Paménta sareng kawijakan terminal ngadorong kamekaran industri Micro LED anu gancang
Mikro LED nyaéta téknologi tampilan anu unggul dina hal héksagonal. Leuwih ti 80% informasi manusa diala ngaliwatan panon, sarta sarat manusa anu leuwih luhur pikeun kualitas gambar tampilan sarta bentuk ngadorong kamekaran sarta iterasi téknologi tampilan anu terus-terusan. Téknologi tampilan warna geus ngalaman téknologi transisi saperti CRT ti saprak kamekaranana, sarta ayeuna didominasi ku téknologi LCD sarta OLED. Dina hal kinerja, Micro LED salaku téknologi tampilan generasi salajengna, dibandingkeun jeung produksi skala badag téknologi LCD (tampilan kristal cair) sarta téknologi OLED (tampilan dioda pemancar cahaya organik), Micro LED miboga kaunggulan kinerja anu unggul pisan dina ampir unggal diménsi téknis: Umur panjang, kontras anu luhur, bisa ngahontal résolusi anu luhur, réspon anu gancang, éfék sudut pandang anu leuwih lega, warna anu beunghar, dianggap salaku solusi pamungkas téknologi tampilan.
Mimitina, biaya sareng kinerja ngadorong industri Micro LED terus berkembang
Micro LED nyaéta téknologi miniaturisasi sareng matriks LED anyar, anu nujul kana integrasi susunan LED ukuran mikro kapadetan luhur dina chip. Téhnologi ieu ngahontal pencahayaan mandiri drive titik tunggal ku cara ngaminimalkeun unit LED kana tingkat kirang ti 50 mikron, anu ~ 100 kali langkung alit tibatan LED tradisional sareng ngirangan pitch piksel tina milimeter ka mikron. Ku alatan éta, Micro LED dasarna mangrupikeun LED tingkat mikron, sareng dioda pemancar cahaya LED mangrupikeun alat semikonduktor solid-state anu tiasa ngarobih énergi listrik janten cahaya anu katingali.
Dina segi biaya, lambaran epitaksial safir 4 inci, dipotong jadi chip LED biasa sakitar 60.000, dipotong jadi Mini LED Kira-kira 600.000 chip, motong chip Micro LED langkung ti 2,4 juta. Wafer anu sami, jumlah Micro LED parantos ningkat sacara signifikan, sareng biaya hiji chip langkung handap, anu ogé mangrupikeun salah sahiji alesan pikeun poténsi pamekaran Micro LED tina sudut pandang biaya.
Dina hal kinerja, dibandingkeun sareng téknologi LCD sareng téknologi OLED anu parantos diproduksi sacara massal, Micro LED ngagaduhan kaunggulan kinerja anu unggul pisan dina ampir unggal diménsi téknis, sapertos umur panjang, kontras anu luhur, résolusi anu luhur, réspon anu gancang, pangaruh Sudut pandang anu langkung lega, warna anu beunghar, kacaangan ultra-luhur sareng konsumsi daya anu langkung handap. Di antarana, (1) ipis sareng hampang: ukuran Micro LED sakitar 1/100 tina LED tradisional, atanapi sakitar 1/10 tina lébar rambut manusa; (2) Konsumsi daya anu handap: Micro LED nganggo struktur sub-piksel warna primér tilu anu bercahaya mandiri, prosés tampilan LCD kedah nganggo lampu latar pikeun polarizer teras pikeun filter warna, prosés tampilan ngagaduhan seueur kaleungitan énergi, dibandingkeun sareng dua, dina aplikasi tampilan Micro LED konsumsi daya sakitar 10% tina konsumsi daya LCD. Micro LED nganggo bahan anorganik pikeun ngaluarkeun cahaya, anu gaduh efisiensi cahaya anu langkung luhur, sareng OLED nganggo bahan organik pikeun ngaluarkeun cahaya, sareng konsumsi daya cahaya duanana langkung handap tibatan OLED. Ku kituna, dina tampilan gambar anu sami, konsumsi daya Micro LED langkung handap tibatan OLED, sareng langkung handap tibatan LCD; (3) Kacaangan anu luhur: Micro LED nganggo bahan anorganik galium nitrida (GaN) dina bagian anu bercahaya, sareng kacaanganana sacara téoritis tiasa ngahontal 105cd/m2, langkung luhur tibatan 3.000cd/m2 LCD sareng 1.500cd/m2 OLED, sareng umur jasa bahan anorganik langkung lami; (4) Résolusi anu luhur: dina téknologi tampilan Micro LED, unggal Micro LED mangrupikeun piksel anu tiasa nyaangan sorangan, sareng hiji Micro LED aya dina tingkat mikron, janten tiasa ngahontal résolusi anu luhur pisan. Kapadatan piksel tampilan Micro LED tiasa langkung ti 1.500PPI, sedengkeun PPI layar LCD sareng OLED sakitar 800PPI sareng 400PPI.
