آیا ال سی دی و OLED با میکرو ال ای دی جایگزین خواهند شد؟
از دیدگاه بلوغ تکنولوژیک، میکرو ال ای ال ای هنوز فاصله خاصی با تولید انبوه واقعی در مقیاس بزرگ دارد و هزینه تولید انبوه آن هنوز بالا است. در واقع OLED نیز این دوره را در سال های اولیه تجربه کرد. اگرچه هزینه صفحه نمایش بزرگ OLED هنوز بسیار بیشتر از LCD است، اما به محدوده ای رسیده است که می تواند توسط کاربران عادی خانگی پذیرفته شود. بر اساس تجربه گذشته، به عنوان میکرو LED فن آوری بالغ، OLED و ال سی دی (مینی LED متعلق به رده ال سی دی) جایگزین خواهد شد؟ شاید پاسخ ساده ن باشد.
این صنعت فناوری های LED مختلف را با توجه به اندازه تراشه LED تعریف می کند. به عنوان مثال، هنگامی که اندازه تراشه LED کمتر از ۱۵۰μm باشد، به آن مینی LED میگن؛ هنگامی که اندازه تراشه LED کمتر از 50μm است، آن را میکرو LED می نامند. با کوچک تر شدن و کوچکتر شدن اندازه تراشه های LED نور پس پشتی، ساختار صفحه نمایش نیز بر این اساس تغییر می کند.
هنگامی که اندازه تراشه LED به اندازه سطح پیکسل کوچک است، هر پیکسل با یک تراشه میکرو LED مطابقت دارد. از آنجا که میکرو LED می تواند نور را به خودی خود ساطع کند، می تواند روشنایی، روشنایی و رنگ را کنترل کند. در مقایسه با صفحه نمایش ال سی دی سنتی، میکرو ال ای دی می تواند لایه کریستال مایع و ساختار فیلتر را نجات دهد.
ساختار صفحه نمایش میکرو LED نزدیک به OLED است، و هر دو دارای ویژگی های خود روشنایی پیکسل، ساختار ساده و کارایی نورانی بالا هستند. با این حال، عمر مادی میکرو ال ای دی بسیار بیشتر از دیود ساطع کننده نور آلی OLED است، و پایداری آن نیز قوی تر است.
از دیدگاه بلوغ تکنولوژیک، میکرو ال ای ال ای هنوز فاصله خاصی با تولید انبوه واقعی در مقیاس بزرگ دارد و هزینه تولید انبوه آن هنوز بالا است. در واقع OLED نیز این دوره را در سال های اولیه تجربه کرد. اگرچه هزینه صفحه نمایش بزرگ OLED هنوز بسیار بیشتر از LCD است، اما به محدوده ای رسیده است که می تواند توسط کاربران عادی خانگی پذیرفته شود.
بر اساس تجربه گذشته، به عنوان میکرو LED فن آوری بالغ، OLED و ال سی دی (مینی LED متعلق به رده ال سی دی) جایگزین خواهد شد؟ شاید پاسخ ساده ن باشد.
میکرو LED هنوز هم کمی دور از ساخت صفحه نمایش بزرگ
اول از همه، باید روشن باشد که اعمال میکرو LEDs به پانل های بزرگ در مرحله اولیه توسعه دشوار است. درست مانند OLED، فرایند ساخت پانل بزرگ میکرو LED تا حد زیادی با عملکرد و هزینه محدود است.
تراشه های LED کوچکتر می شوند و ارزشی که توسط آن ها آورده می شود بیشتر از آن چیزی است که همه انتظار داشتند. اگر به فرایند ساخت میکرو LED نگاه کنید، از ویفر رشد می کند و در نهایت باید به هواپیمای پشتی صفحه منتقل شود. اگر وضوح یک صفحه نمایش ۱۹۲۰x۱۰۸۰ باشد، تعداد پیکسل های روی صفحه از ۲ میلیون نفر فراتر می رود و هر پیکسل از سه زیر پیکسل قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. اگر این یک صفحه میکرو LED باشد، به این معنی است که ۶ میلیون تراشه میکرو ال ای ای در این صفحه وجود دارد.
