Углубленный отчет об индустрии ЖК-панелей

ЖК-панели по-прежнему будут основной отраслью дисплеев в ближайшие 5-10 лет.

Замена основных технологий отображения с кинескопов на жидкокристаллические панели заняла около 50 лет. На последнем этапе замены технологий отображения основной движущей силой новых технологий является растущий потребительский спрос потребителей, а ядром коммерциализации новых технологий по-прежнему остается цена.

Мы считаем, что благодаря поддержке таких технологий, как подсветка Mini-LED, ЖК-панели смогут удовлетворить новые потребности потребителей в дисплеях высокой четкости и больших экранах. Учитывая, что урожайность и стоимость новых технологий сложно определить в краткосрочной перспективе, ожидается, что ЖК-панели останутся основной технологией в области дисплеев в ближайшие 5-10 лет.

 Rise: от ЭЛТ к технологии жидкокристаллических дисплеев

С развитием технологии материалов технология отображения также превратилась из оригинальной технологии дисплеев с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) в технологию плоских дисплеев (FPD), а плоские дисплеи также распространились на плазменные дисплеи (PDP), жидкокристаллические дисплеи ( ЖК-дисплей), органический светодиодный дисплей (OLED) и другие технические маршруты.

Развитие технологии отображения можно разделить на три этапа. Возьмем, к примеру, телевидение.

Первый этап, эпоха ЭЛТ 20-го века: в 1897 году родилась первая в мире ЭЛТ. Люминофор на внутренней поверхности экрана возбуждался электронными лучами для отображения изображений, что осуществляло преобразование электрических сигналов в световой поток. С совершенствованием технологий и технологий в 1950-х годах началась индустриализация ЭЛТ-технологий, и черно-белые ЭЛТ-телевизоры и цветные ЭЛТ-телевизоры стали наиболее важными устройствами отображения в жизни. Хотя затраты на производство ЭЛТ невелики и ограничены кинескопами, размер ЭЛТ обычно может составлять всего 34 дюйма, что не может удовлетворить растущий спрос на большие размеры.

Второй этап, альтернативная эпоха 1990-х годов: параллельно идут технологии обратной проекции, плазменные технологии и технологии жидких кристаллов. Размер традиционных ЭЛТ-телевизоров не может удовлетворить потребности потребителей. Примерно в 1990 году производители начали пробовать различные технологии для достижения большего эффекта отображения. Телевизор с обратной проекцией основан на принципе проецирования и излучения. Проектор установлен в нижней части фюзеляжа, и сигнал проецируется на заднюю часть полупрозрачного экрана для визуализации посредством отражения.

Хотя в то время телевизоры с обратной проекцией имели такие преимущества, как большой размер и высокая яркость, такие проблемы, как срок службы ламп, постепенно были устранены из-за их тяжелого фюзеляжа. Плазменный телевизор использует плазменную трубку в качестве светоизлучающего элемента, впрыскивает газовую смесь между двумя ультратонкими стеклянными пластинами и использует люминофоры для излучения света путем приложения напряжения. Хотя плазменные телевизоры имеют высокое разрешение экрана, с ними невозможно справиться из-за явления выгорания экрана, и они не стали основным направлением дисплеев следующего поколения.

Третий этап, эра ЖК-дисплеев 21-го века: первые ЖК-телевизоры освещались лампами CCFL внутри телевизора. Из-за ограничения объема трубок толщина телевизора была не идеальной. После 2000 года, с развитием технологии жидких кристаллов, светодиоды стали использовать в качестве источников подсветки для уменьшения размеров ЖК-телевизоров. В то же время светодиодная объединительная плата имеет очевидные преимущества в энергопотреблении, которое более чем на 30% ниже энергопотребления традиционных ЖК-телевизоров.

С 2005 года стоимость ЖК-телевизоров резко упала, ценовая война между производителями в это время стала более интенсивной, и цены на ЖК-телевизоры резко упали: по данным CNN News, 32-дюймовые ЖК-телевизоры резко упали с 1566 долларов США. в 2005 году до 580 долларов США в 2008 году. Цена ЭЛТ-телевизора того же размера сопоставима. В том же году ЖК-телевизоры впервые составили более 50% поставок в мою страну, став основной технологией в области дисплеев.

Из эволюции технологий отображения видно, что экраны высокой четкости, большого размера, более тонкие (портативные) всегда были основными факторами потребительского спроса. Новое поколение технологий отображения не только должно отвечать потребностям потребителей того времени, иметь достаточные преимущества в производительности и стабильность для долгосрочной проверки, но также должно постоянно снижать затраты в процессе индустриализации, чтобы достичь конкурентоспособной цены до того, как она будет возможность замены существующих. Основная технология отображения.

Задача: развитие и узкие места новых технологий

Как мы упоминали в предыдущей статье, потребности индустрии дисплеев в основном заключаются в портативности и гибкости, большом размере и высоком разрешении. В настоящее время новые технологии, изучаемые крупными производителями, в основном включают OLED, прямой дисплей Micro-LED и другие технологии.

Хотя Micro-LED обладает высоким эффектом отображения, для достижения коммерциализации все же требуется время: Micro-LED в настоящее время является горячей точкой исследований в индустрии дисплеев, а также одной из самых многообещающих технологий отображения в будущем. Однако существуют технические трудности, такие как массовая передача, упаковка и тестирование, полноцветность, однородность и т. д., которые все еще находятся на стадии исследований и разработок, и до коммерческого массового производства еще несколько лет.

Технология OLED постепенно начала коммерческое производство и начала применяться в небольших областях, таких как часы и мобильные телефоны. Полное название OLED — органический светодиод. OLED использует самосветящееся изображение и отличается низким энергопотреблением, высокой контрастностью, гибкостью и относительно простым процессом. В настоящее время OLED-дисплеями в основном оснащены смартфоны со складными экранами, представленными активной матрицей AMOLED.

