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Mikro-LED-Displays

Konsolidierung hat begonnen

23. August 2021, 11:15 Uhr   |  Markus Haller

Konsolidierung hat begonnen
© Yole Développement

Entwicklung der eingereichten Patentfamilien für Mikro-LED-Displays: Der Anteil durch Display-Hersteller hat von 2018 auf 2019 schlagartig zugenommen. Vorher prägten vor allem Startups die Patentierungslandschaft. Gestiegen sind auch die Einreichungen durch Material- und Komponentenhersteller sowie Fertigungsausrüster.

Nach anfänglicher Zurückhaltung steigen immer mehr große Display-Hersteller in die Mikro-LED-Technik ein. IDTechEx sieht außerdem eine wachsende Zahl an Firmenübernahmen und Kooperationen – und eine Verschiebung nach Fernost.

Nachdem die technische Machbarkeit der Mikro-LED-Technik gezeigt ist, springen immer mehr etablierte Display-Hersteller auf die Technik auf. »Sie waren zu Beginn sehr zurückhaltend mit Patenteinreichungen und haben das Feld den Startups überlassen. Jetzt schließen sie auf«, sagte Dr. Zine Bouhamri von Yole Développement bereits auf der electronic displays Conference im März 2021.

BOE stockt Patentportfolio massiv auf

Yoles Auswertung der Patentierungsaktivitäten unterstreichen diese Aussage: 2019 stammten fast 40 Prozent aller Patenteinreichungen zu Mikro-LED-Displays von den etablierten Display-Herstellern (Bild). Den größten Sprung machte BOE mit 149 Einreichungen seit dem Jahr 2019 – im gesamten Zeitraum zuvor reichte das Unternehmen 46 Patente ein. Auf Platz 2 und 3 folgen LG (seit 2019: 61, vor 2019: 37) und das junge Unternehmen Playnitride (seit 2019: 47, vor 2019: 40). Sony, das zu den Pionieren der Mikro-LED-Technik gehört, reichte nach Yoles Recherchen seit 2019 keine Patente mehr ein (vor 2019: 68). Apple gehörte mit 14 Einreichungen seit 2019 zu den Schlusslichtern, verfügte zu diesem Zeitpunkt aber mit 81 Patenten bereits über ein starkes Patent-Portfolio und liegt mit insgesamt 95 Patenten nach BOE und LG auf Rang 3. Yole betrachtet in seiner Auswertung nicht einzelne Patente, sondern die Angaben beziehen sich auf Patentfamilien; berücksichtigt werden außerdem nur neue Erfindungen, Einreichungen für inkrementelle Verbesserungen werden nicht gezählt.

Die rasante Zunahme an Patenteinreichungen durch die etablierten Display-Hersteller deutet Bouhamri als Krisenmanagement. Mikro-LED-Displays können entweder über TFTs angesteuert werden oder über Treiber-ICs. Sollten sich Treiber-ICs durchsetzen, würden zahlreiche TFT-Produktionslinien der etablierten Display-Hersteller überflüssig werden.

Komplexe Fertigung zwingt zu Kooperationen

Auch das Marktforschungsunternehmen IDTechEx spricht vom Aufspringen der großen Display-Hersteller und stellt dabei die hohe Zahl an Firmenübernahmen, Joint Ventures und Kooperationen für Mikro-LED-Displays heraus. »Verglichen mit früheren Jahren wird die Konsolidierung deutlicher«, heißt es in einer Mitteilung. Damit gehe auch eine Verschiebung der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in Richtung Fernost einher. Viele der Startups, die frühzeitig auf dem Feld aktiv waren, kam aus Europa und den USA. Die klassische LCD- und OLED-Industrie, die nun bei Investitionen und F&E-Tätigkeit zum Überholen ansetzt, ist zum größten Teil in China angesiedelt. »Es sieht so aus, dass die weiteren Entwicklungen bei den Mikro-LED-Displays von Unternehmen aus Fernost bestimmt werden«, schreiben die IDTechEx-Analysten.

Die beobachtete Konsolidierung fügt sich ins Bild der technischen Entwicklung ein. Hatte sich die Forschungsarbeit in der frühen Entwicklungsphase noch auf einige wenige Felder konzentriert – vor allem auf die Miniaturisierung der LED-Chips, das Chipdesign und die Entwicklung von geeigneten Transferprozessen, um die Mikro-LEDs auf die Display-Backplane zu überführen –, gehen nun immer mehr Unternehmen dazu über, möglichst alle Herstellungsschritte im Detail zu beherrschen. Die Aufgabe ist auch für große Konzerne allein nicht stemmbar, entsprechend werden Kooperationen geschlossen und Fachwissen durch Übernahmen zugekauft. Die Ausweitung der Forschungsaktivität auf angrenzende Felder spiegelt sich auch in der Patentierungsaktivität wider. Unter den Patenteinreichern wächst die Zahl der Fertigungsausrüster und Materialhersteller. Sie lassen sich Methoden zur Defektvermeidung auf den Wafern patentieren, Reparaturmechanismen und Testverfahren. Man ist in die Phase der Optimierung der Herstellungsverfahren eingetreten. »Damit sind wir vermutlich nur noch ein paar Jahre vom ersten Standard-Produkt für die Unterhaltungselektronik entfernt und wir können bereits sehen, dass sich die Wertschöpfungskette zum Teil neu organisiert«, erklärt Bouhamri.

Die erste marktreife Anwendung

Als erste marktreife Anwendung erwartet Bouhamri Luxus-Fernseher von Samsung (Ende 2021), Datenbrillen mit Mikro-LED-Displays (Mitte 2022) von Herstellern wie Apple, Facebook und dem chinesischen Hersteller Jade Bird Display (JBD) und Mikro-LED-Displays für Smartwatches (Mitte 2023) mit Apple als klarem Vorreiter. Der Weg werde in allen Fällen beim Luxus/Oberklasse-Segment beginnen und erst in weiteren drei bis fünf Jahren beim Standard-Produkt ankommen. Serienreife Automotive-Displays auf Basis der Mikro-LED-Technik erwarten die Yole-Analysten nicht vor Ende 2026. Zu den technisch führenden Herstellern zählen sie aktuell AUO, Tianma und TCL.
 

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