FotonMag

TrendForce je výzkumný a poradenský institut z Tchaj-wanu, který provádí hluboké analýzy světových trendů v oblasti high-tech. Mimo jiné založil i webový magazín LEDinside. A jelikož tu máme nový rok, došlo i na bilancováním uplynulých událostí. Žebříček poodhaluje, jaké pokroky lze v příštích několika letech očekávat – především co se týče rostoucích čínských hráčů v oblasti LED.

Firmy Meta a Google představily své prototypy AR brýlí s MicroLED

Ačkoli jsou brýle pro rozšířenou realitu (AR) ve vývoji už nejmíň dekádu, zatím se neobjevil žádný vyloženě přelomový produkt, který by udělal díru do světa. TrendForce nicméně vidí určitou naději v nejnovějším dění u amerických Big Tech firem, které vyvíjí prototypy brýlí s využitím MicroLED. Ve srovnání s jinými přístupy umožňuje tato technologie vyrobit produkt s vyšším jasem, rychlejší responzivností, menší velikostí a delší životností. TrendForce předvídá, že komercializace takovýchto AR brýlí bude v následujících letech významně akcelerovat.

Řada společností rozjíždí produkci MicroLED

S předchozím bodem souvisí i to, že se hned několik převážně čínských firem v roce 2024 zaměřilo na masovou výrobu MicroLED: Leyard, BOE, HC Semitek, Sitan Technology a VISTAR. S tím, jak se již nyní zvyšuje produkční kapacita MicroLED, TrendForce předvídá rychlejší „dozrání“ a rozšíření MicroLED technologie v různých oblastech.

V Číně nastal boom kin s LED plátny

Šest čínských ministerstev se v květnu společně dohodlo na plánu upgradovat kulturní a turistická zařízení, včetně kinosálových systémů nové generace. Za rok 2024 se otevřelo rekordních 42 nových LED kin. Výrobci této technologie teď podle TrendForce budou mít tendence expandovat i na světový trh.

Black Myth: Wukong a Blossoms Shanghai zdůraznily roli LED v herním a filmovém průmyslu

Podle TrendForce byl čínský herní průmysl podpořen MiniLED displeji a zobrazovacími technologiemi kombinujícími LED a umělou inteligenci. Zároveň i ve filmové sféře údajně „virtuální LED produkce“ zkrátila produkční cykly, vylepšila imerzní efekty a snížila post-produkční náklady.

Strategické obraty u firem Lumileds, ams OSRAM a Samsung

Nizozemský Lumileds odprodal za čtvrt miliardy dolarů divizi tradičních automobilových světel, aby zvýšil svou konkurenceschopnost. Rakouský ams OSRAM ukončil významnou spolupráci s Applem ohledně výroby MicroLED pro Apple Watch. A nakonec jihokorejský Samsung oznámil úplné odstoupení od trhu s LED osvětlením, a to ve prospěch produktů s vyšší marží.

Nationstar a Leyard rozjeli nové nákladné projekty

Nationstar, jeden z největších čínských výrobců LED, investoval 2 miliardy Yenů (300 milionů Kč) do nové výroby RGB čipů s malou roztečí, Mini- a MicroLED a dalších pokročilejších produktů. Podobně i Leyard, významný výrobce LED a LCD, investoval milion Yenů do chytrých displejů, virtuální reality a dalších aplikací. Podle TrendForce tím firmy pokládají základy pro diverzifikaci různých využití LED v následujících letech.

Čínské LED firmy expandují do Jihovýchodní Asie a na Blízký Východ

Například MTC oznámil rozšíření do Vietnamu a Singapuru, Leyard založil v Dubaji dceřinou společnost, AOTO Electonic investoval do dceřiné společnosti v Thajsku atd. Firmy podle TrendForce využívají příležitosti k růstu na rozvíjejících se trzích.

Překonávání hranic v oblasti MicroLED

Čínská společnost LatticePower se zaměřuje na vývoj křemíkových substrátů pro výrobu vysoce výkonných LED čipů. Tyto substráty loni pomohly k pokoření několika technologických hranic:

• MicroLED displeje s ultra-vysokým jasem (400 000 nitů) a rozlišením (3300 PPI).
• Zelený MicroLED modul s jasem 10 000 000 nitů.
• Vysoce výkonné červené MicroLED.

