Panjaluk lan kabijakan terminal ndorong perkembangan industri Micro LED sing cepet
Mikro LED Teknologi tampilan minangka pejuang heksagonal. Luwih saka 80% informasi manungsa dipikolehi liwat mripat, lan kabutuhan manungsa sing luwih dhuwur kanggo kualitas gambar tampilan lan bentuk ndorong pangembangan lan iterasi teknologi tampilan sing terus-terusan. Teknologi tampilan warna wis ngalami teknologi transisi kayata CRT wiwit pangembangane, lan saiki didominasi dening teknologi LCD lan OLED. Babagan kinerja, Micro LED minangka teknologi tampilan generasi sabanjure, dibandhingake karo produksi skala gedhe teknologi LCD (layar kristal cair) lan teknologi OLED (layar dioda pemancar cahya organik), Micro LED nduweni kaunggulan kinerja sing unggul banget ing meh kabeh dimensi teknis: Umur dawa, kontras dhuwur, bisa entuk resolusi dhuwur, respon cepet, efek sudut pandang sing luwih amba, warna sing sugih, dianggep minangka solusi paling apik kanggo teknologi tampilan.
Kapisan, biaya lan kinerja sing terus didorong industri Micro LED
Micro LED iku teknologi miniaturisasi lan matriks LED anyar, sing nuduhake integrasi array LED ukuran mikro kapadhetan dhuwur ing chip. Teknologi iki entuk single-point drive self-lighting kanthi miniaturisasi unit LED menyang tingkat kurang saka 50 mikron, sing kira-kira 100 kali luwih cilik tinimbang LED tradisional lan nyuda pitch piksel saka milimeter nganti mikron. Mulane, Micro LED iku sejatine LED tingkat mikron, lan dioda pemancar cahya LED minangka piranti semikonduktor solid-state sing bisa ngowahi energi listrik dadi cahya sing katon.
Saka segi biaya, lembaran epitaksial safir 4 inci, sing dipotong dadi chip LED biasa regane udakara 60.000, dipotong dadi Mini LED Kira-kira 600.000 chip, ngethok chip Micro LED dadi luwih saka 2,4 yuta. Wafer sing padha, jumlah Micro LED wis tambah akeh, lan biaya chip siji luwih murah, sing uga dadi salah sawijining alesan kanggo potensial pangembangan Micro LED saka sudut pandang biaya.
Saka segi kinerja, dibandhingake karo teknologi LCD lan teknologi OLED sing wis diprodhuksi sacara massal, Micro LED nduweni kaluwihan kinerja sing unggul banget ing meh kabeh dimensi teknis, kayata umur dawa, kontras dhuwur, resolusi dhuwur, respon cepet, efek sudut pandang sing luwih amba, warna sing sugih, padhange ultra-dhuwur lan konsumsi daya sing luwih murah. Antarane, (1) tipis lan entheng: ukuran Micro LED udakara 1/100 saka LED tradisional, utawa udakara 1/10 saka jembar rambut manungsa; (2) Konsumsi daya sing sithik: Micro LED nggunakake struktur sub-piksel warna utama sing sumunar dhewe, proses tampilan LCD kudu nggunakake lampu latar kanggo polarizer lan banjur kanggo filter warna, proses tampilan kasebut nduweni akeh kerugian energi, dibandhingake karo loro kasebut, ing aplikasi tampilan Micro LED konsumsi daya udakara 10% saka konsumsi daya LCD. Micro LED nggunakake bahan anorganik kanggo ngetokake cahya, sing nduweni efisiensi sumunar sing luwih dhuwur, lan OLED nggunakake bahan organik kanggo ngetokake cahya, lan konsumsi daya sumunar loro-lorone luwih murah tinimbang OLED. Mulane, ing tampilan gambar sing padha, konsumsi daya Micro LED luwih murah tinimbang OLED, lan luwih murah tinimbang LCD; (3) Padhange dhuwur: Micro LED nggunakake bahan anorganik galium nitrida (GaN) ing bagean sing padhang, lan padhange sacara teoritis bisa tekan 105cd/m2, luwih dhuwur tinimbang 3.000cd/m2 LCD lan 1.500cd/m2 OLED, lan umur layanan bahan anorganik luwih dawa; (4) Resolusi dhuwur: ing teknologi tampilan Micro LED, saben Micro LED minangka piksel sing bisa madhangi dhewe, lan siji Micro LED ana ing tingkat mikron, saengga bisa entuk resolusi sing dhuwur banget. Kapadhetan piksel tampilan Micro LED bisa luwih saka 1.500PPI, dene PPI layar LCD lan OLED udakara 800PPI lan 400PPI.
