mini LED, Micro LED και άλλων τεχνολογιών. Το Υπουργείο Βιομηχανίας και Πληροφορικής και άλλα επτά υπουργεία εξέδωσαν από κοινού τις «Γνώμες Εφαρμογής για την Προώθηση της Μελλοντικής Βιομηχανικής Καινοτομίας και Ανάπτυξης», οι οποίες προτείνουν την αξιοποίηση των τεχνολογιών Micro LED, λέιζερ, εκτύπωσης και άλλων οθονών και την επίτευξη εφαρμογών μεγάλης κλίμακας. Η δημοσίευση και η εφαρμογή των παραπάνω πολιτικών και κανονισμών καταδεικνύει τη θετική στάση και την ακλόνητη αποφασιστικότητα της κινεζικής κυβέρνησης να αναπτύξει τη βιομηχανία Micro LED, η οποία παρέχει ένα καλύτερο αναπτυξιακό περιβάλλον για την ανάπτυξη της βιομηχανίας Micro LED. Η Micro LED αναμένεται να επωφεληθεί από την πολιτική υποστήριξη του κράτους και να οδηγήσει σε ταχεία ανάπτυξη.
Πέντε, η ανάπτυξη της βιομηχανίας Micro LED
(1) Κατάσταση ανάπτυξης της βιομηχανίας
Η διαδικασία κατασκευής των Micro LED είναι παρόμοια με τα συμβατικά τεχνικά βήματα, και περιλαμβάνει κυρίως την επιταξιακή ανάπτυξη πλακιδίων LED, την παραγωγή τσιπ Micro LED, την παραγωγή backplane οδηγού (οδηγός TFT ή οδηγός Micro IC), τη μεγάλη μεταφορά τεσσάρων μερών. Πρώτα απ 'όλα, ο σχεδιασμός της δομής των LED είναι λεπτή μεμβράνη, Micro, διάταξη και στη συνέχεια το Micro LED μεταφέρεται στην πλακέτα κυκλώματος χρησιμοποιώντας μια μεγάλη ποσότητα τεχνολογίας, το υπόστρωμα μπορεί να είναι σκληρό, μαλακό διαφανές, αδιαφανές υπόστρωμα. Χρησιμοποιώντας τη διαδικασία φυσικής εναπόθεσης για την ολοκλήρωση του προστατευτικού στρώματος και του άνω ηλεκτροδίου, το άνω υπόστρωμα μπορεί να συσκευαστεί και να ολοκληρωθεί μια απλή οθόνη Micro LED. Ωστόσο, λόγω της σμίκρυνσης του τσιπ, η τεχνολογία κατασκευής Micro LED έχει προτείνει νέους τεχνικούς δείκτες και απαιτήσεις για κάθε κρίκο της υπάρχουσας βιομηχανικής αλυσίδας, συμπεριλαμβανομένων των αναγκών έρευνας και ανάπτυξης βασικών τεχνολογιών σε διάφορους τομείς όπως υλικά, διαδικασίες και εξοπλισμός, και η τεχνολογία κάθε βιομηχανικού κρίκου δεν μπορεί να αναπτυχθεί ανεξάρτητα, είναι ένα πολύπλοκο τεχνικό σύστημα. Είναι απαραίτητο να συνεργάζεται στενά με τα ανάντη και κατάντη της βιομηχανικής αλυσίδας, όπως πάνελ, τσιπ, μαζικές μεταφορές και ολοκληρωμένα κυκλώματα οδηγού. Προς το παρόν, οι τέσσερις βασικές τεχνολογίες της επιταξίας και της κατασκευής τσιπ, της μαζικής μεταφοράς, της έγχρωμης οθόνης και της μονάδας δίσκου οθόνης δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί.