Tyto substráty by v budoucnu mohly být jedním z klíčových faktorů pro komercializaci MicroLED displejů.

Čínský LED průmysl oslavil 20. narozeniny

Čínské společnosti jako Leyard, Unilumin, Qiangli či Hongli Zhihui existují již 20 let. Podle TrendForce hrály právě tyto firmy klíčovou roli v utváření čínského LED průmyslu a symbolizují „přerod z následovatelů v lídry na globální scéně“.

Vstup NovaStar a APT Electronics na burzu

Dvě společnosti zaměřené na vývoj LED kontrolních systémů a na montáž plošných spojů zaznamenaly hned v první den vstupu na burzy v Šen-čenu a Hongkongu výrazný růst akcií. TrendForce jejich úspěch interpretuje jako „odraz optimismu kapitálového trhu ohledně vyhlídek LED průmyslu“, který pravděpodobně podpoří vstup dalších LED firem na burzu a urychlí technologické inovace.

Zdroj: ledinside.com

Cree LED významně zlepšil energetickou efektivitu svých špičkových barevných LED řady XLamp XE-G. U většiny z 18 dostupných barev zvýšil efektivitu o 10 %, u kombinované RGBW LED dokonce o 20 %.

Řada XLamp XE-G je navržena s nejmenším možným okrajem mezi samotným čipem a zbytkem pouzdra, aby se snadno kombinovaly s případnou sekundární optikou. Oplývají ESD ochranou (ElectroStatic Discharges), dobrým odvodem tepla a konzistentním, uniformním světlem.

LEDky řady XE-G se dle výrobce hodí pro různé barevné světelné aplikace, ať už to je interiérové osvětlení, různé architektonické prvky nebo zábavní instalace. To vše teď může být zase o něco úspornější.

Zdroje: led-professional.com, cree-led.com

Světově největší výrobce osvětlení Signify (známý především pod svou značkou Philips) oznámil, že plánuje omezit své emise skleníkových plynů o 90 % do roku 2040 a dosáhnout tak uhlíkové neutrality. Prakticky se to týká nejen vlastní výroby společnosti Signify, ale i jejích dodavatelů elektrických komponent, skla, plastů, drátů… zkrátka čehokoli.

Přimět dodavatele, aby se spolu s vámi zavázali k uhlíkové neutralitě, není snadný úkol pro žádnou velkou společnost. Nizozemská společnost každopádně pobízí dodavatele, aby přestoupili na obnovitelné zdroje energie, elektrifikovali svá logistická vozidla a nadále rozšiřovali používání energeticky úsporného LED osvětlení. Signify v tom ostatně není zcela sám, spousta jiných technologických společností dnes už tlačí na své dodavatele, aby přecházeli „nazeleno“.

V některých případech mohou pochopitelně takovéto zelené požadavky vést k rozchodu se zavedenými dodavateli. Dalším problémem může být otázka měření a dokazování zavádění ekologických praktik – avšak i v této oblasti existují mezinárodně přijímané standardy, nejpoužívanějším se stal GHG Protocol založený již v roce 1990.

Zdroj: ledsmagazine.com, signify.com

Výrobce světelných diod Cree se specializuje i na LED pro svítilny a jiná přenosná zařízení. Nyní představili novou přelomovou řadu Cree XLamp XFL se třemi verzemi LED. Ty se liší zejména podle „cílového světelného toku svítilen” – 5 000 lm (XFL05K), 8 000 lm (XFL08K) a 10 000 lm (XFL10K). Nejjasnější z nich, XFL10K, dokáže dle tiskové zprávy výrobce vydat světelný tok až 20 000 lumenů, což je až trojnásobek výstupu moderních automobilových dálkových světlometů.

Oproti konkurenčním řešením o srovnatelném výkonu je vyzařující povrch nových LED o 90 % menší, což dle výrobce vede k přesnějším tvarům paprsku, menším barevným variacím a delší dosvitové vzdálenosti. Když vývojáři nasadili svou novou LED do již existujícího designu svítilny, zaznamenali zvýšení dosvitu o 54 %, a to na vzdálenost 644 metrů.