Ringkesane, biaya lan kinerja bakal ningkatake pangembangan industri Micro LED sing terus-terusan.
Kapindho, skenario aplikasi Micro LED
Micro LED iku teknologi tampilan paling apik ing mangsa ngarep. Yen sampeyan ora nimbang biaya lan kadewasan proses, mung deleng data kinerja lan indikator tampilan kasebut, Micro LED mesthi wae minangka teknologi tampilan paling apik, kabeh indikator kinerja Micro LED luwih apik tinimbang teknologi tampilan liyane. Saka segi skenario aplikasi, Micro LED cocok kanggo kabeh ukuran aplikasi produk. Saka perspektif kelayakan teknis lan kelayakan ekonomi, Micro LED bakal dadi sing pertama diterapake ing tampilan ukuran cilik ing ngisor 3 inci lan tampilan ukuran gedhe ing ndhuwur 100 inci.
Ing babagan ukuran layar cilik ing ngisor 3 inci, Micro LED bakal ngrusak pasar OLED. Layar ukuran cilik amarga jarak pandang sing cedhak banget, syarat efek tampilan dhuwur, lan tampilan ukuran cilik umum ing terminal seluler, lan uga duwe syarat konsumsi daya sing dhuwur. Mulane, OLED wis dadi teknologi utama kanggo tampilan ukuran cilik kanthi kaluwihan konsumsi daya sing sithik lan efek tampilan sing apik, nanging pangsa pasar OLED ing bidang iki bakal dirusak dening Micro LED ing mangsa ngarep. Ing sisih siji, Micro LED luwih unggul tinimbang OLED ing kabeh indikator kinerja tampilan kayata efek tampilan lan konsumsi daya; Ing sisih liya, amarga ukuran layar cilik lan jumlah piksel sing sithik, biaya Micro LED uga relatif bisa dikontrol. Saka sudut pandang teknologi saiki, Micro LED wis bisa entuk miniaturisasi chip, nanging isih ana sawetara hambatan ing transfer gedhe, asil kasebut relatif winates, saiki, macem-macem perusahaan lagi njelajah solusi perbaikan teknis adhedhasar biaya sing bisa dikontrol.
Ing babagan layar 3-99 inci, Micro LED angel ngiris pangsa pasar LCD lan OLED sajrone wektu sing cendhak. Amarga jarak pandang sing cedhak, layar duwe syarat sing luwih dhuwur kanggo ukuran chip lan pitch, dene ukuran layar dadi luwih gedhe lan jumlah piksel uga dadi luwih akeh, mula Micro LED sing ditrapake ing layar 3-99 inci wis nambah kesulitan teknis lan biaya proses kanthi signifikan, lan kematangan teknologi Micro LED ing kisaran iki kudu ditingkatake. Lan sing paling penting yaiku area ukuran iki, apa ukuran OLED cilik lan LCD ukuran gedhe, kaluwihan biaya ora bisa digoyangake. Ing mangsa ngarep, kanthi terus-terusan nyuda biaya Micro LED lan terus-terusan ningkatake teknologi, kesenjangan antarane biaya lan kesulitan proses Micro LED lan LCD lan OLED bakal luwih sempit.
Ing babagan layar gedhe luwih saka 100 inci, Micro LED nduweni kaunggulan. Ing pasar tampilan luwih saka 100 inci, LCD bakal diwatesi dening asil produksi lan efisiensi pemotongan panel ukuran gedhe, lan OLED uga angel entuk pangurangan biaya amarga proses penguapan sawise ukuran gedhe, asil sing luwih murah, mula ing jaman kepungkur, efek tampilan luwih umum proyektor lan layar splicing LCD ngenggoni posisi dominan ing pasar tampilan luwih saka 100 inci. Nanging, kanthi penurunan biaya Micro LED sing signifikan, iki bakal nyepetake panggantos produk tampilan tradisional kayata proyektor lan splicing LCD kanthi akeh kaluwihan kayata splicing layar wutuh, warna sing sugih lan padhange dhuwur.
