Akankah LCD dan OLED diganti dengan Micro LED?
Dari perspektif kematangan teknologi, LED mikro masih berada pada jarak tertentu dari produksi massal-skala besar yang sebenarnya, dan biaya produksi massalnya masih tinggi. Bahkan, OLED juga mengalami periode ini di tahun-tahun awal. Meskipun biaya layar besar OLED masih jauh lebih tinggi daripada LCD, itu telah mencapai kisaran yang dapat diterima oleh pengguna rumahan biasa. Berdasarkan pengalaman sebelumnya, dengan semakin matangnya teknologi micro LED, apakah OLED dan LCD (mini LED termasuk dalam kategori LCD) akan diganti? Mungkin jawabannya tidak sederhana.
Industri mendefinisikan teknologi LED yang berbeda sesuai dengan ukuran chip LED. Misalnya, ketika ukuran chip LED kurang dari 150μm, ini disebut LED mini; ketika ukuran chip LED kurang dari 50μm, itu disebut LED mikro. Karena ukuran chip LED lampu latar menjadi semakin kecil, struktur panel layar juga berubah.
Ketika ukuran chip LED sekecil tingkat piksel, setiap piksel sesuai dengan chip LED mikro. Karena LED mikro dapat memancarkan cahaya dengan sendirinya, ia dapat mengontrol kecerahan, kecerahan, dan warna. Dibandingkan dengan layar LCD tradisional, LED mikro dapat menghemat lapisan kristal cair dan struktur filter.
Struktur layar LED mikro mirip dengan OLED, dan keduanya memiliki karakteristik iluminasi-piksel, struktur sederhana, dan efisiensi cahaya tinggi. Namun, umur material LED mikro jauh lebih tinggi daripada dioda pemancar cahaya organik-OLED, dan stabilitasnya juga lebih kuat.
Dari perspektif kematangan teknologi, LED mikro masih berada pada jarak tertentu dari produksi massal-skala besar yang sebenarnya, dan biaya produksi massalnya masih tinggi. Bahkan, OLED juga mengalami periode ini di tahun-tahun awal. Meskipun biaya layar besar OLED masih jauh lebih tinggi daripada LCD, itu telah mencapai kisaran yang dapat diterima oleh pengguna rumahan biasa.
Berdasarkan pengalaman sebelumnya, dengan semakin matangnya teknologi micro LED, apakah OLED dan LCD (mini LED termasuk dalam kategori LCD) akan diganti? Mungkin jawabannya tidak sederhana.
Micro LED masih agak jauh dari pembuatan-layar besar
Pertama-tama, harus jelas bahwa sulit untuk menerapkan LED mikro ke panel besar pada tahap awal pengembangan. Sama seperti OLED, proses pembuatan panel besar LED mikro sangat dibatasi oleh hasil dan biaya.
Chip LED menjadi lebih kecil, dan nilai yang dibawanya lebih besar dari yang diharapkan semua orang. Jika Anda melihat proses pembuatan LED mikro, ia tumbuh dari wafer dan akhirnya perlu dipindahkan ke bidang belakang layar. Jika resolusi layar adalah 1920x1080, jumlah piksel pada layar melebihi 2 juta, dan setiap piksel terdiri dari tiga sub-piksel merah, hijau, dan biru. Jika ini adalah layar micro LED, berarti ada 6 juta chip micro LED di layar ini.
Dengan proses manufaktur semikonduktor kontemporer, tidak sulit untuk menumbuhkan 6 juta chip LED mikro pada wafer, tetapi kesulitannya adalah mentransfer 6 juta chip LED mikro ini ke bidang belakang. Industri menyebut proses transfer ini sebagai transfer massa. Bahkan layar LED mini-kelas atas di pasaran, seperti iPad Pro 12.9 2021", hanya memiliki 10,000 LED mini di lapisan lampu latar. Oleh karena itu, perpindahan massal merupakan kesulitan besar dalam manufaktur mikro LED.
Solusi yang berbeda ada di pasar untuk masalah perpindahan massa. Di antara mereka, dua kategori yang lebih utama adalah: seluruh-transfer potongan dan pengambilan batch-dan-tempat (pilih-dan-tempat). Transfer seluruh bagian cocok untuk layar berukuran -kecil, karena panel layar cukup kecil, sehingga seluruh bagian dapat ditransfer; teknologi pengambilan dan penempatan dalam kelompok lebih sulit, dan layar besar hanya dapat menggunakan solusi ini untuk mencapai perpindahan massa.
Perpindahan massa bukan satu-satunya kesulitan teknis dalam pembuatan panel LED mikro, tetapi ini adalah batas air yang membatasi pembuatan LED mikro dengan layar besar dan kecil - tentu saja, seberapa besar layar dapat sangat tergantung pada biaya. Samsung dan Sony pertama kali mendemonstrasikan TV layar besar-mikro LED yang berharga lebih dari satu juta dolar.