Diody XFL jsou dostupné v rozmezí teploty chromatičnosti 5000 K až 6500 K a s indexem podání barev (CRI) o hodnotách 70 a 80 Ra. Vzorky LED jsou dostupné již nyní, větší objemy se pak řídí běžnými dodacími lhůtami.

Zdroje: led-professional.com, cree-led.com

TrendForce je tchajwanský institut, který pravidelně analyzuje a předvídá trendy v oblasti polovodičů. V aktuální zprávě se zaměřil na odvětví microLED čipů, kde v následujících několika letech očekává několikanásobný růst.

Do vývoje microLED čipů v současnosti investují převážně asijské společnosti. Miniaturizací a zefektivněním výrobních postupů se snaží snížit jejich vysoké výrobní náklady, které jsou v současnosti hlavní překážkou jejich masového rozšíření. Například thajwanský výrobce displejů AUO se v tomto ohledu zaměřuje na větší microLED displeje, zatímco společnosti jako LG Electronics (Jižní Korea), VOE Technology (Čína) a Vistar (Čína) spatřují budoucnost zejména v menších displejích pro chytré hodinky a obdobné aplikace. Také zde začíná růst poptávka po microLED v oblasti VR a AR brýlí, stejně jako v automobilovém průmyslu.

Nicméně toto rostoucí odvětví nedávno zaznamenalo i jednu značnou prohru. Společnost Apple na poslední chvíli zrušila své již značně rozjeté plány na výrobu chytrých hodinek s MicroLED displeji, právě kvůli vysoké vysoké ceně a technické náročnosti. Následkem toho bylo, že předem dohodnutý dodavatel čipů OSRAM (Německo) musel zrušit svou nákladnou MicroLED továrnu v Malajsii, jelikož bez klíčového amerického odběratele se mu už nevyplatila. Jak se však ukazuje, i navzdory tomuto přešlapu z poslední doby se mnoho dalších firem snaží tuto technologii nadále rozvíjet.

Zdroj: ledinside.com

V roce 2022 se tchajwanská společnost AUO stala prvním výrobcem displejů, který se připojil ke klimatické skupině RE100 – jedná se o mezinárodní iniciativu, kde se již 400 velkých firem připojilo k závazku využívat ve svých podnicích ze 100 % obnovitelné zdroje energie, a to do individuálně stanoveného roku.

Mezi další zapojené firmy patří například i technologičtí giganti Apple, Google, Meta, Microsoft a Samsung, automobilky GM, Hyundai a Kia nebo přední výrobce LED osvětlení Signify (Philips). Někteří svůj cíl již naplnili nebo jej splní do několika let, AUO se jej zavázala splnit do roku 2050.

V současnosti AUO vyrobila svou první řadu displejů s využitím 100 % obnovitelných zdrojů – použila vlastní solární panely a distribuční model „wheeling“. Displej vznikl v rámci partnerství s tchajwanským výrobcem počítačové techniky Acer, konkrétně se objevil v jeho „uhlíkově neutrálním“ notebooku Aspire Vero 16 v dotykové i bezdotykové variantě. Notebook mimo jiné využívá 60 % recyklovaných plastů, recyklovanou ocel a je dodáván ve 100% recyklovaných obalech. Displej i notebook také dostali certifikaci UL 3600, což je projekt vyhodnocující zapojení produktu do cirkulární ekonomiky.

Sama společnost AUO své zelené kroky zdůvodňuje mimo jiné tím, že si dnes čím dál větší význam získávají uhlíkové daně a uhlíková cla. Obnovitelné energie i materiály se pro podniky stávají „konkurenční arénou“, kdy je jejich zavádění globálními společnostmi takřka nezbytné pro udržení konkurenční výhody.

