Какие компании владеют патентами на дисплеи на основе микросветодиодов? В каких направлениях они прикладывают основные усилия, и каковы сильные стороны их портфеля патентов?
Широкий спектр участников
Аналитики Yole Développement определили почти 1 500 патентов, поданных 125 компаниями и организациями, относящихся к сфере производства дисплеев на основе микросветодиодов. Среди них несколько стартапов, производители дисплеев, OEM-производители, полупроводниковые компании, производители светодиодов и исследовательские институты.
В целом, база патентов относительно новая, со средним сроком 3,2 года, если рассматривать всю совокупность документов. Первые патенты были поданы в 2000-2001 годах, но основная активность началась после 2012 года. Таким образом, на настоящий момент лишь небольшое количество патентов было выдано.
Первопроходцами стали такие компании, как Sony, Sharp, MIT и некоторые другие, хотя основная часть первоначальных разработок проводилась различными научно-исследовательскими институтами, включая Государственный университет Канзаса, Университет Гонконга, Университет Стратклайд и Институт Тиндалла (который выделил отдельно mLED, InfiniLED и X-Celeprint), Университет штата Иллинойс и такие стартапы, как Luxvue, а позже Playnitride и Mikro Mesa.
Исследование Yole Développement также показывает ряд компаний, которые еще не идентифицированы как ключевые игроки в сфере производства дисплеев на основе микросветодиодов. Более того, наше исследование подтверждает вовлеченность многих других компаний, таких как Intel и Goertek, которые традиционно не были связаны с технологией производства дисплеев. С другой стороны, различные компании, которые, как известно, активно работают в этой области, например, Huawei, еще не опубликовали никаких патентов в этой области.
В целом, инициатива в данной сфере принадлежит преимущественно стартапам и исследовательским институтам. За исключением компаний Sharp и Sony, производители дисплеев и светодиодов пришли в эту область относительно поздно. Многие компании начали усиливать свои исследования и разработки в области микросветодиодов после того, как Apple продемонстрировала веру в микросветодиоды вместе с приобретением компании Luxvue. По состоянию на декабрь 2017 года у Apple появился наиболее полный портфель патентов, охватывающий практически все ключевые технологические блоки. Однако, многие патенты Apple относятся к технологической экосистеме, созданной благодаря трансферу технологий производства микроэлектронных механических систем (MEMS). Другие компании, такие как Sony, с меньшим портфелем патентов, но имеющие преимущество по срокам заявок на патенты, могут владеть правами на более фундаментальные разработки, и иметь сильные позиции в части защиты интеллектуальной собственности.
Преобладают патенты по передаче пикселей и структуре дисплея, в то время как управление дефектами неожиданно осталось позади
Многие патенты включают описания концепций дисплеев и конструктивного исполнения. Но с точки зрения технологий производства, передача и сборка пикселей, как ни удивительно, является основной темой, обсуждаемой в описании изобретения. Возможность с высокой точностью собирать миллионы маленьких светодиодных чипов в дорогостоящее, современное устройство, с очень высоким ПВГ (процентом выхода годных изделий), уже давно считается ключевым фактором для развития отрасли производства дисплеев на основе микросветодиодов.
Десятки возможных решений представлены со стороны более чем 50 организаций. Некоторые из них, похоже, серьезно думали над вопросом и изучили надежные стратегии развития для решения этих проблем. Но многие другие заявки на патенты лишь приблизительно описывают идею или концепцию. Несмотря на разнообразие обсуждаемых решений, они могут быть применены в отношении менее, чем в 10 основных продуктовых групп, включая микроэлектронные механические системы (MEMS), полимерные штампы, жидкостные пленки, липкие ленты и т.д.
Сразу за аспектами передачи изображения стоят вопросы конструкционного исполнения и технологий производства, поскольку в настоящее время микросветодиоды имеют гораздо более низкую эффективность, чем их традиционные «макро» аналоги. Для повышения эффективности требуются новые структуры и производственные процессы, а также чипы, подходящие для передачи и сборки, или оптимизация схемы распределения для применения в дисплеях.
Более удивительным является сравнительно небольшое число заявок на патенты, связанных с управлением дефектами и тестированием микросветодиодов. Эти аспекты считаются ключевыми факторами, поскольку даже с чрезвычайно высокими процентом выхода годных изделий в производственном процессе, бракованные пиксели останутся, и здесь требуется стратегия управления дефектами.
КОМПЛЕКСНАЯ цепочка поставок?
Запуск крупносерийного производства дисплеев на основе микросветодиодов требует объединения трех различных технологий и звеньев в цепочке поставок: производство светодиодов, изготовление сборочной платы и серийная передача и сборка микрочипов. Цепочка поставок является сложной и длительной по сравнению со стандартными дисплеями. Каждый процесс имеет решающее значение, и эффективно управлять каждым аспектом – это проблема. Ни одна из компаний на рынке, по всей видимости, не готова выстроить цепочку поставок и управлять ею, и цепочка поставок будет, вероятнее всего, горизонтальной, по сравнению с другими традиционными технологиями производства дисплеев.
Обзор патентов указывает на эти проблемы через то, что в процесс вовлечено множество отраслевых игроков, но мы видим, что технические требования в заявках на патенты отличаются друг от друга. Для мелкосерийных применений с высокой добавленной стоимостью, таких как, например, микродисплеи для дополненной / гибридной реальности для корпоративного, военного и медицинского рынков, можно предусмотреть хорошо финансируемый стартап с хорошими технологиями, эффективно управляемыми цепочками поставок. Однако потребительские товары, такие как телевизоры и смартфоны, потребуют значительных инвестиций, чтобы запустить крупносерийное производство.
Несмотря на то, что только несколько компаний имеют широкий портфель патентов, охватывающий все основные технологические блоки (структура передачи чипов, архитектура дисплея и т. д.), достаточное количество игроков имеют патенты по многим технологическим блокам, чтобы гарантировать, что сложное лицензирование и юридические битвы возникнут сразу же, как только начнется массовое производство дисплеев, которые выйдут на рынок. Небольшие компании с сильными позициями в различных технологических процессах попытаются получить лицензионные сборы от более крупных игроков, вовлеченных в производство. Крупные корпорации будут пытаться блокировать деятельность друг друга и помешать своим конкурентам выйти на рынок. Чтобы подготовиться к таким событиям, некоторые запоздалые компании, похоже, подают большое количество заявок на патенты, которые иногда содержат не так много существенной информации.
ЦЕЛИ ОТЧЕТА
-
Выявить ключевые патенты и основных участников (OEM-производителей, производителей дисплеев, производителей светодиодов, стартапы, исследовательские институты)
-
Выявить ключевые технологические блоки и основные решения, которые изучаются различными компаниями
-
Проверить текущее состояние развития технологий производства дисплеев на основе микросветодиодов
-
Оценить преимущества портфеля патентов лидирующих компаний в этой области, и их главных фокус в развитии технологий и сфере применения
-
Выявить сотрудничество в области интеллектуальной собственности между различными организациями