Cập nhật tình hình thương mại hóa công nghệ microLED: mỗi mét vuông có giá 75,000 USD?

LG: Là đối thủ truyền kiếp của Samsung, lẽ đương nhiên LG Electronics không “khoanh tay ngồi nhìn” đồng hương của mình khoa trương về microLED. Công ty Hàn Quốc cũng gấp rút mang tới CES 2020 một nguyên mẫu được ghép từ 48 module, kích thước 145 inch và bảng điều khiển LTPS TFT. Điểm tiến bộ của LG so với các công ty kia là cung cấp thông số về chip LED - dưới 50 micron. Điểm cộng thứ hai là công ty cho biết sẽ nhắm thương mại hóa vào năm 2021, hướng đến B2B.

Đừng tưởng LG chỉ có OLED, họ vẫn kinh doanh màn LED bình thường và đang mày mò cả microLED ​

Sony: Không được biết đến rộng rãi do “lười” quảng bá và tập trung bán B2B, nhưng được công nhận là hãng tiên phong công nghệ microLED. Ý tưởng xuất phát từ một kỹ sư đã nghỉ hưu ở Sony năm 1999, còn microLED được phát minh vào năm 2000. Nguyên mẫu đầu tiên là một màn hình QVGA 2.3 inch năm 2003, trưng bày trong nội bộ. Năm 2012, Sony mang tới CES TV microLED đầu tiên trên thế giới và cũng là lần trình diễn đầu tiên của công nghệ này trước công chúng.

​

Theo IHS Markit (nay là Omdia), công ty đã mất ba tháng trời ròng rã chỉ để hoàn thành một nguyên mẫu đó đem đi triển lãm. Tất nhiên họ không bao giờ thương mại hóa nó, chi phí xây dựng nhà máy có thể tốn 100 tỷ yên cách đây 7-8 năm. Đến 2016, Sony hoàn thiện quy trình sản xuất và tung ra CLEDIS, sản phẩm thương mại chính thức đầu tiên của microLED, hướng tới B2B. Những lô hàng đầu tiên được giao từ năm 2017.

Tại thời điểm giới thiệu Crystal LED, hầu như không ai biết microLED là gì vì tất cả đang đổ dồn vào OLED ​

Đại diện Sony tại sự kiện Infocomm (tháng 6/2019) cho biết họ đã hoàn thành hơn 50 đơn hàng CLEDIS trên toàn cầu. Những cái tên đặt mua được biết gồm Google, NTT Docomo, Fox Sport, Honda, Mitsubishi, Shiseido, China Eastern Airlines, EDGE Technologies, Hội đồng Giáo dục thành phố Kawaguchi,... Họ dùng tên “Crystal LED” hay “CLED” và sau này là “CLEDIS” để marketing.

​

Sharp: Đồng hương của Sony cũng giới thiệu sản phẩm microLED vào đầu năm nay. Sharp The Canvas có đỉnh sáng 2,500 nit với độ tương phản vô hạn, pixel pitch 0.9mm, ghép không lộ viền. Độ phân giải cao nhất lên tới 16K với dải màu phủ 100% DCI-P3. Tuy nhiên giá bán không công bố.

​

Samsung: Cái tên hay xuất hiện trên mặt báo nhất là Samsung. Họ giới thiệu nguyên mẫu đầu tiên ở CES năm 2018 là TV modular “The Wall”, thực chất nó sử dụng chip miniLED 120x200 micron. Sau này, công bố thêm nhiều phiên bản 219 inch (2019) và 292 inch (2020). Phiên bản The Wall 292 inch 8K mới đây sử dụng chip LED 225 micron của San'an, pixel pitch 0.84mm.

​

Tuy nhiên, sản phẩm thực sự đáng quan tâm phải là nguyên mẫu “The Window” hồi đầu 2019. Đây là màn hình microLED ma trận động (AM-LED, giống như AM-OLED), sử dụng chip LED 58 micron do PlayNitride (Đài Loan) cung cấp, bảng điều khiển LTPS TFT, pixel pitch 0.43mm.

Samsung hiện là hãng tích cực tuyên truyền về công nghệ màn hình mới nhất ​

Samsung sẽ hợp tác với nhiều công ty Trung Quốc và Đài Loan chuyên sản xuất chip LED như San'an Optoelectronics, Epistar và PlayNitride để thương mại màn hình microLED. Trong số này thì San’an là hãng đầu tiên Samsung tìm đến và cũng là công ty cung ứng chip miniLED chủ đạo cho dòng The Wall, theo nhiều báo cáo. Tuy vậy, một báo cáo gần đây tỏ ra hoài nghi khả năng giữ đúng lộ trình thương mại TV microLED dành cho hộ gia đình của Samsung.