با فرایندهای ساخت نیمه هادی معاصر، رشد ۶ میلیون تراشه میکرو ال ای ال ای بر روی ویفر دشوار نیست، اما مشکل انتقال این ۶ میلیون تراشه میکرو ال ایدی به هواپیمای پشتی است. این صنعت این فرایند انتقال را انتقال انبوه می نامد. حتی بالا پایان مینی صفحه نمایش LED در بازار، مانند 2021 اپل طرفدار 12.9"، تنها 10،000 مینی LED در لایه نور پس پرده. بنابراین انتقال جرم یک مشکل عمده در ساخت میکرو LED است.
راه حل های مختلفی در بازار برای مسئله انتقال انبوه وجود دارد. در میان آنها، جریان اصلی تر دو دسته عبارتند از: انتقال تمام قطعه و انتخاب دسته ای و محل (انتخاب و محل). انتقال تمام قطعه برای صفحه نمایش های کوچک مناسب است، چرا که پانل صفحه نمایش به اندازه کافی کوچک است، بنابراین تمام قطعه را می توان منتقل کرد؛ تکنولوژی چیدن و قرار دادن در دسته ها دشوارتر است، و صفحه نمایش های بزرگ تنها می توانند از این راه حل برای رسیدن به انتقال انبوه استفاده کنند.
انتقال انبوه تنها مشکل فنی در ساخت پانل های میکرو ال ای دی نیست، بلکه یک آبخیزداری است که ساخت میکرو LEDها را با صفحه نمایش های بزرگ و کوچک محدود می کند - البته اینکه یک صفحه نمایش بزرگ چقدر بزرگ می تواند عمدتاً به هزینه بستگی داشته باشد. سامسونگ و سونی برای اولین بار تلویزیون های صفحه نمایش بزرگ micro LED را نشان دادند که بیش از یک میلیون دلار هزینه داشت.
در نمایشگاه های فناوری نمایش در سال های اخیر، محصولات میکرو LED نمایش داده شده توسط تولیدکنندگان عملگراتر شده اند. در هفته دیپلی SID امسال، محصولات میکرو LED نمایش داده شده توسط Tianma Microelectronics، AUO، و Chitron Technology همگی با هدف کاربردهای صفحه کوچک مانند داشبوردهای خودرو و کاغذ الکترونیکی هستند. البته حتی اگر صفحه نمایش یک برنامه بزرگ صفحه نمایش باشد، مزیت های پارامتر فعلی OLED/LCD را خرد نشده اند.
فرصت ها در این مرحله : علیرضا / VR ، صفحه نمایش شفاف ، صفحه نمایش تاشو
مزایای ساختاری قابل توجهی ویژگی های میکرو LEDها با چگالی پیکسل بالا، درخشش بالا، کنتراست بالا، و پاسخ سریع را تعیین می کند. چگالی پیکسل بالا، روشنایی بالا و کنتراست بالا را می توان به طور قابل توجهی از ساختار درک کرد. در تظاهرات محصول نمونه اولیه قبلی، تولیدکنندگان نمایشگرهایی را با تراکم پیکسلی ده ها هزار ppi (پیکسل در اینچ) نشان داده اند.
از آنجا که تراشه میکرو LED به اندازه پیکسل کوچک است، می تواند سیاه واقعی را با یک پیکسل که نور ساطع نمی کند، نمایش دهد. در عین حال، LEDهای فوق کوچک در نمایشگرهای میکرو ال ای دی در تبدیل الکتریسیته به الکترون کارآمدتر هستند و میکرو LEDها روشن تر از OLEDها و ال سی دی ها هستند؛ بر اساس تحرک الکترونی بالاتر، میکرو LEDها می توانند در سطوح نانوثانیه سوئیچ کنند.
با توجه به محدودیت های فرایند ساخت، میکرو LEDها تنها برای صفحه نمایش های کوچک در مرحله اولیه مناسب هستند، به عنوان مثال، آنها به ویژه برای برنامه های کاربردی AR/VR (واقعیت افزوده/واقعیت مجازی) از جمله گوگل برای سرگرمی مناسب هستند.