Singkatna, biaya sareng kinerja bakal ngamajukeun kamekaran industri Micro LED anu terus-terusan.
Kadua, skenario aplikasi Micro LED
Micro LED nyaéta téknologi tampilan pamungkas di mangsa nu bakal datang. Upami anjeun henteu merhatikeun biaya sareng kematangan prosés, ngan ukur ningali kinerja sareng data indikator tampilan, Micro LED teu diragukeun mangrupikeun téknologi tampilan pamungkas, sadaya indikator kinerja Micro LED langkung saé tibatan téknologi tampilan anu sanés. Dina hal skénario aplikasi, Micro LED cocog pikeun sadaya ukuran aplikasi produk. Tina sudut pandang kalayakan téknis sareng kalayakan ékonomi, Micro LED bakal janten anu munggaran diterapkeun kana tampilan ukuran alit di handap 3 inci sareng tampilan ukuran ageung di luhur 100 inci.
Dina hal ukuran tampilan alit di handap 3 inci, Micro LED bakal ngaruksak pasar OLED. Layar ukuran alit sabab jarak pandangna caket pisan, sarat éfék tampilan luhur, sareng tampilan ukuran alit umum di terminal sélulér, sareng éta ogé gaduh sarat konsumsi daya anu luhur. Ku alatan éta, OLED parantos janten téknologi utama pikeun tampilan ukuran alit kalayan kaunggulan konsumsi daya anu handap sareng éfék tampilan anu saé, tapi pangsa pasar OLED dina widang ieu bakal dirusak ku Micro LED di hareup. Di hiji sisi, Micro LED langkung unggul tibatan OLED dina sadaya indikator kinerja tampilan sapertos éfék tampilan sareng konsumsi daya; Di sisi anu sanés, kusabab ukuran layar alit sareng jumlah piksel anu alit, biaya Micro LED ogé relatif tiasa dikontrol. Tina sudut pandang téknologi ayeuna, Micro LED parantos tiasa ngahontal miniaturisasi chip, tapi masih aya sababaraha halangan dina transfer anu ageung, hasilna relatif terbatas, ayeuna, sababaraha perusahaan ngajalajah solusi perbaikan téknis dumasar kana biaya anu tiasa dikontrol.
Dina hal tampilan 3-99 inci, Micro LED hésé ngiles pangsa pasar LCD sareng OLED dina waktos anu singget. Kusabab jarak pandang anu caket, tampilan ngagaduhan sarat anu langkung luhur pikeun ukuran chip sareng pitch, sedengkeun ukuran layar janten langkung ageung sareng jumlah total piksel ogé janten langkung seueur, janten Micro LED anu diterapkeun kana tampilan 3-99 inci parantos ningkatkeun sacara signifikan kasusah téknis sareng biaya prosés, sareng kematangan téknologi Micro LED dina rentang ieu kedah ditingkatkeun. Sareng anu paling penting nyaéta daérah ukuran ieu, naha OLED ukuran alit sareng LCD ukuran ageung, kaunggulan biaya na teu tiasa digoyangkeun. Ka hareupna, kalayan pangurangan biaya Micro LED anu terus-terusan sareng perbaikan téknologi anu terus-terusan, jurang antara biaya sareng kasusah prosés Micro LED sareng LCD sareng OLED bakal langkung sempit.