​

Dự kiến là cuối năm 2020, nhưng họ nói rằng tỉ lệ thành phẩm của Samsung đang rất thấp, ngay cả khi đã bổ sung các máy kiểm thử chất lượng chip LED. Tỉ lệ này cần phải đạt 99,999% mới lý tưởng. Càng cao thì càng tiết kiệm thời gian và giảm chi phí, từ đó tạo cơ hội mở rộng quy mô sản xuất, tăng sản lượng, giảm giá thành. Hy vọng báo cáo của The Elec không thành sự thật cuối năm nay.

Màn hình cỡ nhỏ: đồng hồ thông minh, thiết bị đeo,...

Apple được biết đến đang làm việc với microLED sau khi thâu tóm công ty Đài Loan Luxvue. Có thông tin rằng họ đã đầu tư hơn 334 triệu USD vào cơ sở ở đây, hợp tác cùng AUO và Epistar. Ngoài microLED, Apple cũng hứng thú với miniLED nhưng là để ứng dụng làm đèn nền cho màn hình LCD của Mac, iPad, chứ không phải màn hình miniLED direct view.

RiTdisplay & PlayNitride từng trưng bày nguyên mẫu màn hình linh hoạt 0.9 inch, màn hình 1.25 inch có đế bằng kính.

PlayNitride là một trong các công ty rất tích cực trong việc xúc tiến thương mại hóa microLED ra thị trường ​

Japan Display trưng bày màn hình màu đẩy đủ 1.6 inch (300 x 300 pixel) và Kyocera cũng có cái 1.8 inch, cả hai đều hợp tác với nhà cung cấp chip LED Glo.

Màn hình hiển vi: VR, AR,...

Cả Google và Facebook (sở hữu Oculus) đều đang âm thầm tìm hiểu về microLED, với ý đồ mang nó lên các thiết bị đeo AR.

Jade Bird Display trưng bày màn hình đơn sắc xanh lá 0.31 inch, sáng 1 triệu nit, mật độ điểm ảnh 5,000ppi; một màn hình đơn sắc xanh dương 0.3 inch thông số lần lượt 150K nit và mật độ 10K ppi. Họ có làm một số microdisplay sáng đến 2 triệu nit rồi. 😁

VueReal trưng bày màn hình 30K ppi và mật độ 100K nit.

Plessey trưng bày rất nhiều nguyên mẫu các loại với các đặc tính kỹ thuật khác nhau. Họ đã ký hợp đồng cung ứng độc quyền với Facebook để phát triển sản phẩm VR/AR tương lai dùng microLED.

Màn hình trung bình: HUD trên xe hơi,...

AUO đã trưng bày một màn hình microLED 9.4 inch với bảng điều khiển LTPS TFT. Hơn 5.5 triệu chip LED nhỏ hơn 30 micron của PlayNitride được đặt lên trên đế nhựa dẻo, đạt mật độ 228ppi. Một nguyên mẫu khác 12 inch với bảng điều khiển LTPS TFT trên đế kính, mật độ 169ppi.

​

Màn hình xuyên thấu: quảng cáo thương mại,...

VueReal trưng bày một màn hình xuyên thấu mật độ 200ppi, mức độ truyền dẫn ánh sáng hơn 60%.

Tianma trưng bày màn hình xuyên thấu 7.56 inch sử dụng chip LED của PlayNitride, LTPS TFT trên đế kính, độ sáng hơn 600 nit, mật độ 114ppi.

CSOT trưng bày màn hình 3.5 inch IGZO TFT (Oxide TFT) trên đế kính.

Một số nhận định về tiềm năng thương mại hóa microLED của giới chuyên môn:

Trên các thiết bị đeo thông minh, cơ hội của microLED cao hơn TV 56 lần. Đơn giản bởi tấm nền cho các sản phẩm này dễ tạo hơn so với TV, phù hợp với giai đoạn đầu còn chập chững của microLED. Các ưu điểm như độ sáng cao, gam màu rộng, mỏng và nhẹ, tiết kiệm năng lượng nhờ thế mới có đất diễn.

Bây giờ cái cần là có ai đó hoàn thiện quy trình sản xuất và tung ra sản phẩm đầu tiên. Apple được cho là hãng có tiềm năng cao nhất vì họ đang dẫn đầu về thị phần smartwatch, cũng như đã có tìm hiểu về microLED. Người ta vẫn đồn về việc trang bị màn hình này lên Apple Watch suốt đấy thôi.

​

Bước đầu họ có thể ra một bản Watch Pro dùng microLED, còn Watch tiêu chuẩn thì OLED. Nếu Apple thực sự làm như vậy thì đó sẽ là “cú nổ” với ngành công nghiệp. Nhóm RiTdisplay & PlayNitride ở trên được cho là đã tìm đến để nói chuyện hợp tác làm màn hình cho Apple Watch.