Ukuran pasar industri telung Micro LED
Saiki, chip Micro LED wis diprodhuksi ing layar kaya kacamata lan TV, nanging umume produk isih ana ing tahap konsep amarga watesan rega lan durung entuk promosi pasar skala gedhe. Ing mangsa ngarep, kanthi terobosan lan kadewasan bertahap saka teknologi utama Micro LED, biaya komersialisasi lan industrialisasi saya suda, lan asil chip saya tambah apik, Micro LED diarepake bakal mimpin ing aplikasi skenario tampilan ukuran gedhe lan ukuran cilik. Saka sudut pandang pengiriman, miturut data ramalan Omdia, sing kena pengaruh jam tangan pintar lan permintaan pasar TV kelas atas, pengiriman tampilan Micro LED global bakal mundhak saka tingkat sing bisa diabaikan ing taun 2020 dadi luwih saka 16 yuta potongan ing taun 2027, lan potensial permintaan pasar gedhe. Saka ukuran pasar, miturut ramalan Jibang Consulting, ing skenario aplikasi micro-display, diarepake ing taun 2026, nilai output chip tampilan kacamata Micro LED AR bisa nganti 41 yuta dolar AS; Ing skenario tampilan ukuran gedhe, nilai output chip tampilan gedhe Micro LED bakal tekan $54 yuta ing taun 2022, lan diarepake bakal mundhak dadi $4,5 milyar ing taun 2026, kanthi tingkat pertumbuhan taunan gabungan 204%, lan ana akeh ruang kanggo pertumbuhan pasar.
Kaping papat, panjaluk lan kabijakan terminal ndorong perkembangan industri sing cepet
(1) Owah-owahan ing panjaluk terminal minangka faktor utama sing ndorong pangembangan industri kasebut
Wiwit taun 2009, industri chip LED wis ngalami telung siklus, kabeh didorong dening panjaluk anyar kanggo produk LED. Tahap pertama yaiku sadurunge taun 2013, TV panel datar lan lampu latar ponsel minangka panjaluk utama kanggo LED kanggo ndorong pangembangan industri LED, tahap kapindho yaiku 2013 nganti 2014, 2013, Uni Eropa nglarang lampu anyaman putih, panjaluk kanggo lampu profesional LED lan lampu lanskap mundhak, ekspor LED pesisir mundhak kanggo ndorong pangembangan industri LED; Tahap katelu yaiku saka taun 2015 nganti 2020, pangembangan LED pitch cilik kanthi cepet, akeh LCD lan DLP panggantos, digunakake sacara wiyar ing pusat komando pemerintah, keamanan, pengendalian penyakit, bisnis, perjalanan wengi lan bidang liyane, saengga ndorong pangembangan industri; Tahap kaping papat yaiku sawise taun 2020, panjaluk industri tampilan LED kanggo tampilan definisi tinggi lan konsumsi daya sing sithik wis mboko sithik nambah tingkat penetrasi Micro LED. Minangka teknologi tampilan paling apik, kanthi pangirangan biaya lan kemajuan teknologi, Micro LED bakal nyepetake proses industrialisasi Micro LED kanthi kinerja sing unggul kayata umur dawa, kontras dhuwur, resolusi dhuwur, warna sing sugih, padhange ultra-dhuwur lan konsumsi daya sing luwih murah, lan diarepake bakal ndorong industri kasebut mlebu siklus sing saya mundhak maneh.
(2) Dhukungan sing kuwat saka kabijakan nasional bakal ndorong pangembangan industri kasebut
Minangka generasi sabanjure teknologi tampilan anyar, Micro LED wis narik kawigaten akeh. Ing taun-taun pungkasan, negara kasebut wis ngumumake sawetara kabijakan pendukung, kayata "Rencana Lima Taun kaping 14" ing taun 2021, sing kanthi jelas nyatakake yen semikonduktor generasi katelu minangka konten penting, lan proyek kasebut nyakup teknologi utama kayata kendaraan energi anyar, aplikasi data gedhe, komunikasi 5G, lan tampilan Micro LED. Kementerian Perindustrian lan Teknologi Informasi lan limang departemen liyane ngetokake "Rencana Aksi Pengembangan Integrasi Aplikasi Industri lan Realitas Virtual (2022-2026)", sing bakal fokus ing promosi Micro LED lan peningkatan teknologi tampilan mikro liyane; Kementerian Perindustrian lan Kementerian Keuangan ngetokake "Rencana aksi pertumbuhan stabil Industri Manufaktur Informasi Elektronik 2023-2024" sing diusulake kanggo ngembangake Mini LED, Micro LED lan teknologi liyane kanthi kuat; Kementerian Perindustrian lan Teknologi Informasi lan pitung departemen liyane bebarengan ngetokake "Pendapat Implementasi babagan Promosi Inovasi lan Pengembangan Industri Masa Depan", sing ngusulake kanggo ngatasi Micro LED, laser, percetakan lan teknologi tampilan liyane lan entuk aplikasi skala gedhe. Rilis lan implementasine kabijakan lan peraturan ing ndhuwur nuduhake sikap positif lan tekad sing kuat saka pamrentah Tiongkok kanggo ngembangake industri Micro LED, sing nyedhiyakake lingkungan pangembangan sing luwih apik kanggo pangembangan industri Micro LED. Micro LED diarepake bakal entuk manfaat saka dhukungan kabijakan negara lan ngeterake pangembangan sing cepet.
