LCD-paneler är fortfarande huvudströmmen i displayfältet under de kommande 5-10 åren
Ersättningen av vanlig bildskärmsteknik från bildrör till paneler med flytande kristaller har tagit cirka 50 år. I den sista omgången av byte av bildskärmsteknik är den främsta drivkraften för framväxande teknik den ökande konsumentefterfrågan från konsumenter, och kärnan i kommersialiseringen av framväxande teknik är fortfarande priset.
Vi tror att med stöd av teknologier som Mini-LED-bakgrundsbelysning, kommer LCD-paneler att kunna möta konsumenter' nya krav på högupplösta och stora skärmar. Med tanke på att avkastningen och kostnaderna för framväxande teknologier är svåra att lösa på kort sikt, förväntas LCD-paneler förbli den vanliga tekniken inom displayområdet under de kommande 5-10 åren.
Uppgång: Från CRT till Liquid Crystal Display Technology
Med utvecklingen av materialteknologi har bildskärmstekniken också utvecklats från den ursprungliga katodstrålerörsskärmstekniken (CRT) till plattskärmsteknik (FPD), och platta bildskärmar har även utökats till plasmaskärmar (PDP), flytande kristaller ( LCD), och organisk lysdioddisplay (OLED) och andra tekniska vägar.
Utvecklingen av displayteknik kan delas in i tre steg. Ta TV som exempel.
Det första steget, CRT-eran på 1900-talet: 1897 föddes världens's första CRT. Fosforen på skärmens inre yta exciterades av elektronstrålar för att visa bilder, vilket realiserade omvandlingen av elektriska signaler till ljusutgång. Med förbättringen av teknologin och teknologin började industrialiseringen av CRT-tekniken på 1950-talet, och svartvita CRT-TV-apparater och CRT-färg-TV-apparater blev de viktigaste displayenheterna i livet. Även om CRT-produktionskostnaderna är låga och begränsas av bildrör, kan CRT i allmänhet bara vara 34 tum i storlek, vilket inte kan möta den ökande efterfrågan på stora storlekar.
Det andra steget, den alternativa eran av 1990-talet: teknik för bakprojektion, plasmateknik och flytande kristallteknologi är parallella. Storleken på traditionella CRT-TV-apparater kan inte möta konsumenternas behov. Runt 1990 började tillverkarna prova olika tekniker för att uppnå större skärmeffekter. TV:n för bakprojektion är baserad på principen om projektion och emission. Projektorn är installerad i botten av flygkroppen och signalen projiceras till baksidan av den genomskinliga skärmen för visualisering genom reflektion.
Även om TV-apparater med bakprojektion hade fördelarna med stor storlek och hög ljusstyrka vid den tiden, eliminerades problem som glödlampornas livslängd gradvis på grund av deras tunga flygkropp. Plasma-TV:n använder ett plasmarör som ett ljusemitterande element, injicerar blandad gas mellan två ultratunna glasplattor och använder fosfor för att avge ljus genom att applicera en spänning. Även om plasma-TV-apparater har hög skärmupplösning, kan de inte lösas på grund av fenomenet med inbränning av skärmar och har inte blivit huvudströmmen för nästa generations bildskärmar.
Det tredje steget, 2000-talets LCD-era: Tidiga LCD-TV-apparater var upplysta av CCFL-rör inuti TV:n. På grund av begränsningen av rörens volym var tjockleken på TV:n inte idealisk. Efter 2000, med förbättringen av flytande kristallteknologi, har LED-ljusemitterande dioder använts som bakgrundsbelysningskällor för att minska storleken på LCD-TV. Samtidigt har LED-bakplanet uppenbara fördelar i strömförbrukning, vilket är mer än 30% lägre än strömförbrukningen för traditionella LCD-TV.
Sedan 2005 har kostnaden för LCD-TV sjunkit kraftigt, och priskriget bland tillverkarna har blivit mer intensivt vid den tiden, och priserna på LCD-TV har sjunkit kraftigt: Enligt CNN News har 32-tums LCD-TV sjunkit kraftigt från 1 566 USD 2005 till 580 USD 2008. Priset på en CRT-TV av samma storlek är jämförbart. Samma år stod LCD-TV-apparater för mer än 50 % av leveranserna i mitt land för första gången, och blev den vanliga tekniken inom visningsområdet.