Dina hal tampilan ageung langkung ti 100 inci, Micro LED gaduh kaunggulan. Dina pasar tampilan langkung ti 100 inci, LCD bakal diwatesan ku hasil produksi sareng efisiensi motong panel ukuran ageung, sareng OLED ogé hésé pikeun ngahontal pangurangan biaya kusabab prosés penguapan saatos ukuran ageung, hasil anu langkung handap, janten dina jaman baheula, pangaruh tampilan langkung umum proyektor sareng layar splicing LCD nempatan posisi dominan di pasar tampilan langkung ti 100 inci. Nanging, kalayan turunna biaya Micro LED anu signifikan, éta bakal ngagancangkeun panggantian produk tampilan tradisional sapertos proyektor sareng splicing LCD kalayan seueur kaunggulan sapertos splicing layar pinuh, warna anu beunghar sareng kacaangan anu luhur.
Ukuran pasar industri Tilu Micro LED
Ayeuna, chip Micro LED parantos diproduksi dina pamandangan tampilan sapertos kacamata sareng TV, tapi kaseueuran produk masih dina tahap konsép kusabab larangan harga sareng tacan ngahontal promosi pasar skala ageung. Ka hareupna, kalayan kamajuan sareng kematangan bertahap tina téknologi konci Micro LED, biaya komersialisasi sareng industrialisasi dikirangan pisan, sareng hasil chip langkung ningkat, Micro LED diperkirakeun bakal mingpin dina aplikasi skénario tampilan ukuran ageung sareng ukuran alit. Tina sudut pandang pengiriman, numutkeun data ramalan Omdia, kapangaruhan ku jam tangan pinter sareng paménta pasar TV kelas luhur, pengiriman tampilan Micro LED global bakal naék tina tingkat anu teu pati penting dina taun 2020 janten langkung ti 16 juta potongan dina taun 2027, sareng poténsi paménta pasar ageung. Tina ukuran pasar, numutkeun ramalan Jibang Consulting, dina skénario aplikasi mikro-tampilan, diperkirakeun yén dina taun 2026, nilai kaluaran chip tampilan kacamata Micro LED AR tiasa ngahontal 41 juta dolar AS; Dina skénario tampilan ukuran ageung, nilai kaluaran chip tampilan ageung Micro LED bakal ngahontal $54 juta dina taun 2022, sareng diperkirakeun naék janten $4,5 milyar dina taun 2026, kalayan tingkat pertumbuhan taunan majemuk 204%, sareng aya seueur rohangan pikeun pertumbuhan pasar.
Kaopat, paménta sareng kawijakan terminal ngadorong kamekaran industri anu gancang
(1) Parobahan dina paménta terminal mangrupikeun faktor utama anu ngadorong kamekaran industri
Ti saprak 2009, industri chip LED parantos ngalaman tilu siklus, sadayana didorong ku paménta énggal pikeun produk LED. Tahap kahiji nyaéta sateuacan 2013, TV panel datar sareng lampu tukang telepon sélulér salaku paménta utama pikeun LED pikeun ngadorong kamekaran industri LED, tahap kadua nyaéta 2013 dugi ka 2014, 2013, Uni Éropa ngalarang lampu anyaman bodas sacara lengkep, paménta pikeun lampu profésional LED sareng lampu lanskap naék, ékspor LED basisir naék pikeun ngadorong kamekaran industri LED; Tahap katilu nyaéta ti 2015 dugi ka 2020, kamekaran gancang LED pitch leutik, sajumlah ageung LCD sareng DLP pangganti, seueur dianggo di pusat komando pamaréntah, kaamanan, pangendali panyakit, bisnis, perjalanan wengi sareng widang sanésna, sahingga ngadorong kamekaran industri; Tahap kaopat nyaéta saatos 2020, paménta industri tampilan LED pikeun tampilan definisi tinggi sareng konsumsi daya anu rendah laun-laun ningkatkeun tingkat penetrasi Micro LED. Salaku téknologi tampilan pamungkas, kalayan pangurangan biaya sareng kamajuan téknologi, Micro LED bakal ngagancangkeun prosés industrialisasi Micro LED kalayan kinerja anu unggul sapertos umur panjang, kontras anu luhur, résolusi anu luhur, warna anu beunghar, kacaangan ultra-luhur sareng konsumsi daya anu langkung handap, sareng diperkirakeun bakal ngadorong industri pikeun lebet kana siklus anu ningkat deui.