Kalima, pangembangan industri Micro LED
(1) Status pangembangan industri
Proses manufaktur Micro LED padha karo langkah-langkah teknis konvensional, utamane kalebu pertumbuhan wafer epitaxial LED, produksi chip Micro LED, produksi backplane driver (driver TFT utawa driver Micro IC), transfer gedhe saka papat bagean. Kaping pisanan, desain struktur LED yaiku film tipis, Micro, array, banjur Micro LED ditransfer menyang papan sirkuit nggunakake teknologi sing akeh, substrat bisa dadi substrat atos, alus transparan, lan buram; Kanthi nggunakake proses deposisi fisik kanggo ngrampungake lapisan pelindung lan elektroda ndhuwur, substrat ndhuwur bisa dikemas lan tampilan Micro LED sing prasaja bisa dirampungake. Nanging, amarga miniaturisasi chip, teknologi manufaktur Micro LED wis ngajokake indikator teknis lan syarat anyar kanggo saben link rantai industri sing ana, kalebu kabutuhan riset lan pangembangan teknologi utama ing macem-macem bidang kayata bahan, proses, lan peralatan, lan teknologi saben link industri ora bisa dikembangake kanthi mandiri, iki minangka sistem teknis sing rumit banget. Perlu kerjasama sing raket karo hulu lan hilir rantai industri kayata panel, chip, transfer gedhe lan ics driver. Saiki, papat teknologi utama manufaktur epitaksi & chip, transfer massal, tampilan warna lengkap, lan drive tampilan isih kudu ditembus.
(2) Ringkesan inovasi teknologi global
Saka perspektif sejarah pangembangan Micro LED, rong profesor ing Texas Tech University mimpin ngusulake konsep Micro LED ing taun 2000, lan saiki wis mlebu periode inovasi teknologi global sing dhuwur. Wiwit taun 2017, aktivitas inovasi teknologi Micro LED wis tambah akeh, lan saiki ana ing periode pertumbuhan sing eksplosif. Saiki, Micro LED duwe cadangan paten global luwih saka 40.000, sing luwih saka 13.000 minangka paten sing sah, lan jumlah rasio pamriksan lan validitas cedhak karo 80%, nuduhake yen alangan paten potensial ing bidang iki dhuwur; Saka perspektif area inovasi teknologi Micro LED sing luwih aktif, area inovasi teknologi sing luwih aktif ana ing China, Amerika Serikat lan Korea Selatan, lan wilayah tata letak paten nuduhake yen pasar sing luwih aktif ana ing China lan Amerika Serikat. Saka perspektif entitas inovasi utama ing donya lan China, entitas inovasi utama global ing China, Korea Selatan lan Amerika Serikat duwe luwih akeh kaluwihan, utamane ing panel tampilan lan perusahaan fotoelektrik. Saka 15 perusahaan paling dhuwur ing donya, perusahaan Tiongkok nyumbang luwih saka separo, BOE, Huaxing Optoelectronics ana ing 5 perusahaan paling dhuwur ing donya; Saliyane perusahaan utama Tiongkok, tata letak paten Samsung lan LG Korea Selatan ana ing ngarep donya. Saka asil distribusi jumlah paten miturut jinis lembaga R&D, perusahaan rintisan minangka sing paling dhuwur, tekan 29%. Saka perspektif jinis paten, jumlah paten disebar ing sekitar papat teknologi utama epitaksi lan struktur chip, transfer massal, tampilan warna lengkap, lan driver tampilan.
(3) Pangembangan patang teknologi utama
Manufaktur epitaksi lan chip: Proses manufaktur Micro LED saka wafer nganti chip kudu ngliwati langkah-langkah kayata epitaksi - langkah etsa - persiapan lapisan konduktif - persiapan elektroda. Ing arah teknologi struktur epitaksi & chip, kanggo Micro LED sing luwih cilik, industri saiki utamane prihatin babagan keseragaman dawa gelombang, cacat epitaksi sing kurang, lan masalah efisiensi kuantum: (1) Sawise chip diminiturisasi, ana syarat sing dhuwur kanggo konsistensi dawa gelombang epitaksi lan tingkat cacat sing kurang, LED tradisional mbutuhake 6-12nm, chip Micro LED kudu dikurangi dadi 2nm; (2) Ukuran chip saya cilik, lan asil fragmen pemotongan saya mudhun; (3) Efisiensi Micro LED bakal mundhak kanthi tambah kerapatan arus, lan mudhun kanthi tambah kerapatan arus sawise tekan nilai puncak. Nalika ukuran Micro LED mudhun, efisiensi puncak obah menyang arah kerapatan arus sing dhuwur, lan efisiensi puncak terus mudhun.