(2) Επισκόπηση της παγκόσμιας τεχνολογικής καινοτομίας
Από την οπτική γωνία του ιστορικού ανάπτυξης των Micro LED, δύο καθηγητές στο Πανεπιστήμιο Texas Tech πρωτοστάτησαν στην πρόταση της ιδέας των Micro LED το 2000, η οποία έχει πλέον εισέλθει σε μια περίοδο υψηλής παγκόσμιας τεχνολογικής καινοτομίας. Από το 2017, η καινοτόμος δραστηριότητα της τεχνολογίας Micro LED έχει αυξηθεί σημαντικά και βρίσκεται σε μια περίοδο εκρηκτικής ανάπτυξης. Προς το παρόν, η Micro LED διαθέτει ένα παγκόσμιο απόθεμα διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας άνω των 40.000, εκ των οποίων περισσότερες από 13.000 είναι έγκυρες διπλώματα ευρεσιτεχνίας, και το άθροισμα του λόγου εξέτασης και εγκυρότητας πλησιάζει το 80%, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα πιθανά εμπόδια στις διπλώματα ευρεσιτεχνίας σε αυτόν τον τομέα είναι υψηλά. Από την οπτική γωνία του πιο ενεργού τομέα καινοτομίας στην τεχνολογία Micro LED, ο πιο ενεργός τομέας τεχνολογικής καινοτομίας βρίσκεται στην Κίνα, τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Νότια Κορέα, και η περιοχή διάταξης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας δείχνει ότι η πιο ενεργή αγορά βρίσκεται στην Κίνα και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Από την οπτική γωνία των σημαντικότερων καινοτόμων φορέων στον κόσμο και την Κίνα, οι κορυφαίοι παγκοσμίως φορείς καινοτομίας στην Κίνα, τη Νότια Κορέα και τις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα, κυρίως στις επιχειρήσεις οθονών και φωτοηλεκτρικών. Μεταξύ των 15 κορυφαίων επιχειρήσεων στον κόσμο, οι κινεζικές επιχειρήσεις αντιπροσώπευαν περισσότερο από το ήμισυ, με τις BOE και Huaxing Optoelectronics να κατατάσσονται στις 5 κορυφαίες στον κόσμο. Εκτός από τις κορυφαίες επιχειρήσεις της Κίνας, η Samsung και η LG της Νότιας Κορέας κατατάσσονται στην πρώτη γραμμή παγκοσμίως στον τομέα της διάταξης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας. Από τα αποτελέσματα κατανομής του αριθμού των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας ανά τύπο ιδρυμάτων Έρευνας και Ανάπτυξης, οι νεοσύστατες επιχειρήσεις είναι οι υψηλότερες, φτάνοντας το 29%. Από την άποψη των τύπων διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, ο αριθμός των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας κατανέμεται γύρω από τις τέσσερις βασικές τεχνολογίες: επιταξία και δομή τσιπ, μαζική μεταφορά, οθόνη πλήρους χρώματος και πρόγραμμα οδήγησης οθόνης.
(3) Η ανάπτυξη τεσσάρων βασικών τεχνολογιών
Επιταξία και κατασκευή τσιπ: Η διαδικασία κατασκευής Micro LED από το πλακίδιο στο τσιπ πρέπει να περάσει από βήματα όπως επιταξία - σταδιακή χάραξη - προετοιμασία αγώγιμης στρώσης - προετοιμασία ηλεκτροδίων. Στην κατεύθυνση της τεχνολογίας επιταξίας και δομής τσιπ, για μικρότερα Micro LED, η τρέχουσα βιομηχανία ασχολείται κυρίως με την ομοιομορφία μήκους κύματος, τα χαμηλά ελαττώματα επιταξίας και τα ζητήματα κβαντικής απόδοσης: (1) Μετά τη σμίκρυνση του τσιπ, υπάρχουν υψηλές απαιτήσεις για συνοχή μήκους κύματος επιταξίας και χαμηλό ποσοστό ελαττωμάτων. Τα παραδοσιακά LED απαιτούν 6-12nm, το τσιπ Micro LED πρέπει να μειωθεί στα 2nm. (2) Το μέγεθος του τσιπ γίνεται όλο και μικρότερο και η απόδοση θραυσμάτων κοπής μειώνεται. (3) Η απόδοση των Micro LED θα αυξηθεί με την αύξηση της πυκνότητας ρεύματος και θα μειωθεί με την αύξηση της πυκνότητας ρεύματος μετά την επίτευξη της μέγιστης τιμής. Καθώς το μέγεθος των Micro LED μειώνεται, η μέγιστη απόδοση μετακινείται προς την κατεύθυνση της υψηλής πυκνότητας ρεύματος και η μέγιστη απόδοση συνεχίζει να μειώνεται.
Μεγάλη μεταφορά: Λόγω της διαφοράς στη διαδικασία ανάπτυξης του φωτεινού στρώματος Micro LED και του υποστρώματος του οδηγού, είναι δύσκολο να ενσωματωθεί η διάταξη οθόνης και η συσκευή οδηγού μέσω της διαδικασίας ανάπτυξης, επομένως είναι απαραίτητο να μεταφερθούν οι κατασκευασμένοι κόκκοι Micro LED στην πλακέτα κυκλώματος οδήγησης, η οποία είναι μια μεγάλη διαδικασία μεταφοράς. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια τηλεόραση 4K, οι κόκκοι που πρέπει να μεταφερθούν είναι έως και 24 εκατομμύρια (υπολογισμένοι σε 4.000 x 2.000 x RGB τρία χρώματα), ακόμη και αν πρόκειται για μεταφορά 10.000, πρέπει να επαναληφθεί 2.400 φορές, επομένως η τεράστια μεταφορά αντιμετωπίζει τρία σημαντικά προβλήματα: (1) ακρίβεια μεταφοράς: Η ακρίβεια μετακίνησης του Micro LED στην πλακέτα κυκλώματος οδήγησης πρέπει να ελέγχεται εντός ±0,5μm και η συσκευή μεταφοράς πρέπει να έχει υψηλή ακρίβεια ευθυγράμμισης και ακρίβεια σημείου πτώσης. (2) Απόδοση μεταφοράς: το παραδοσιακό LED 2 τεμάχια/δευτερόλεπτο, το Micro LED απαιτεί 20.000 τεμάχια/δευτερόλεπτο. (3) Απόδοση μεταφοράς: Η ανοχή σφάλματος pixel στα προϊόντα προβολής είναι πολύ χαμηλή. Εάν θέλετε να δημιουργήσετε λιγότερα από 5 pixel πλήρους έγχρωμης οθόνης 1920*1080, η απόδοση μεταφοράς πρέπει να φτάσει το 99,9999%.