(2) Dukungan anu kuat tina kawijakan nasional bakal ngadorong kamekaran industri ieu
Salaku generasi téknologi tampilan anyar salajengna, Micro LED parantos narik seueur perhatian. Dina sababaraha taun ka pengker, nagara parantos ngumumkeun sababaraha kawijakan anu ngadukung, sapertos "Rencana Lima Taun ka-14" dina taun 2021, anu sacara jelas nyatakeun yén semikonduktor generasi katilu mangrupikeun eusi anu penting, sareng proyék ieu ngawengku téknologi konci sapertos kendaraan énergi anyar, aplikasi data ageung, komunikasi 5G, sareng tampilan Micro LED. Kementerian Perindustrian sareng Téknologi Inpormasi sareng lima departemén sanésna ngaluarkeun "Rencana Aksi Pangembangan Integrasi Aplikasi Industri sareng réalitas Virtual (2022-2026)", anu bakal fokus kana promosi Micro LED sareng pamutahiran téknologi tampilan mikro sanésna; Kementerian Perindustrian sareng Kementerian Keuangan ngaluarkeun "Rencana aksi pertumbuhan stabil Industri Manufaktur Inpormasi Éléktronik 2023-2024" anu diusulkeun pikeun ngembangkeun Mini LED, Micro LED sareng téknologi sanésna; Kementerian Perindustrian sareng Téknologi Inpormasi sareng tujuh departemén sanésna babarengan ngaluarkeun "Pendapat Implementasi ngeunaan Promosi Inovasi sareng Pangembangan Industri Masa Depan", anu ngusulkeun pikeun nembus Micro LED, laser, percetakan sareng téknologi tampilan sanésna sareng ngahontal aplikasi skala ageung. Dileupaskeun sareng dilaksanakeunnana kawijakan sareng peraturan di luhur nunjukkeun sikep positip sareng tekad anu kuat ti pamaréntah Cina pikeun ngembangkeun industri Micro LED, anu nyayogikeun lingkungan pamekaran anu langkung saé pikeun pamekaran industri Micro LED. Micro LED dipiharep bakal kéngingkeun kauntungan tina dukungan kawijakan nagara sareng ngadorong pamekaran anu gancang.
Lima, pamekaran industri Micro LED
(1) Status kamekaran industri
Prosés manufaktur Micro LED sami sareng léngkah téknis konvensional, utamina kalebet kamekaran wafer epitaxial LED, produksi chip Micro LED, produksi backplane supir (supir TFT atanapi supir Micro IC), transfer ageung opat bagian. Mimitina, desain struktur LED nyaéta pilem ipis, Micro, array, teras Micro LED ditransfer ka papan sirkuit nganggo seueur téknologi, substrat tiasa janten substrat anu teuas, lemes transparan, opak; Ku ngagunakeun prosés déposisi fisik pikeun ngalengkepan lapisan pelindung sareng éléktroda luhur, substrat luhur tiasa dibungkus sareng tampilan Micro LED anu saderhana tiasa réngsé. Nanging, kusabab miniaturisasi chip, téknologi manufaktur Micro LED parantos ngajukeun indikator téknis sareng sarat énggal pikeun unggal tautan ranté industri anu tos aya, kalebet kabutuhan panalungtikan sareng pamekaran téknologi konci dina sababaraha widang sapertos bahan, prosés, sareng peralatan, sareng téknologi unggal tautan industri henteu tiasa dikembangkeun sacara mandiri, éta mangrupikeun sistem téknis anu rumit pisan. Perlu kerjasama raket sareng hulu sareng hilir ranté industri sapertos panel, chip, transfer masif sareng ics supir. Ayeuna, opat téknologi konci epitaksi & manufaktur chip, transfer masif, tampilan warna pinuh, sareng drive tampilan masih kedah ditembus.