Zdroje: ledinside.com, auo.com, there100.org

Ačkoli to tady v Evropě zatím nemusí být tolik vidět, průhledné LED displeje se rychle dostávají do popředí. Jsou lehké, nepůsobí tak rušivě jako běžné obrazovky a mají i nižší spotřebu energie. Také působí poměrně futuristicky a rozhodně přitáhnou pozornost lidí – použití tak nacházejí třeba v muzeích, ve výlohách, v turismu nebo i na pódiích, kde mohou napodobit efekt hologramu. Hlavním trhem průhledných displejů je momentálně Čína, následovaná Evropou, Amerikou a zbytkem Asie. V tomto článku se podíváme, co lze očekávat od tohoto prozatím ještě přehlíženého odvětví.

Navzdory četným výhodám průhledných displejů se i zde samozřejmě najdou určité technické nedostatky. Hlavním problémem je nalezení kompromisu mezi jasem, čirostí a úrovní průhlednosti těchto displejů. Proto existují různá technologická řešení: některé displeje mají podobu tenkých a ohebných plastových fólií s průhledností 70-95 %, jiné zase zasazují LED čipy mezi dvě vrstvy skla pro dosažení delší životnost a vyšší odolnosti vůči teplotám a prostředí.

Z hlediska typu LED se používají technologie OLED, micro-LED (<100 µm) i mini-LED (100-200 µm), nejslibnější budoucnost je ale přisuzována právě micro-LED, neboť dokáže poskytnout vysoký jas i vysoké rozlišení při zachování dobré průhlednosti. Hlavními výrobci průhledných micro-LED displejů jsou momentálně tchajwanská AUO, korejský Samsung, čínská Tianma a ještě jednou tchajwanský PlayNitride. Podívejme se pro ilustraci na některé z jejich projektů.

Displej od AUO nedávno využilo například Lenovo pro svůj unikátní notebook s průhledným displejem o rozlišení 720p (foto v úvodu). Kromě toho AUO poskytnul interaktivní průhledné displeje pro okna v automobilní i veřejné dopravu (vlaky, trajekty). V oblasti průhledných displejů pro automobily se obdobně pohybují i Tianma a PlayNitride.

Samsung je známý mimo jiné výrobou obřích komerčních displejů, proto tolik nepřekvapí, že se letos na veletrhu CES pochlubil průhlednými micro-LED displeji právě v této oblasti. Na třech vzorcích také demonstroval jeho výhody oproti průhledným OLED a LCD displejům.

Podle zprávy tchajwanského výzkumného institutu TrendForce dosáhla velikost trhu transparentních LED displejů za loňský rok 141 milionů dolarů. Na rok 2027 pak odhaduje jeho vzrůst na 238 milionů. Předvídá, že průhledné micro-LED displeje naleznou v budoucnu využití zejména ve venkovních reklamách a v informačních displejích chytrých aut (např. augmented reality heads-up displays – displeje rozšířené reality na čelním skle). Evropské, americké a japonské automobilky je dle odhadů začnou instalovat do svých aut již v letech 2026-2027.

Zdroj: ledinside.com

Světoznámá nizozemská společnost představila přenosnou čističku vzduchu Philips GoPure GP5611. Ta je designovaná tak, aby se vešla do držáků na nápoje v autech. Kromě filtrování prachu a alergenů z automobilových interiérů dokáže s využitím LED technologií ničit viry a bakterie.

Čistička sestává z několika funkčních jednotek. Základem je filtr na velmi jemné částice „SaniFilter Plus“. Ten podle sdělení společnosti Lumileds dokáže vychytat 99 % částic do velikosti 0,004 µm, což bylo testováno v německých laboratořích IUTA. Z interiéru auta tak může odstranit většinu běžných alergenů, jako jsou pyly, roztoči, spory plísní a zvířecí srst, ale také viry a bakterie.

Kazeta „HESAMax“ naplněná dvěma druhy sorbentů pak odstraňuje ze vzduchu chemikálie a nebezpečné plyny, včetně formaldehydu, toulenu a výfukových plynů. Uhlíková složka odstraňuje nepříjemný zápach.

Nakonec je zde ona část s UV-C LED. Ultrafialové záření typu C v rozmezí 100-280 nm vlnové délky je obecně známé tím, že dokáže ničit viry a bakterie. Použité ultrafialové diody nechala Lumileds otestovat v laboratoři KR Biotech Lab na účinnost vůči nechvalně proslulému viru Sars-CoV-2. V laboratorních podmínkách dokázaly během pěti minut zabít 99 % virů na Petriho misce.