Bên cạnh đó, nếu Samsung hay Huawei có đủ máu liều để chơi lớn thì cũng rất đáng để trông chờ. Các tên tuổi nhỏ hơn thì khả năng thấp hơn, riêng Xiaomi thì ngay từ đầu mình đã không đặt kỳ vọng dù họ nắm thị phần lớn. Màn hình hiển vi cũng là một phân khúc khác mà microLED rất có cơ may thách thức OLED. Thực tế, đây còn là ứng dụng đặc biệt phù hợp.

​

Trên TV, khả năng cạnh tranh của microLED trước LCD và OLED vẫn còn khá mù mờ trước mắt. Về tiến bộ công nghệ, TV LCD đang triển khai đèn nền miniLED để cải thiện tương phản, kiểm soát ánh sáng. TV OLED thì sắp tới có Samsung Display tham gia cuộc chơi với QD-OLED (OLED cải thiện bằng chấm lượng tử - dạng QDCC); TCL thì vừa đầu tư vào JOLED thông qua CSOT, hướng tới sản xuất tấm nền OLED TV bằng quy trình in phun (RGB OLED chứ không phải Blue/White OLED như Samsung hay LG).

Về quy mô, các nhà máy LCD Gen 10.5 đang “bơm” ra thị trường lượng tấm nền khổng lồ - chỉ sợ thiếu cầu chứ không lo thiếu cung. LG Display cũng đang tiến tới mức công suất tối đa trên các nhà máy của họ, nay mai còn có thêm nhà máy Gen 8.5 QD-OLED của Samsung. Quy mô sản xuất càng mở rộng thì chi phí và giá thành càng giảm, mẫu mã đa dạng, đẩy mạnh cơ hội chiếm lĩnh thị trường của công nghệ. Cái này thì cả LCD và OLED đều đang cho microLED hít khói hàng cây số.

​

Cơ hội cho microLED ở đây là rất nhỏ, đặc biệt ở phân khúc chiếm dung lượng lớn nhất của thị trường TV tiêu dùng là 75 inch trở xuống thì gần như… vô vọng. Đơn giản bởi có quá nhiều rào cản kỹ thuật còn chưa xử lý hết được của công nghệ còn non trẻ này, trong khi LCD và OLED đang rất bành trướng. Cộng thêm các hãng chưa làm chủ hoàn toàn quy trình sản xuất, hoặc nếu hoàn thiện được thì lại gặp khó trong việc mở rộng và hạ thấp chi phí. Chút ít cơ may còn sót lại là phân khúc TV cao cấp trên 5.000 USD, nhưng microLED cần trưởng thành hơn và giảm giá xuống tầm ý cái đã.

Nếu có ai nhắc đến ứng dụng màn hình smartphone thì câu trả lời rất đơn giản. Hiện tại, làm màn hình hiển vi phục vụ AR/VR và màn hình cho smartwatch, smartband còn vật vã chưa đâu vào đâu, thì mơ mộng gì đến smartphone vốn đòi hỏi độ phân giải cao hơn, kích thước lớn hơn. OLED hiện đang thống trị màn hình di động và cơ hội ở đây cho microLED là vô cùng quá thấp.

​

Quay lại với màn hình khổ lớn. Những hệ thống dành cho mục đích thương mại có giá lên tới hàng trăm ngàn hay hàng triệu USD là bình thường. Đây là ứng dụng đầu tiên mà microLED chinh phục được trên con đường tiến ra thị trường. Muốn đẩy mạnh phổ cập thì bây giờ cần mở rộng quy mô sản xuất, tập trung hạ giá thành.

Với loại khổ lớn, công nghệ LED chiếm ưu thế áp đảo hơn LCD. Tất cả sản phẩm của Sony, Samsung, LG, TCL được nhắc đến ở trên hay cái ở cafe Tinh Tế và hàng loạt các màn hình thương mại gặp đầy ngoài đường, điểm công cộng, cơ quan, hội chợ triển lãm,... được gọi là LED direct view. Đây mới là sản phẩm sử dụng công nghệ LED thực sự chứ không phải món giả cầy có tên “TV LED”.

​

Khi Sony giới thiệu nguyên mẫu TV Crystal LED năm 2012, họ gọi đây là TV LED “thực” đầu tiên vì nó dùng màn LED chứ không phải LCD. Rất tiếc do quá khó để sản xuất hàng loạt nên hãng quay sang làm LED direct view, và bốn năm sau thì CLEDIS ra đời. Ở đây thì microLED phải cạnh tranh với chính LED truyền thống và miniLED, hai hình thái công nghệ kém hơn nhưng lại nắm ưu thế về chi phí và quy mô.