(2) Tinjauan inovasi téknologi global
Tina sudut pandang sajarah kamekaran Micro LED, dua profesor di Texas Tech University mingpin dina ngajukeun konsép Micro LED dina taun 2000, sareng ayeuna parantos lebet kana période inovasi téknologi global anu luhur. Ti saprak 2017, kagiatan inovasi téknologi Micro LED parantos ningkat sacara signifikan, sareng ayeuna aya dina période kamekaran anu ngabeledug. Ayeuna, Micro LED gaduh cadangan patén global langkung ti 40.000, anu langkung ti 13.000 mangrupikeun patén anu valid, sareng jumlah rasio pamariksaan sareng validitas caket kana 80%, nunjukkeun yén poténsi halangan patén dina widang ieu luhur; Tina sudut pandang daérah inovasi téknologi Micro LED anu langkung aktif, daérah inovasi téknologi anu langkung aktif aya di Cina, Amérika Serikat sareng Koréa Kidul, sareng daérah tata letak patén nunjukkeun yén pasar anu langkung aktif aya di Cina sareng Amérika Serikat. Tina sudut pandang éntitas inovasi utama di dunya sareng Cina, éntitas inovasi global anu unggul di Cina, Koréa Kidul sareng Amérika Serikat gaduh langkung seueur kaunggulan, utamina dina panel tampilan sareng perusahaan fotoéléktrik. Di antara 15 perusahaan top di dunya, perusahaan Cina nyumbang langkung ti satengahna, BOE, Huaxing Optoelectronics rengking dina 5 top di dunya; Salian ti perusahaan terkemuka Cina, tata letak patén Samsung sareng LG Koréa Kidul rengking di payuneun dunya. Tina hasil distribusi jumlah patén dumasar kana jinis lembaga R&D, perusahaan rintisan mangrupikeun anu pangluhurna, ngahontal 29%. Tina sudut pandang jinis patén, jumlah patén disebarkeun di sakitar opat téknologi konci epitaksi sareng struktur chip, transfer masif, tampilan warna pinuh, sareng supir tampilan.
(3) Pangwangunan opat téknologi konci
Épitaksi sareng manufaktur chip: Prosés manufaktur Micro LED ti wafer ka chip kedah ngalangkungan léngkah-léngkah sapertos épitaksi - léngkah étsa - persiapan lapisan konduktif - persiapan éléktroda. Dina arah téknologi struktur épitaksi & chip, pikeun Micro LED anu langkung alit, industri ayeuna utamina prihatin ngeunaan keseragaman panjang gelombang, cacad épitaksi anu handap sareng masalah efisiensi kuantum: (1) Saatos chip diminiturisasi, aya sarat anu luhur pikeun konsistensi panjang gelombang épitaksi sareng tingkat cacad anu handap, LED tradisional meryogikeun 6-12nm, chip Micro LED kedah dikirangan janten 2nm; (2) Ukuran chip beuki alit, sareng hasil fragmen motong nurun; (3) Efisiensi Micro LED bakal ningkat kalayan ningkatna kapadetan arus, sareng nurunna kalayan ningkatna kapadetan arus saatos ngahontal nilai puncak. Nalika ukuran Micro LED nurun, efisiensi puncak ngalih ka arah kapadetan arus anu luhur, sareng efisiensi puncak terus nurun.
