Es gibt eine neue Display-Technologie: Micro-LED-Displays. Dank ihrer Herstellungsmöglichkeiten in Größen von winzig bis riesig haben sie das Potenzial, sich zum Standard der nächsten Generation zu entwickeln. Die Herausforderungen und Chancen werden im IDTechEx-Bericht „Micro-LED Displays 2021–2031: Technologie, Kommerzialisierung, Chancen, Markt und Akteure“ analysiert.
COVID-19 hat die Entwicklung von Micro-LED-Displays nicht gestoppt. Die CES und die Display Week sowie diverse Online-Veranstaltungen zeigen, dass der Fortschritt und die Markteinführung neuer Micro-LED-Display-Prototypen und -Produkte nicht wesentlich beeinträchtigt sind.
Die zunehmende Aktivität der Display-Anbieter zeigt sich in den hohen Investitionen und der steigenden Zahl von Patentanmeldungen sowie in den Prototypen/Produkten, die von Micro-LED-Anbietern wie AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera und vielen anderen eingereicht wurden.
Prototypen, die zur Prüfung der technologischen/wissenschaftlichen Reife für die Produktion im Labor- oder Produktionsmaßstab eingesetzt werden, unterscheiden sich jedoch stark von massenproduzierten kommerziellen Produkten. Letztere müssen für Konsumgüter fehlerfrei sein. Obwohl die wissenschaftlichen Grundlagen erprobt sind, bestehen weiterhin technische und fertigungstechnische Herausforderungen. Beispielsweise erreichen herkömmliche LEDs externe Quanteneffizienzen (EQE) von bis zu ca. 70 %, während winzige Mikro-LEDs mit einer Größe von unter 10 µm oft nur 20 % erreichen. Rote LEDs stellen eine besondere Herausforderung dar, da sie eine geringe EQE aufweisen und empfindlich sind. Winzige Mikro-LEDs besitzen eine große Oberfläche, was im Herstellungsprozess zu mehr Defekten führen kann. Daher ist es wichtig, die technischen und fertigungstechnischen Herausforderungen anzugehen. Dazu gehören die Miniaturisierung der Array-Größe bei gleichzeitig hoher Effizienz, die Verbesserung des Chipdesigns und die Optimierung der Chipfertigungstechniken. Weitere Aspekte sind die Massentransferleistung und -genauigkeit, die Fehlerbehebung, die Prüfung, die Gleichmäßigkeit, das Lichtmanagement, die Farbkonvertierung usw.
Die Herstellung von Micro-LED-Displays umfasst zahlreiche Technologien und Prozesse, darunter Epitaxie, Fotolithografie, Chipfertigung, Substratentfernung, Inspektion, Massentransfer, Bonden und Verbinden, Testen, Reparatur, das Motherboard und den Treiber-IC. Nach jahrelanger Entwicklung konnten einige technologische Schwierigkeiten überwunden werden, gleichzeitig sind aber auch neue Herausforderungen entstanden. So lag der Fokus vor einigen Jahren vor allem auf der Miniaturisierung der Chips, dem Chipdesign und dem Massentransfer. Inzwischen haben immer mehr Unternehmen erkannt, dass der Schlüssel zum Erfolg in einem umfassenden Verständnis aller Prozesse liegt. Daher investieren immer mehr von ihnen Ressourcen in Technologien wie Inspektion, Reparatur, Ansteuerung, Bildverbesserung, Lichtmanagement und Anlagen für die Serienproduktion.
Ein weiteres interessantes Phänomen ist die zunehmende Zahl von Partnerschaften, Fusionen, Übernahmen, Joint Ventures und Neuinvestitionen. Dies entspricht dem Trend im Display-Zyklus. Vor ein bis zwei Jahren erlebten Micro-LED-Displays einen massiven Markteintritt, und nun etablieren sich die wichtigsten Akteure allmählich. Viele Anbieter haben ihren Fokus auf Mini-LED-Displays sowie große Werbetafeln und Fernseher verlagert, während andere Unternehmen weiterhin an Micro-LED-Displays arbeiten. Im Vergleich zu den Vorjahren ist die Konsolidierung deutlich ausgeprägter.
China hat, wie bereits im LCD-Sektor, erneut massiv in Micro-LED-Displays investiert. Vor 2019 war BOE in diesem Bereich nicht aktiv. Nach 2019 stieg BOE jedoch hinsichtlich der Patentanmeldungen an die Spitze. Diese beträchtliche Investition zeugt von großem Interesse. Obwohl es in Europa und Amerika einige Startups gibt, dürfte Ostasien die Entwicklung von Micro-LED-Displays dominieren.