Z hlediska údržby je potřeba vyměňovat filtr a cartridge se sorbenty přibližně jednou za rok při běžném užívání. Dle vyjádření představitele společnosti dokáže čistička profiltrovat vzduch v průměrném rodinném autě během 10 minut. Napájení je řešeno skrze USB

Zdroje: ledinside.com, lumileds.com

Přední rakouský výrobce LED technologií Ams Osram utrpěl obří odpis ve výši až 1 miliardy amerických dolarů. Začalo to tím, že investoval obří sumy do moderní továrny na výrobu micro-LED čipů v Malajsii. Namísto běžných 6palcových waferů (polovodičových substrátů, které se následně řežou na jednotlivé čipy) se zde měly k jejich výrobě používat ekonomicky efektivnější wafery o průměru 8 palců. Tato inovace by v oblasti micro-LED znamenala obrovskou výhodu oproti konkurentům, což částečně ospravedlňovalo vysoké investice.

Jenže něco se mezitím pokazilo. Ams Osram původně počítal s masivním výrobním objemem, který měl mít jednoho hlavního strategického odběratele. Ten sice nikdy nebyl oficiálně představen, avšak mnozí technologičtí komentátoři předpokládají, že se téměř jistě jednalo o Apple, který chtěl micro-LED používat na displeje do svých chytrých hodinek. Apple dal ale na poslední chvíli přednost technologii OLED, zřejmě kvůli její nižší ceně. Avšak bez tohoto velkého odběratele ztratila nová drahá továrna v Malajsii význam.

Rakouská společnost si vzala několik týdnů na rozmyšlenou co dál, přičemž se spekulovalo, zda po této zkušenosti zcela neodejde z oblasti micro-LED. Podle novějších informací se teď ale předpokládá, že společnost přesune jejich výrobu do Německa a sníží původní zamýšlený objem výroby. Ačkoli v oblasti běžných displejů všeho druhu dnes může být skutečně preferována OLED technologie i navzdory jejím nedostatkům (vypalování obrazu, nižší životnost), v jiných oblastech zůstávají micro-LED nenahraditelnou či alespoň lepší volbou – například průhledné displeje, pružné displeje, automobilový průmysl a možná i rozšířená realita (AR).

Zdroj: ledsmagazine.com

Lumileds představil novou generaci CoB LED čipů s indexem podání barev (CRI) nad 90 Ra a parametrem SDCM o hodnotách 2 a 3.  Pod zkratkou tohoto méně známého parametru se skrývá „Standard Deviation Colour Matching“ a jednoduše řečeno jde o metriku barevné rozdílnosti LED čipů. Na stupnici 1-10 představuje hodnota 1 zcela minimální rozdíl, 2 a 3 sotva rozpoznatelné rozdíly a 4 nebo více už snadno rozpoznatelné rozdíly. Do domácností je přitom ideální hodnota 2-3, ačkoli mnohé levnější produkty dosahují mnohem vyšších hodnot.

Zkratka CoB LED (chip-on-board) znamená, že se jedná o větší množství menších čipů, jež jsou umístěny na jediném teplotně efektivním podkladu, přikryté jednolitou vrstvou luminoforu. Protože tyto jednotlivé čipy nemají vlastní rámy, luminofory ani čočky, jako je tomu u běžných LED, mohou být hustě osázeny na malé ploše. V praxi tak při stejné velikosti poskytují vyšší světelný výstup. Díky jednolité vrstvě luminoforu také mohou potenciálně mít i konzistentnější barvu světla, než kdyby bylo stejného výkonu dosahováno spojováním samostatných LED.

Mezi další parametry nových LUXEON CoB LED dále patří:

• 1,000 h HTOL If=2 x typical, T_j=125°C
• 1,000 h WHTOL 85°C/85% RH, DC
• 500 cycles Power TMCL
• 30,000 cycles of Power Switching
• ESD 8 kV

Zdroje: led-professional.com, lumileds.com