Transfer ageung: Kusabab bédana dina prosés kamekaran lapisan bercahaya Micro LED sareng substrat supir, hésé pikeun ngahijikeun susunan tampilan sareng alat supir ngalangkungan prosés kamekaran, janten perlu mindahkeun butiran Micro LED anu didamel ka papan sirkuit drive, anu mangrupikeun prosés transfer anu ageung. Nyandak TV 4K salaku conto, butiran anu kedah ditransfer dugi ka 24 juta (diitung dina 4.000 x 2.000 x RGB tilu warna), sanaos transfer 10.000, éta kedah diulang 2.400 kali, janten transfer anu ageung nyanghareupan tilu masalah utama: (1) akurasi transfer: Akurasi mindahkeun Micro LED ka papan sirkuit drive kedah dikontrol dina ±0,5μm, sareng alat transfer kedah gaduh akurasi alignment sareng akurasi titik serelek anu luhur. (2) Efisiensi transfer: LED tradisional 2 potongan/detik, Micro LED meryogikeun 20.000 potongan/detik; (3) Hasil transfer: Produk tampilan pikeun toleransi kasalahan piksel rendah pisan, upami anjeun hoyong nyiptakeun kirang ti 5 piksel tina tampilan warna pinuh 1920 * 1080, hasil transfer kedah ngahontal 99,9999%.
Téhnologi transfer ageung utamina ngawengku gaya molekuler (transfer segel), éléktrostatik, transfer magnét, transfer laser, perakitan mandiri (téhnologi perakitan cairan) sareng saterasna. Transfer ageung laser tiasa ngontrol ukuran anu relatif alit, réspon gancang, efisiensi transfer anu luhur, sareng gaduh tingkat selektivitas anu luhur, transfer laser atanapi bakal janten téknologi utama transfer ageung. Ayeuna, téknologi transfer ageung domestik sareng kamajuan alat-alat, produsén laser ageung (002008), intelijen terkemuka (300450), laser béntang Haimu sareng alat-alat transfer ageung sanésna parantos hasil dikirimkeun, dikirimkeun ka konsumén, tapi alat-alat laser domestik tina produksi massal skala ageung masih jauh.
Tampilan warna pinuh: Micro LED pikeun ngahontal monokrom relatif saderhana, tapi pikeun ngahontal warna pinuh relatif rumit, tilu warna RGB kedah mindahkeun butiran tilu warna beureum, héjo sareng biru. Salaku indéks téknis konci téknologi Micro LED, panilitian téknologi warna pinuh Micro LED parantos janten hotspot panilitian sareng kasusah dina pamekaran téknologi Micro LED. Métode réalisasi pewarnaan Micro LED utamina kalebet metode LED tilu warna RGB, metode média luminescent UV biru LED + sareng metode sintésis lénsa, anu sadayana gaduh kakurangan anu saluyu. Sabalikna, dina hal aliran prosés sareng bahan, metode média pemancar cahaya UV biru LED + langkung saderhana tibatan skéma anu sanés, utamina nganggo LED biru pikeun ngagentos pelat lampu latar, nganggo pilem titik kuantum atanapi fosfor salaku média pemancar cahaya pikeun ngagentos filter RGB, pikeun ngalengkepan tampilan warna pinuh.
Supir tampilan: Skéma desain supir aktif anu diwakilan ku CMOS sareng TFT parantos janten arus utama dina pamekaran téknologi Micro LED. Micro LED mangrupikeun alat anu ngaluarkeun cahaya anu didorong ayeuna, sareng modeu nyetirna umumna dibagi kana drive pasif PM (Matriks Pasif) sareng drive aktif AM (Matriks Aktif). Kusabab drive pasif: (1) henteu kondusif pikeun produksi daérah anu lega, henteu tiasa nyumponan sarat drive layar ageung; (2) Ciri drive scanning kolom, gampang ngahasilkeun cahaya piksel kolom anu henteu rata, anu nyababkeun gambar tampilan sareng résolusi terbatas; (3) Pitch piksel laun-laun ngaleutikan, modeu drive pasif papan PCB tradisional henteu tiasa nyumponan paménta drive, sareng gaduh seueur kalemahan dina aplikasi Micro LED, ku kituna, skéma desain drive aktif anu diwakilan ku CMOS sareng TFT bakal janten pendamping anu saé pikeun pamekaran téknologi Micro LED. Salaku conto, dina téknologi supir CMOS, pikeun nembus téknologi ikatan transfer, industri ayeuna fokus kana ngajalajah téknologi ikatan sirkuit Micro LED sareng supir CMOS.