Det kan ses från utvecklingen av bildskärmstekniken att högupplösta, stora, tunnare (bärbara) alltid har varit de viktigaste faktorerna för konsumenternas efterfrågan. Den nya generationen bildskärmsteknik behöver inte bara möta konsumenternas behov vid den tidpunkten, tillräckliga prestandafördelar och stabilitet för långsiktig verifiering, utan måste också kontinuerligt minska kostnaderna under industrialiseringsprocessen för att uppnå ett konkurrenskraftigt pris innan den har möjlighet att ersätta de befintliga. Mainstream displayteknik.
Utmaning: Utvecklingen och flaskhalsen för framväxande teknologier
Som vi nämnde i föregående artikel är behoven för bildskärmsindustrin främst portabilitet-flexibilitet, stor storlek och högupplöst. För närvarande inkluderar de framväxande teknologierna som utforskas av stora tillverkare främst OLED, Micro-LED direktdisplay och andra tekniker.
Även om Micro-LED har en hög skärmeffekt tar det fortfarande tid att uppnå kommersialisering: Micro-LED är för närvarande en forskningshotspot inom bildskärmsindustrin, och det är också en av de mest lovande skärmteknologierna i framtiden. Det finns dock tekniska svårigheter som massiv överföring, förpackning och testning, fullfärg, enhetlighet etc., som fortfarande är på forsknings- och utvecklingsstadiet, och det är fortfarande några år kvar till kommersiell massproduktion.
OLED-tekniken har gradvis realiserat kommersiell produktion och har börjat tillämpas på små områden som klockor och mobiltelefoner. Det fullständiga namnet på OLED är organisk lysdiod. OLED använder sig av självlysande avbildning och har egenskaperna låg energiförbrukning, hög kontrast, flexibilitet och relativt enkel process. För närvarande är OLED-skärmar huvudsakligen utrustade med smarta telefoner med vikbara skärmar representerade av aktiv matris AMOLED.
På grund av andra utgifter som avskrivningar och arbetskostnader finns det fortfarande en viss prisskillnad mellan AMOLED- och LCD-mobiltelefonpaneler: Data från Zhiyan Consulting visar att avkastningen på AMOLED behöver nå 80 % och att kostnaden kan vara lägre än den för LCD. Med ökningen av avkastningen förutspår Trendforce att penetrationsgraden för AMOLED-mobiltelefoner kommer att öka från 31 % 2019 till 38 % 2021, och penetrationsgraden för AMOLED-mobiltelefoner förväntas överstiga 50 % 2025.
Även om OLED har börjat användas i små enheter, kommer OLED inte att kunna ersätta LCD-skärmar och bli den vanliga marknaden under de närmaste åren. Det finns tre huvudorsaker:
För det första finns det fortfarande större tekniska hinder för OLED än den mogna TFT-LCD. För närvarande har OLED-tillverkningsprocessen inte en enhetlig massproduktionsteknik, och det är fortfarande nödvändigt att kontinuerligt optimera enheterna, utrustningen och processflödet, såsom masker, vakuumförångningsmaskiner: lågspänningsuppvärmning och elektronstrålebombning av råvarorna i varje lager av OLED i vakuumkammaren eller laseruppvärmningsmetoden sublimeras till atomer och molekyler och passerar sedan genom masken för att kondensera på substratet för att bilda en tunn film. Ju högre precisionsgrad masken har, desto mer enhetlig är tjockleken av varje materiallager kondenseras, och desto mer exakt är positionen för den trefärgade självlysande materialångan avsatt på samma lager. Förstorad produktion har avsevärt ökat svårigheten att uppnå den precision som krävs, och de höga kraven på produktionen har gjort att vakuumindunstningsmaskiner av hög standard fortfarande är"svåra att hitta".