الزامات AR/VR برای روشنایی نمایش، کنتراست، تراکم پیکسل و پاسخ بسیار بالاتر از الزامات محصولات لوازم الکترونیکی مصرف کننده تلفن همراه است. از نظر فنی برای ال سی دی و OLED برای پاسخگویی به نیازهای چنین برنامه هایی دشوار است. بسیاری از مصرف کنندگان گزارش داده اند که برنامه های کاربردی فعلی AR/VR مستعد سرگیجه و عدم غوطه ور شدن هستند. در واقع، این است که تا حد زیادی توسط فن آوری خود را از ال سی دی و OLED محدود شده است. کاربرد میکرو LED در زمینه AR/VR به طور قابل توجهی بر این مشکل غلبه کرده است. شاید کلید توسعه آینده علیرضا / VR بستگی به دستیابی به موفقیت در فن آوری میکرو LED.
علاوه بر این، کوچک سازی تراشه میکرو LED برای انعطاف پذیری و شفافیت پانل مساعد است. فناوری چیترون یک صفحه نمایش انعطاف پذیر + شفاف را نشان داده است. "انعطاف پذیر"، "شفاف" و "تاشو" نقاط مهم تکنولوژی صفحه نمایش در دو سال گذشته هستند، و تا حدودی کلید دستیابی به پیشرفت های صنعت هستند.
تحلیلگران "کسب و کار بین المللی الکترونیک" از تولید کنندگان تراشه LED بالادست زنجیره تامین پانل آموخته اند که کاربرد اولیه میکرو LED بر روی دستگاه های پوشیدنی، AR، VR و محصولات کوچک صفحه نمایش خودرو تمرکز خواهد کرد، که یک چیز منطقی از دیدگاه فنی است.
شایان ذکر است که اگرچه میکرو ال ای دی مزایای فنی زیادی نسبت به LCD/OLED دارد، اما برخی از این مزایا هنوز در مرحله نظری قرار دارند. نماینده بیشتر EQE (کارایی کوانتومی خارجی) است - می توان آن را به عنوان کارایی نورانی درک کرد. در مقایسه با ال سی دی، ساختار صفحه نمایش میکرو LED کریستال مایع، فیلتر رنگ، و قطبش دهنده را حذف می کند. در مقایسه با OLED، نیازی به فناوری بسته بندی پیچیده ندارد. در تئوری، کارایی نورانی صفحه نمایش میکرو LED بسیار بیشتر از دو مورد اخیر است.
با این حال ، اندازه بسیار کوچک از میکرو LEDs باعث می شود تراشه بسیار تحت تاثیر عوارض جانبی -- مشکل مهندسی است که در طول فرایند تولید رخ می دهد ، بنابراین EQE واقعی از میکرو LEDs بسیار کم است ، و حتی ممکن است تر به LCD و OLED. وجود اثرات دیوار جانبی نیز تولید برنامه های کاربردی ایده آل صفحه نمایش بزرگ را برای میکرو LEDs دشوارتر می کند. بنابراین، راه حل های میکرو LED موجود در بازار به دور از منعکس کردن مزایای فنی میکرو LED خود است.
مکمل برنامه های کاربردی بین ال سی دی / OLED
چالش های فنی مختلف میکرو LED مشکلات سختی هستند که بسیاری از بازیکنان بازار در تلاش برای حل آن هستند. ویژگی های فنی میکرو LEDها نیز تغییرات ساختار زنجیره صنعت نمایش را در آینده تعیین می کنند. کوچک سازی میکرو LEDs بیشتر tilts تولید پانل به فن آوری نیمه هادی.
به عنوان یک مثال ساده، به دلیل کوچک سازی میکرو LEDها، بخش هواپیمای پشتی صفحه نمایش شروع به گذار از سیلیکون بی شکل یا پلی سیلیکون دمای پایین TFT (ترانزیستور فیلم نازک) به فناوری CMOS کرده است. به طور خاص، هواپیمای پشتی یک لایه مدار است که برای کنترل سطوح روشنایی، خاموش کردن، و خاکستری هر پیکسل استفاده می شود. در مقایسه با سیلیکون بی شکل و پلی سیلیکون دمای پایین، سیلیکون تک کریستالی کیفیت کریستالی و خواص الکتریکی بالاتری دارد و CMOS شروع به تبدیل شدن به یک گزینه می کند. بنابراین می توان از فرایند تولید عمومی IC برای ساخت هواپیمای پشتی استفاده کرد که یکی از مظاهر قابل توجه ادغام بیشتر صنعت نمایش و صنعت نیمه هادی است.
