Sta emergendo una nuova tipologia di display: il display Micro-LED, che ha il potenziale per diventare lo standard di prossima generazione, grazie alla possibilità di essere prodotto in dimensioni che vanno dal minuscolo all'enorme. Le sfide e le opportunità sono analizzate nel report IDTechEx "Micro-LED Displays 2021-2031: Technology, Commercialization, Opportunity, Market and Players".
La pandemia di COVID-19 non ha arrestato lo sviluppo dei display Micro-LED. Grazie al CES e alla Display Week, nonché a una serie di eventi online, possiamo constatare che i progressi e le nuove versioni di prototipi e prodotti di display Micro-LED non hanno subito ripercussioni significative.
Il crescente numero di attività dei fornitori di display è evidente negli ingenti investimenti accumulati e nel numero sempre maggiore di domande di brevetto, nonché nei prototipi/prodotti presentati da fornitori di Micro-LED come AUO, PlayNitride, RiTdisplay, Samsung, LG, Sony, TCL, Tianma, Konka, Glo, Plessey, JBD, X-Display, VueReal, CSOT, Sharp, Kyocera; e l'elenco continua.
Tuttavia, i prototipi utilizzati per testare la maturità tecnologica/scientifica per la produzione su scala di laboratorio/industriale sono molto diversi dai prodotti commerciali di massa. Questi ultimi, per essere beni di consumo, richiedono zero difetti. Sebbene la scienza sia comprovata, permangono ulteriori sfide ingegneristiche e produttive. Ad esempio, i LED convenzionali possono raggiungere efficienze quantiche esterne (EQE) fino al ~70%, mentre i minuscoli micro-LED, di dimensioni inferiori a 10 µm, faticano a raggiungere il 20%. I LED rossi sono particolarmente problematici, in quanto presentano una bassa EQE e sono fragili. I minuscoli micro-LED hanno un'ampia superficie, che può comportare un maggior numero di difetti durante il processo di produzione. Pertanto, è fondamentale affrontare le sfide ingegneristiche e produttive, tra cui la miniaturizzazione delle dimensioni dell'array mantenendo un'elevata efficienza, il miglioramento della progettazione dei chip e il perfezionamento delle tecniche di produzione. Altre problematiche includono le prestazioni e la precisione del trasferimento di massa, la riparazione dei difetti, i test, l'uniformità, la gestione della luce, la conversione del colore, ecc.
La produzione di un display Micro-LED coinvolge numerose tecnologie e processi, tra cui epitassia, fotolitografia, fabbricazione del chip, rimozione del substrato, ispezione, trasferimento di massa, incollaggio e interconnessione, collaudo, riparazione, scheda madre e circuito integrato di pilotaggio. Dopo anni di sviluppo, alcune difficoltà tecnologiche sono state superate, mentre nuove sfide sono emerse. Ad esempio, alcuni anni fa l'attenzione principale era rivolta alla miniaturizzazione del die, alla progettazione del chip e al trasferimento di massa. Recentemente, sempre più aziende hanno compreso che la chiave risiede in una comprensione completa di tutti i processi. Pertanto, un numero crescente di aziende sta dedicando risorse a tecnologie quali ispezione, riparazione, pilotaggio, miglioramento dell'immagine, gestione della luce e apparecchiature per la produzione ad alto volume.
Un altro fenomeno interessante è il crescente numero di partnership, fusioni, acquisizioni, joint venture e nuovi investimenti. Questo si allinea con l'andamento del ciclo di vita dei display. Uno o due anni fa, i display Micro-LED stavano vivendo una fase di grande diffusione, e ora i principali attori del settore stanno gradualmente consolidando la propria posizione. Molti fornitori hanno spostato la loro attenzione sui display mini-LED, sui grandi cartelloni pubblicitari e sui televisori, mentre le aziende continuano a lavorare sui display Micro-LED. Rispetto agli anni precedenti, il consolidamento sta diventando più marcato.
Rimanendo in tema di industria LCD, la Cina ha investito nuovamente massicciamente nei display micro-LED. Prima del 2019, BOE non era attiva nel settore dei display micro-LED. Tuttavia, dopo il 2019, BOE è balzata al primo posto in termini di depositi di brevetti. Questo significativo investimento indica un forte interesse. Sebbene vi siano diverse startup in Europa e in America, sembra che l'Asia orientale dominerà lo sviluppo dei display micro-LED.