Pada pameran teknologi tampilan dalam beberapa tahun terakhir, produk LED mikro yang ditampilkan oleh produsen menjadi lebih pragmatis. Pada SID Diplay Week tahun ini, produk LED mikro yang ditampilkan oleh Tianma Microelectronics, AUO, dan Teknologi Chitron semuanya ditujukan untuk aplikasi layar kecil-seperti dasbor otomotif dan kertas elektronik. Tentu saja, meskipun tampilannya adalah aplikasi layar-besar, keunggulan parameter saat ini tidak menghancurkan OLED/LCD.
Peluang pada tahap ini: AR/VR, layar transparan, layar lipat
Keunggulan struktural yang signifikan menentukan karakteristik LED mikro dengan kerapatan piksel tinggi, kecerahan tinggi, kontras tinggi, dan respons cepat. Kepadatan piksel tinggi, kecerahan tinggi, dan kontras tinggi dapat dirasakan secara signifikan dari strukturnya. Dalam demonstrasi produk prototipe sebelumnya, produsen telah mendemonstrasikan tampilan dengan kerapatan piksel puluhan ribu ppi (piksel per inci).
Karena chip LED mikro sekecil piksel, ia dapat menampilkan warna hitam yang sebenarnya dengan satu piksel yang tidak memancarkan cahaya. Pada saat yang sama, LED ultra-kecil dalam tampilan LED mikro lebih efisien dalam mengubah listrik menjadi foton, dan LED mikro lebih terang daripada OLED dan LCD; berdasarkan mobilitas elektron yang lebih tinggi, LED mikro dapat beralih pada tingkat nanodetik.
Karena keterbatasan proses manufaktur, LED mikro hanya cocok untuk layar kecil pada tahap awal, misalnya, sangat cocok untuk aplikasi AR/VR (augmented reality/virtual reality), termasuk kacamata untuk hiburan.
Persyaratan AR/VR untuk kecerahan layar, kontras, kerapatan piksel, dan respons jauh lebih tinggi daripada produk elektronik konsumen ponsel. Secara teknis sulit bagi LCD dan OLED untuk memenuhi kebutuhan aplikasi tersebut. Banyak konsumen telah melaporkan bahwa aplikasi AR/VR saat ini rentan terhadap pusing dan kurang imersi. Sebenarnya, ini sebagian besar dibatasi oleh teknologi LCD dan OLED itu sendiri. Penerapan mikro LED di bidang AR/VR telah mengatasi masalah ini secara signifikan. Mungkin kunci pengembangan AR/VR di masa depan bergantung pada terobosan teknologi LED mikro.
Selain itu, miniaturisasi chip LED mikro kondusif untuk fleksibilitas dan transparansi panel. Teknologi Chitron telah menunjukkan layar yang fleksibel plus transparan. "Fleksibel", "transparan" dan "dapat dilipat" adalah hotspot teknologi tampilan layar dalam dua tahun terakhir, dan sampai batas tertentu merupakan kunci untuk mencapai terobosan industri.
Analis "Bisnis Elektronik Internasional" belajar dari produsen chip LED di hulu rantai pasokan panel bahwa penerapan awal LED mikro akan fokus pada perangkat yang dapat dikenakan, AR, VR, dan produk layar mobil kecil, yang merupakan hal logis dari sudut pandang teknis. melihat.
Perlu disebutkan bahwa meskipun mikro LED memiliki banyak keunggulan teknis dibandingkan LCD/OLED, beberapa keunggulan ini masih dalam tahap teoretis. Yang lebih representatif adalah EQE (efisiensi kuantum eksternal) - dapat dipahami sebagai efisiensi cahaya. Dibandingkan dengan LCD, struktur layar tampilan LED mikro menghilangkan kristal cair, filter warna, dan polarizer. Dibandingkan dengan OLED, tidak memerlukan teknologi pengemasan yang rumit. Secara teori, efisiensi bercahaya layar mikro LED jauh lebih tinggi daripada dua yang terakhir.
Namun, ukuran LED mikro yang sangat kecil membuat chip sangat terpengaruh oleh efek dinding samping - masalah teknik yang terjadi selama proses pembuatan, sehingga EQE LED mikro sebenarnya sangat rendah, dan bahkan mungkin lebih rendah daripada LCD dan OLED. Adanya efek dinding samping juga mempersulit LED mikro untuk menghasilkan aplikasi layar besar-yang ideal. Oleh karena itu, solusi LED mikro yang ada di pasaran jauh dari mencerminkan keunggulan teknis LED mikro itu sendiri.