Η τεχνολογία μεγάλης μεταφοράς περιλαμβάνει κυρίως μοριακή δύναμη (μεταφορά στεγανοποίησης), ηλεκτροστατική, μαγνητική μεταφορά, μεταφορά λέιζερ, αυτοσυναρμολόγηση (τεχνολογία συναρμολόγησης ρευστού) και ούτω καθεξής. Η μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων λέιζερ μπορεί να ελέγξει το μέγεθος του σχετικά μικρού, γρήγορης απόκρισης, υψηλής απόδοσης μεταφοράς και έχει υψηλό βαθμό επιλεκτικότητας, μεταφορά λέιζερ ή θα γίνει η κύρια τεχνολογία της μεταφοράς μεγάλων ποσοτήτων. Προς το παρόν, η εγχώρια τεχνολογία και ο εξοπλισμός μεταφοράς μεγάλων ποσοτήτων έχει προχωρήσει, οι κατασκευαστές μεγάλων ποσοτήτων λέιζερ (002008), η κορυφαία νοημοσύνη (300450), το λέιζερ Haimu star και άλλου μεγάλου εξοπλισμού μεταφοράς έχουν αποσταλεί με επιτυχία, παραδοθεί στους πελάτες, αλλά ο εγχώριος εξοπλισμός λέιζερ από τη μαζική παραγωγή μεγάλης κλίμακας είναι ακόμα πολύ μακριά.
Πλήρης έγχρωμη οθόνη: Η μονόχρωμη οθόνη Micro LED είναι σχετικά απλή, αλλά η επίτευξη πλήρους χρώματος είναι σχετικά περίπλοκη. Τα τρία χρώματα RGB πρέπει να μεταφέρουν κόκκινο, πράσινο και μπλε τρεις κόκκους χρώματος. Ως βασικός τεχνικός δείκτης της τεχνολογίας Micro LED, η έρευνα για την τεχνολογία πλήρους χρώματος Micro LED έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot και μια δυσκολία στην ανάπτυξη της τεχνολογίας Micro LED. Οι μέθοδοι υλοποίησης του χρωματισμού Micro LED περιλαμβάνουν κυρίως τη μέθοδο RGB τριών χρωμάτων LED, τη μέθοδο UV blue LED+ luminescent medium και τη μέθοδο σύνθεσης φακών, οι οποίες έχουν όλες τις αντίστοιχες αδυναμίες. Συγκριτικά, όσον αφορά τη ροή της διαδικασίας και τα υλικά, η μέθοδος UV blue LED+ medium εκπομπής φωτός είναι απλούστερη από άλλα σχήματα, χρησιμοποιώντας κυρίως μπλε LED για να αντικαταστήσει την πλάκα οπίσθιου φωτισμού, χρησιμοποιώντας φιλμ κβαντικών κουκκίδων ή φώσφορο ως μέσο εκπομπής φωτός για να αντικαταστήσει τα φίλτρα RGB, για να ολοκληρώσει την οθόνη πλήρους χρώματος.
Οδηγός οθόνης: Το ενεργό σχέδιο οδήγησης που αντιπροσωπεύεται από CMOS και TFT έχει γίνει το κυρίαρχο στοιχείο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας Micro LED. Το Micro LED είναι μια συσκευή εκπομπής φωτός που κινείται από ρεύμα και η λειτουργία οδήγησής του χωρίζεται γενικά σε παθητικό δίσκο PM (Passive Matrix) και ενεργό δίσκο AM (Active Matrix). Λόγω του παθητικού δίσκου: (1) δεν ευνοεί την παραγωγή μεγάλης επιφάνειας, δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις του δίσκου μεγάλης οθόνης. (2) τα χαρακτηριστικά του δίσκου σάρωσης στήλης, είναι εύκολο να παραχθεί ανομοιόμορφο φως pixel στήλης, με αποτέλεσμα η εικόνα και η ανάλυση της οθόνης να περιορίζονται. (3) το βήμα των pixel συρρικνώνεται σταδιακά, η παθητική λειτουργία οδήγησης της παραδοσιακής πλακέτας PCB δεν μπορεί να καλύψει τη ζήτηση του δίσκου και έχει πολλά μειονεκτήματα στην εφαρμογή του Micro LED, επομένως, το ενεργό σχέδιο οδήγησης που αντιπροσωπεύεται από CMOS και TFT θα γίνει ένας καλός σύντροφος για την ανάπτυξη της τεχνολογίας Micro LED. Για παράδειγμα, στην τεχνολογία οδηγών CMOS, προκειμένου να σπάσει την τεχνολογία μεταφοράς συγκόλλησης, η τρέχουσα βιομηχανία επικεντρώνεται στην εξερεύνηση της τεχνολογίας συγκόλλησης του κυκλώματος οδηγού Micro LED και CMOS.