Из-за других расходов, таких как амортизация и затраты на рабочую силу, все еще существует определенная разница в цене между AMOLED и ЖК-панелями мобильных телефонов: данные Zhiyan Consulting показывают, что доходность AMOLED должна достигать 80%, а ее стоимость может быть ниже, чем у ЖК. Trendforce прогнозирует, что с увеличением доходности уровень проникновения мобильных телефонов AMOLED вырастет с 31% в 2019 году до 38% в 2021 году, а в 2025 году ожидается, что уровень проникновения мобильных телефонов AMOLED превысит 50%.

Хотя OLED начали использовать в устройствах небольшого размера, OLED не сможет заменить ЖК-экраны и стать основным рынком в ближайшие несколько лет. Есть три основные причины:

Во-первых, для OLED по-прежнему существуют более серьезные технические барьеры, чем для зрелого TFT-LCD. В настоящее время процесс производства OLED не имеет единой технологии массового производства, и все еще необходимо постоянно оптимизировать устройства, оборудование и технологические процессы, такие как маски, вакуумно-испарительные машины: низковольтный нагрев и бомбардировка электронным лучом сырье каждого слоя OLED в вакуумной камере или методом лазерного нагрева сублимируется на атомы и молекулы, а затем проходит через маску, чтобы конденсироваться на подложке, образуя тонкую пленку. Чем выше степень точности маски, тем равномернее уплотняется толщина каждого слоя материала и тем точнее положение паров трехцветного люминесцентного материала, нанесенных на один и тот же слой. Увеличение размеров производства значительно усложнило достижение требуемой точности, а из-за высоких требований к производству высококачественные вакуумно-испарительные машины все еще «трудно найти».

Во-вторых, стабильность OLED-панели недостаточна по сравнению со сроком службы ЖК-панели. Когда экран используется в течение длительного времени с высокой яркостью, чувствительность характеристик самосветящегося материала OLED к влажности и концентрации кислорода приведет к более быстрому снижению производительности некоторых субпикселей (период полураспада), чем у TFT-LCD, и субпиксели дисплея имеют разные цвета. Скорость затухания непостоянна, что может привести к черному экрану, размытию или выгоранию OLED, который используется для длительной работы с высокой интенсивностью. Хотя использование мобильных телефонов и других потребительских терминалов с маленькими экранами не оказывает очевидного влияния, применение дисплеев OLED-панелей в устройствах большого размера по-прежнему требует технологических обновлений и итераций, которые невозможно реализовать в краткосрочной перспективе.

В-третьих, OLED не имеет конкурентного преимущества по цене перед ЖК. Согласно данным IHSMarkit, на текущий момент на массовом рынке представлены панели размером от 49 до 60 дюймов. Если взять в качестве примера 55-дюймовый OLED сверхвысокой четкости, то стоимость производства OLED-панели с коэффициентом годности всего 60% примерно в 2,5 раза превышает стоимость TFT-LCD того же размера. В краткосрочной перспективе из-за высоких технических барьеров на двух ключевых этапах сублимационной очистки и вакуумной дистилляции OLED не могут быстро увеличить выход продукции.

Для OLED-панелей большого размера, даже если процент выхода продукции достигает более 90%, себестоимость производства все равно примерно в 1,8 раза выше, чем у TFT-LCD того же размера. Принимая во внимание, что амортизация также является важным фактором себестоимости, фабрика OLED амортизирована, а разрыв в стоимости при выходе 60% по-прежнему составляет 1,7 раза, а доходность снижается до 1,3 раза в случае 90%.

Хотя OLED имеет тенденцию к увеличению емкости в области экранов малого и среднего размера и имеет преимущества в производительности, в области больших размеров по сравнению с TFT-LCD OLED все еще имеет ограничения по технологиям и мощности в течение 3-5 лет. У компаний Samsung и LGD, которые крупно инвестировали в эту технологию, будет будущее. Общий объем поставок не превышает 10% мирового спроса на телевизионные панели, и по-прежнему существует большой разрыв с объемом поставок TFT-LCD.

Новые возможности: технология подсветки Mini-LED открывает возможности для развития ЖК-дисплеев

По сравнению с технологией OLED, технология LCD имеет очевидные преимущества с точки зрения стоимости и срока службы; он имеет небольшую разницу в цветовой гамме, разрешении и энергопотреблении, а также имеет недостатки в контрастности и размытии движущегося изображения. Хотя OLED обладает множеством характеристик с отличным качеством изображения, а технология самосветящегося дисплея признана новым направлением развития индустрии дисплеев будущего, нынешняя стабильность материала, а также технология упаковки и запечатывания OLED должны быть улучшены по сравнению с технологиями OLED. зрелый традиционный ЖК-дисплей с подсветкой, стоимость все еще имеет место для дальнейшего снижения.

Появление Mini-LED изменило пассивную ситуацию LCD. Добавление технологии подсветки Mini-LED значительно улучшило характеристики ЖК-дисплея и напрямую конкурирует с OLED во всех аспектах негибкой производительности дисплея: поскольку Mini-LED имеет технологию локального затемнения, он может динамически регулировать общее изображение. Свет позволяет добиться высокой динамической контрастности и широкой цветовой гаммы. Благодаря специальной конструкции и технологии упаковки можно увеличить угол освещения, уменьшить эффект ореола, а терминал может достичь почти нулевого наружного диаметра с равномерным эффектом самосмешивания, а вся машина может быть тонкой и легкой. Он может достичь того же эффекта, что и OLED-дисплей.