För det andra är OLED-panelens stabilitet otillräcklig jämfört med LCD-panelens livslängd. När skärmen används under lång tid med hög ljusstyrka, kommer känsligheten hos OLED's självlysande materialegenskaper för fukt och syrekoncentration att göra att prestandan hos vissa subpixlar minskar snabbare (halveringstid ) än TFT-LCD, och visa underpixlar med olika färger. Dämpningshastigheten är inte konsekvent, vilket kan orsaka svart skärm, suddighet eller inbränning av OLED:n som används för långvarig hög intensitet. Även om användningen av mobiltelefoner med liten skärm och andra konsumentterminaler inte har någon uppenbar effekt, kräver visningstillämpningen av OLED-paneler i stora enheter fortfarande tekniska uppdateringar och iterationer, vilket inte kan realiseras på kort sikt.
För det tredje saknar OLED en kostnadsmässig konkurrensfördel jämfört med LCD. Enligt uppgifter från IHSMarkit är den nuvarande vanliga marknaden den vanliga panelstorleken på 49 till 60 tum. Om man tar en 55-tums ultrahögupplöst OLED som exempel, är tillverkningskostnaden för en OLED-panel med endast 60 % utbyte ungefär 2,5 gånger så stor som en TFT-LCD av samma storlek. På kort sikt, på grund av de höga tekniska barriärerna för de två nyckelstegen av sublimeringsrening och vakuumdestillation, kan OLED inte snabbt öka utbytet.
För stora OLED-paneler, även om utbytet når mer än 90 %, är tillverkningskostnaden fortfarande cirka 1,8 gånger högre än för TFT-LCD-skivor av samma storlek. Med hänsyn till att avskrivningar också är en viktig kostnadsfaktor, har OLED-fabriken skrivits av, och kostnadsgapet på 60 % avkastning är fortfarande 1,7 gånger, och avkastningen reduceras till 1,3 gånger i fallet med 90 %.
Även om OLED har en kapacitetsutvidgningstrend inom området för små och medelstora skärmar och har prestandafördelar, på det stora området, jämfört med TFT-LCD, har OLED fortfarande teknologi och kapacitetsbegränsningar inom 3-5 år. Samsung och LGD, som har investerat i denna teknik i stor skala, kommer att ha framtiden. Den totala leveransvolymen överstiger inte 10 % av den globala efterfrågan på TV-paneler, och det finns fortfarande ett stort gap med TFT-LCD-leveransvolymen.
Nya möjligheter: Mini-LED-bakgrundsbelysningsteknik ger tillväxtmöjligheter för LCD
Jämfört med OLED-teknik har LCD-teknik uppenbara fördelar vad gäller kostnad och livslängd; den har en liten skillnad i färgomfång, upplösning och strömförbrukning, och har nackdelar i kontrast och oskärpa i rörliga bilder. Även om OLED har en mängd olika egenskaper med utmärkt bildkvalitet, och dess självlysande skärmteknologi är erkänd som den nya utvecklingsriktningen för den framtida bildskärmsindustrin, måste den nuvarande materialstabiliteten och förpacknings- och förseglingstekniken för OLED förbättras, jämfört med den mogna traditionella bakgrundsbelysningen Source LCD, kostnaden har fortfarande utrymme för ytterligare sjunka.
Utseendet på Mini-LED förändrade den passiva situationen för LCD. Tillägget av Mini-LED-bakgrundsbelysningsteknik har avsevärt förbättrat LCD-skärmens prestanda och konkurrerar direkt med OLED i alla aspekter av icke-flexibel skärmprestanda: Eftersom Mini-LED har lokal dimningsteknik kan den dynamiskt justera den övergripande bilden. Ljus kan uppnå hög dynamisk kontrast och bred färgomfångsskärm. Genom speciell förpackningsstruktur och teknologi kan ljusvinkeln ökas, haloeffekten kan minskas och terminalen kan uppnå nästan noll OD-design med enhetlig självblandningseffekt, och hela maskinen kan vara tunn och lätt. Den kan uppnå samma effekt som OLED-skärm.