CMOS محدود به صفحه نمایش اندازه کوچک است. CMOS همچنین در هنگام تولید صفحه نمایش های با اندازه بزرگ با مسائل هزینه ای مواجه است. بنابراین سیلیکون بی شکل و TFTs پلی سیلیکون درجه حرارت پایین هنوز هم فن آوری های لازم برای ساخت میکرو LED صفحه نمایش بزرگ است.
مشاهدات اولیه میکرو LEDها از مشاوره هندي نشان می دهد که ممکن است یک تغییر ارزش در زنجیره تامین میکرو LED وجود داشته باشد. این امر با ویژگی های فنی آن تعیین می شود. از آنجا که میکرو LEDs به تدریج به ساخت IC نزدیک تر می شود، وضعیت تولیدکنندگان پانل های سنتی را به چالش می گیرد.
انتظار می رود که چهار احتمال در زنجیره صنعت آینده وجود داشته باشد: اول این که بازیکنان صنعت نمایش سنتی (مانند سامسونگ، ال جی، BOE) هنوز در مرکز هستند، اما ارزش رقیق خواهد شد؛ دوم این است که تولید کنندگان با قابلیت های ادغام عمودی، به عنوان مثال، LuxVue خریداری شده توسط اپل و Glo AB سرمایه گذاری شده توسط گوگل یک موقعیت غالب در جهان میکرو LED اشغال; سوم ترکیب ساختار صنعت جدید است، و ارزش صنعت ممکن است به تولید کنندگان تراشه LED، تولید کنندگان نیمه هادی و دارندگان آی پی کلیدی منتقل شود. تصدی (یا همکاری چند حزب) انتقال؛ چهارم این است که میکرو LED ممکن است جریان اصلی بازار تبدیل نمی شود.
با قضاوت از روندهای بازار در سرزمین اصلی چین، تایوان، و کره جنوبی در دو سال گذشته، سرمایه گذاری در میکرو LEDs در مقیاس بزرگ در حال افزایش است و شرکت های بالادستی و پایین دست در زنجیره صنعت نیز فعالانه همکاری می کنند. پیش از سال ۲۰۱۸ بازیکنان بازار میکرو ال ای دی مستقل بودند و شرکت های مختلف جهت های فنی متفاوتی داشت و این جهات فنی بسیار متفاوت بود.
با توجه به اینکه تکنولوژی تولید میکرو LED ممکن است نیاز به برنامه گرا برای سفارشی کردن فرایند ساخت سیستماتیک - این بسیار متفاوت از ال سی دی / OLED است. وضعیت مدیریت مستقل برای توسعه بازار میکرو ال ای دی مساعد نیست و جهت های فنی مختلف و هیچ استاندارد مشترکی برای نوع خاصی از فناوری وجود ندارد که فقط عملکرد صنعت در مرحله اولیه توسعه است. با شروع سال ۲۰۲۰ همکاری های زیادی در این صنعت صورت گرفته است که نشانه بلوغ میکرو LED است.
متغیرهای بازار بسیار بزرگ هستند. تحلیلگران "کسب و کار الکترونیکی بین المللی" بر این باورند که جهت توسعه صنعت تجزیه و تحلیل شده توسط مشاوره هندلی ممکن است بیش از حد ساده انگارانه باشد. به نظر ما نه تنها تغییرات روند سرمایه گذاری بازار و همکاری در 1-2 سال گذشته، بلکه امکان توسعه طولانی مدت میکرو LEDها در آینده نیز وجود دارد.
همان طور که OLED در گذشته به طور کامل جایگزین ال سی دی نشد، به عنوان یک فناوری با پتانسیل توسعه در صفحه های کوچک و AR/VR در مرحله اولیه، میکرو ال ای دی بسیار محتمل است که برای مدت طولانی با OLED و ال سی دی همزیستی داشته باشد. این فقط این است که جهت درخواست از این سه متفاوت است. به عنوان مثال، میکرو LED بر روی صفحه نمایش کوچک و بازار AR/VR تمرکز می کند، و بخشی از ارزش OLED و LCD را در بازار بالا می خورد. اگر چه اندازه بازار OLED و LCD کوچک خواهد شد، این سه یک رابطه مکمل ظریف از نظر فن آوری و بازار را تشکیل می دهند، به جای میکرو LED جایگزین OLED یا LCD.