Transfer gedhe: Amarga bedane proses pertumbuhan lapisan luminous Micro LED lan substrat driver, angel nggabungake array tampilan lan piranti driver liwat proses pertumbuhan, mula perlu transfer butiran Micro LED sing digawe menyang papan sirkuit drive, sing minangka proses transfer gedhe. Njupuk TV 4K minangka conto, butiran sing kudu ditransfer nganti 24 yuta (diitung ing 4.000 x 2.000 x RGB telung warna), sanajan transfer 10.000, kudu diulang 2.400 kali, mula transfer gedhe ngadhepi telung masalah utama: (1) akurasi transfer: Akurasi mindhah Micro LED menyang papan sirkuit drive kudu dikontrol ing ±0,5μm, lan piranti transfer kudu duwe akurasi alignment lan akurasi titik gulung sing dhuwur. (2) Efisiensi transfer: LED tradisional 2 potongan/detik, Micro LED mbutuhake 20.000 potongan/detik; (3) Hasil transfer: Produk tampilan kanggo toleransi kesalahan piksel sithik banget, yen sampeyan pengin nggawe kurang saka 5 piksel tampilan warna lengkap 1920 * 1080, hasil transfer kudu tekan 99,9999%.
Teknologi transfer gedhe utamane kalebu gaya molekuler (transfer segel), elektrostatik, transfer magnetik, transfer laser, perakitan mandiri (teknologi perakitan cairan) lan liya-liyane. Transfer gedhe laser bisa ngontrol ukuran sing relatif cilik, respon cepet, efisiensi transfer dhuwur, lan nduweni tingkat selektivitas sing dhuwur, transfer laser utawa bakal dadi teknologi utama transfer gedhe. Saiki, teknologi lan peralatan transfer gedhe domestik maju, produsen laser gedhe (002008), intelijen utama (300450), laser bintang Haimu lan peralatan transfer gedhe liyane wis kasil dikirim, dikirim menyang pelanggan, nanging peralatan laser domestik saka produksi massal skala gedhe isih adoh.
Tampilan warna lengkap: Micro LED kanggo entuk monokrom iku relatif gampang, nanging kanggo entuk warna lengkap iku relatif rumit, telung warna RGB kudu nransfer butiran telung warna abang, ijo, lan biru. Minangka indeks teknis utama teknologi Micro LED, riset teknologi warna lengkap Micro LED wis dadi hotspot riset lan kesulitan ing pangembangan teknologi Micro LED. Metode realisasi pewarnaan Micro LED utamane kalebu metode LED telung warna RGB, metode medium luminescent UV biru +, lan metode sintesis lensa, sing kabeh duwe kekurangan sing cocog. Dibandhingake, babagan aliran proses lan bahan, metode medium pemancar cahya UV biru + luwih gampang tinimbang skema liyane, utamane nggunakake LED biru kanggo ngganti piring lampu latar, nggunakake film titik kuantum utawa fosfor minangka medium pemancar cahya kanggo ngganti filter RGB, kanggo ngrampungake tampilan warna lengkap.
Driver tampilan: Skema desain driver aktif sing diwakili dening CMOS lan TFT wis dadi arus utama pangembangan teknologi Micro LED. Micro LED minangka piranti pemancar cahya sing didorong arus, lan mode nyopir umume dipérang dadi drive pasif PM (Matriks Pasif) lan drive aktif AM (Matriks Aktif). Amarga drive pasif: (1) ora kondusif kanggo produksi area gedhe, ora bisa nyukupi syarat drive layar gedhe; (2) Karakteristik drive pemindaian kolom, gampang ngasilake cahya piksel kolom sing ora rata, sing nyebabake gambar tampilan lan resolusi winates; (3) Jarak piksel saya suda, mode drive pasif papan PCB tradisional ora bisa nyukupi panjaluk drive, lan duwe akeh kekurangan ing aplikasi Micro LED, mula, skema desain drive aktif sing diwakili dening CMOS lan TFT bakal dadi kanca sing apik kanggo pangembangan teknologi Micro LED. Contone, ing teknologi driver CMOS, kanggo nembus teknologi ikatan transfer, industri saiki fokus ing njelajah teknologi ikatan sirkuit driver Micro LED lan CMOS.
