Anwendungs-und Technologie-Roadmap von Micro-LED

- Apr 22, 2019-

Laut dem neuesten Bericht von LEDinside, einem Geschäftsbereich von TrendForce, wurden herkömmliche LED-Komponenten für die Hintergrundbeleuchtung, Micro-LED- und Mini-LED-Technologie nach und nach für die Selbstemission in Displays der Unterhaltungselektronik verwendet. Jede LED steht dann für ein Pixel und erhöht die Anzahl der verwendeten LED-Wafer.

Da die technologischen Engpässe behoben werden und die Kosten sinken, haben Micro-LED und Mini-LED möglicherweise die Chance, von Display-Produkten übernommen zu werden. Auch wenn es nur wenige Produkte gibt, die diese Technologie verwenden, wird sie einen bemerkenswerten Beitrag zum Umsatz der gesamten LED-Industrie leisten.

Daher schätzt LEDinside, dass der Umsatz mit Mikro-LED und Mini-LED (ohne Übertragungsprozess) bis 2022 1,38 Milliarden US-Dollar erreichen und bis 2025 weiter auf 2,891 Milliarden US-Dollar ansteigen wird, wenn verwandte Produkte kommerzialisiert werden.

Wo liegen kurz- und mittelfristig die Anwendungsmärkte für Micro-LED?

Einige Anwendungen werden in den nächsten drei Jahren möglicherweise auf die Micro-LED-Technologie zurückgreifen, einschließlich AR-Projektionsgeräten, die besonders große Anzeigetafeln mit hoher Helligkeit erfordern, z. B. digitale LED-Anzeigen und Fernseher. Das Produktionsvolumen dieser Produkte kann sich allmählich erhöhen.

Im Hinblick auf die gesamte Wettbewerbslandschaft in der Displaybranche hat LEDinside festgestellt, dass einige japanische und koreanische Hersteller die Micro-LED-Technologie zur Marktsegmentierung einführen möchten, insbesondere in den Bereichen besonders große Fernsehgeräte und kommerzielle Displays usw. Derzeit zusätzlich -große Displays über 75 Zoll haben hohe Kosten aufgrund von Beschränkungen des Herstellungsprozesses, wenn herkömmliche LCD- und OLED-Panels verwendet werden, wodurch der Verkaufspreis von Endprodukten sehr hoch wird. Wenn jedoch die Micro-LED-Technologie eingesetzt wird, können übergroße Anzeigen durch Spleißen hergestellt werden, wodurch Lücken in bestehenden Anzeigetechnologien geschlossen werden können.

Neben dem extragroßen Display ist zu beobachten, dass auch die Entwicklung von Micro-LED-Projektionsanwendungen wie der AR-Projektion in vollem Gange ist. Die Micro-LED-Technologie kann eine hohe Helligkeit und Energieeinsparung erzielen und auch zur Herstellung kleinerer Light-Machine-Module verwendet werden, sodass sie nach der Reifung der Micro-LED-Technologie zur neuen Mainstream-Display-Technologie werden kann. LEDinside schätzt, dass der Gesamtversand von AR-Produkten bis 2025 4 Millionen Einheiten erreichen wird, und 18% von ihnen werden Micro-LED-Projektionstechnologie verwenden.

Was sind die Vorteile von AR-Produkten mit Micro-LED-Technologie? Erstens stellen AR-Produkte hohe Anforderungen an Größe und Gewicht und müssen einfach und bequem zu handhaben sein. Daher verwendet die Projektionstechnologie Mikrodisplays, um alle Pixel der Bilder auf einem integrierten Ein-Chip-Schaltungsmodul zu integrieren. Unter anderem benötigen die Projektionstechnologien LCOS, DLP zusätzliche Lichtquellen, um Bilder zu erzeugen. Micro-OLED-Displays ermöglichen die Selbstemission von Pixeln direkt auf dem integrierten Schaltkreis, wodurch die Lichtquelle und das Gesamtgewicht reduziert werden. Die Helligkeit ist jedoch relativ gering. Die Helligkeit kann auch durch das Umgebungslicht beeinflusst werden, wodurch der Kontrast des Displays verringert wird. Daher übertrifft die Micro-LED-Technologie mit besserer Helligkeit und besserem Kontrast die Micro-OLED-Anzeigen, obwohl beide selbst emittierend sind.

Die Marktaussichten von Micro-LED-Anwendungen auf lange Sicht

Langfristig sind Kostensenkungen und Verbesserungen der Produktionseffizienz vorrangige Ziele, wenn die Micro-LED-Technologie in den Mainstream-Display-Markt vordringen will. Nur wenn wichtige technologische und kostenbezogene Durchbrüche erzielt werden, kann Micro LED die bestehenden Anzeigetechnologien vollständig ersetzen.

Um Micro-LED-Produkte herzustellen, müssen LED-Unternehmen die Größe von LED-Chips auf unter 100 μm reduzieren. Daher müssen die Unternehmen neue Geräte für die gesamten Prozesse vom Design des epitaktischen LED-Wafers bis zur Herstellung des Wafers kaufen, z. B. MOCVD-Geräte mit höherer Gleichmäßigkeit, Belichtungsmaschinen mit höherer Auflösung und Laser für den Übertragungsprozess Investitionskosten und Abschreibungskosten der Unternehmen. Darüber hinaus können in der Anfangsphase keine Skaleneffekte erzielt werden, sodass der Stückpreis eines einzelnen Micro-LED-Wafers 5-6 Mal höher ist als der eines herkömmlichen LED-Wafers. Mit der schrittweisen Amortisation der Ausrüstung und der Verbesserung der Ertragsrate wird erwartet, dass die Kosten für Micro-LED von Jahr zu Jahr sinken werden. Nach fünf Jahren dürften die Stückkosten von Micro-LED denen herkömmlicher LED ähneln.

Bei der Massenübertragung von Micro-LED-Chips auf Empfängersubstrate haben große LED-Unternehmen verschiedene Übertragungstechnologien entwickelt. Aufgrund der relativ großen Anzahl dieser Technologien ist es immer noch schwierig zu beurteilen, welche sich in Zukunft zum Mainstream entwickeln wird.