Pelengkap untuk aplikasi antara LCD/OLED
Berbagai tantangan teknis mikro LED merupakan masalah sulit yang coba dipecahkan oleh banyak pelaku pasar. Karakteristik teknis LED mikro juga menentukan perubahan struktur rantai industri tampilan di masa depan. Miniaturisasi LED mikro lebih lanjut memiringkan manufaktur panel ke teknologi semikonduktor.
Sebagai contoh sederhana, karena miniaturisasi LED mikro, bagian belakang layar tampilan telah mulai beralih dari silikon amorf atau TFT polisilikon suhu rendah (transistor film tipis) ke teknologi CMOS. Secara khusus, bidang belakang adalah lapisan sirkuit yang digunakan untuk mengontrol tingkat pencahayaan, pemadaman, dan keabuan setiap piksel. Dibandingkan dengan silikon amorf dan polisilikon suhu rendah, silikon kristal tunggal memiliki kualitas kristal dan sifat listrik yang lebih tinggi, dan CMOS mulai menjadi pilihan. Oleh karena itu, proses pembuatan IC umum dapat digunakan untuk membuat bidang belakang, yang merupakan salah satu manifestasi luar biasa dari integrasi lebih lanjut dari industri tampilan dan industri semikonduktor.
CMOS terbatas pada layar ukuran kecil. CMOS juga menghadapi masalah biaya saat memproduksi layar ukuran-besar. Oleh karena itu, silikon amorf dan TFT polisilikon suhu rendah masih merupakan teknologi yang diperlukan untuk pembuatan-layar mikro LED yang besar.
Pengamatan awal LED mikro dari Hendy Consulting menunjukkan bahwa mungkin ada pergeseran nilai dalam rantai pasokan LED mikro. Ini ditentukan oleh karakteristik teknisnya. Karena LED mikro secara bertahap mendekati manufaktur IC, ini menantang status produsen panel tradisional.
Diperkirakan akan ada empat kemungkinan dalam rantai industri masa depan: yang pertama adalah pemain industri layar tradisional (seperti Samsung, LG, BOE) masih berada di tengah, tetapi nilainya akan terdilusi; yang kedua adalah bahwa produsen dengan kemampuan integrasi vertikal, Misalnya, LuxVue yang diakuisisi oleh Apple dan Glo AB yang diinvestasikan oleh Google akan menempati posisi dominan di dunia LED mikro; yang ketiga adalah komposisi struktur industri baru, dan nilai industri dapat ditransfer ke produsen chip LED, produsen semikonduktor, dan pemegang IP utama. Transfer perusahaan (atau kerja sama multi-pihak); keempat adalah bahwa LED mikro mungkin tidak menjadi arus utama pasar.
Dilihat dari tren pasar di Cina daratan, Taiwan, dan Korea Selatan dalam dua tahun terakhir, investasi dalam LED mikro meningkat dalam skala besar, dan perusahaan hulu dan hilir dalam rantai industri juga aktif bekerja sama. Sebelum 2018, pelaku pasar mikro LED adalah independen, dan perusahaan yang berbeda memiliki arah teknis yang berbeda, dan arah teknis ini sangat berbeda.
Menimbang bahwa teknologi manufaktur LED mikro mungkin perlu aplikasi-berorientasi untuk menyesuaikan proses manufaktur sistematis - ini sangat berbeda dari LCD/OLED. Situasi manajemen independen tidak kondusif untuk pengembangan pasar LED mikro, dan ada arahan teknis yang berbeda dan tidak ada standar umum untuk jenis teknologi tertentu, yang hanya kinerja industri pada tahap awal pengembangan. Mulai tahun 2020, sudah banyak kerja sama di industri, yang menandakan bahwa micro LED semakin matang.
Variabel pasar sangat besar. Analis "Bisnis Elektronik Internasional" percaya bahwa arah pengembangan industri yang dianalisis oleh Hendy Consulting mungkin terlalu sederhana. Menurut pendapat kami, tidak hanya perubahan dalam investasi pasar dan tren kerjasama dalam 1-2 tahun terakhir, tetapi juga kemungkinan pengembangan jangka panjang LED mikro di masa depan.
Seperti halnya OLED yang tidak sepenuhnya menggantikan LCD di masa lalu, sebagai teknologi dengan potensi pengembangan di layar kecil dan AR/VR pada tahap awal, LED mikro kemungkinan besar akan hidup berdampingan dengan OLED dan LCD untuk waktu yang lama. Hanya saja arah aplikasi ketiganya berbeda. Misalnya, LED mikro berfokus pada layar kecil dan pasar AR/VR, dan menghabiskan sebagian dari nilai OLED dan LCD di pasar-kelas atas. Meskipun ukuran pasar OLED dan LCD akan menyusut, ketiganya akan membentuk hubungan pelengkap yang halus dalam hal teknologi dan pasar, daripada LED mikro yang menggantikan OLED atau LCD.