Độ khó của game

Bây giờ, chúng ta lại phải nhắc đến cái quy ước chung ở đầu bài về microLED. Tinh Tế từng có bài viết đề cập đến quy ước này rồi nhưng chắc không ai nhớ! Do microLED là công nghệ mới và là hình thái tiên tiến của LED, người ta vẫn chưa thực sự rạch ròi được thế nào là microLED. Quy ước và thông số pixel pitch các sản phẩm nêu ở trên được dựa trên nguồn của ba hãng điều tra nghiên cứu thị trường, Informa (đã mua lại IHS Markit), TrendForce và Yole Développment.

​

Đa phần theo họ, để được coi là microLED thì kích cỡ chip LED cần nhỏ hơn 100 micron, hoặc mới đây TrendForce cập nhật mốc này xuống 75 micron. Lớn hơn thì phân loại miniLED và lớn quá thì là LED thường. Ngoại trừ Sony CLEDIS, nguyên mẫu của LG tại CES 2020 và Samsung The Window (từ 75 inch đến 150 inch), các nguyên mẫu còn lại của TCL, Konka, Samsung The Wall hay Leyard lại bị xếp vào nhóm màn hình miniLED direct view.

Theo Digitimes, chúng có điểm ảnh tạo nên từ miniLED với pixel pitch siêu mịn. Sản phẩm của Sharp và nguyên mẫu của Hisense thì không có thông tin. Tính đến hiện tại, chỉ có thông số chip LED một vài nguyên mẫu của LG, Samsung cùng Sony Crystal LED xác định được là “true/real microLED”. Còn lại mình phải dựa vào bên thứ ba từ các hãng nghiên cứu thị trường hoặc không tìm thấy thông tin. Tất nhiên đây là ý kiến từ giới chuyên môn mà thôi, còn truyền thông thì coi tất là microLED.

​

Các bạn có thể lựa chọn áp dụng quy ước trên hoặc không, vì nó không bắt buộc với chúng ta. Nhưng phần nào cũng cho thấy microLED “hiếm” ra sao. Ứng dụng khả thi nhất là màn hình khổ lớn thì đa phần trình diễn với hứa hẹn, trong đó thì cũng chỉ được một số là đồ xịn. Nhưng nếu bạn coi tất cả ở trên là microLED thì cũng không sao. Đằng nào thì đi từ nguyên mẫu phô diễn công nghệ tới sản phẩm kinh doanh thực tế cũng mất rất lâu. Có thể sau này họ sẽ nâng cấp cấu hình lên đủ tiêu chuẩn microLED. Rất nhiều trường hợp còn không được thương mại nữa!

Và thông tin quan trọng cuối cùng là về CLEDIS, sản phẩm thương mại đầu tiên của microLED được bán dưới hình thức B2B. Đây là case study đã được nhiều hãng nghiên cứu thị trường lao vào mổ xẻ. Bản thân Sony cũng đã tham dự nhiều hội thảo để chia sẻ về quá trình phát triển và thương mại của mình, các ưu điểm của Crystal LED nói riêng và microLED nói chung. Giống như tấm nền TRIMASTER OLED, đây là thành tựu của bộ phận bán dẫn và họ đều tự chế tạo các diode nên mới bị đội giá.

​

Theo Futuresource, một hãng tư vấn điều tra thị trường, mỗi mét vuông của CLEDIS ước đoán có giá khoảng 75,000 USD. So với những màn LED siêu mịn đắt nhất thì nó vẫn đắt gấp từ 3 đến 5 lần, còn LCD hay OLED thì bỏ qua không cần so sánh. Họ kết luận dù đẹp đến mấy thì sản xuất hàng loạt cũng là bất khả thi. Đây là con số được đưa ra cùng thời điểm hãng chính thức giao hàng năm 2017. Hy vọng sau hơn ba năm thì công ty đã có thể giảm con số này xuống thấp hơn.

Giờ thì các bạn đã hiểu độ khó của trò chơi mang tên “sản xuất hàng loạt microLED” rồi đấy! Không phải ở mức “hardest” đâu, phải tầm “extremely hardest” hay “insanely hardest” mới mô tả tạm ổn! Bạn nào ở đây đang làm việc với màn LED chắc nghe thấy 75,000 USD trên mỗi mét vuông thì shock lắm.

Cuối cùng là một cái bảng thống kê phân chia theo khu vực, do LEDinside trực thuộc TrendForce tổng hợp, tính đến hết tháng Sáu vừa qua. Có đầy đủ anh hào bốn phương từ Nhật, Đài, Trung, Hàn tới Mỹ, Âu tề tựu. Đơn vị này đánh giá Đài Loan đang là mấu chốt để thương mại hóa công nghệ microLED, khi không phải ai cũng “thừa” thời gian và tiền bạc tự đi mày mò suốt hai thập kỷ như Sony.

​