LCD 패널 산업에 대한 심층 보고서

Dec 11, 2021

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LCD 패널은 향후 5~10년 동안 여전히 디스플레이 분야의 주류입니다.

영상관에서 액정 패널로 주류 디스플레이 기술을 대체하는 데 약 50년이 걸렸습니다. 디스플레이 기술 교체의 마지막 라운드에서 신흥 기술의 주요 원동력은 소비자의 증가하는 소비자 수요이며 신흥 기술의 상업화 핵심은 여전히 ​​가격입니다.



Mini-LED 백라이트와 같은 기술의 지원으로 LCD 패널이 소비자를 만날 수 있을 것이라고 믿습니다.' 고화질 및 대형 화면 디스플레이에 대한 새로운 요구. 신흥 기술의 수율과 비용이 단기간에 해결되기 어려운 점을 감안할 때, LCD 패널은 향후 5~10년 동안 디스플레이 분야에서 주류 기술로 남을 것으로 예상된다.


부상: CRT에서 액정 디스플레이 기술로

재료 기술의 발달로 디스플레이 기술도 기존 CRT(Cathode Ray Tube Display) 기술에서 FPD(Flat Panel Display Technology)로 발전했으며, 평판 디스플레이도 PDP(Plasma Display), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 등으로 확장되었습니다. LCD), 유기 발광 다이오드 디스플레이(OLED) 및 기타 기술 경로.


디스플레이 기술의 발전은 세 단계로 나눌 수 있습니다. TV를 예로 들어보자.

첫 번째 단계, 20세기의 CRT 시대: 1897년, 세계 최초의 CRT가 탄생했습니다. 스크린 내부 표면의 형광체는 전자빔에 의해 여기되어 이미지를 표시하고, 이는 전기 신호를 광 출력으로 변환하는 것을 실현했습니다. 1950년대에는 기술과 기술의 발달로 CRT 기술의 산업화가 시작되어 흑백 CRT TV와 컬러 CRT TV가 생활에서 가장 중요한 디스플레이 장치가 되었습니다. CRT 생산 비용은 낮고 영상관에 의해 제한되지만 일반적으로 CRT는 크기가 34인치 밖에 되지 않아 증가하는 대형 수요를 충족할 수 없습니다.


두 번째 단계인 1990년대의 대안적 시대인 리어 프로젝션 기술, 플라즈마 기술 및 액정 기술이 나란히 있습니다. 전통적인 CRT TV의 크기는 소비자의 요구를 충족시킬 수 없습니다. 1990년경, 제조업체들은 더 큰 디스플레이 효과를 얻기 위해 다양한 기술을 시도하기 시작했습니다. 리어 프로젝션 TV는 프로젝션 및 방출의 원리를 기반으로 합니다. 프로젝터는 동체 하단에 설치되며 반사를 통한 시각화를 위해 반투명 스크린 후면에 신호를 투사합니다.


리어 프로젝션 TV는 당시 대형화와 고휘도의 장점이 있었지만, 무거운 동체로 인해 전구의 수명과 같은 문제가 점차 해소되었습니다. 플라즈마 TV는 플라즈마 튜브를 발광 소자로 사용하고 두 개의 초박형 유리판 사이에 혼합 가스를 주입하고 형광체를 사용하여 전압을 인가하여 빛을 방출합니다. 플라즈마 TV는 화면 선명도가 높지만 화면 번인 현상으로 인해 해상도가 낮아 차세대 디스플레이의 주류가 되지 못하고 있다.


세 번째 단계, 21세기 LCD 시대: 초기 LCD TV는 TV 내부의 CCFL 튜브에 의해 조명되었습니다. 튜브의 부피 제한으로 인해 TV의 두께가 이상적이지 않았습니다. 2000년 이후 액정 기술의 발전으로 LCD TV의 크기를 줄이기 위해 백라이트 광원으로 LED 발광 다이오드가 사용되었습니다. 동시에 LED 백플레인은 기존 LCD TV의 전력 소비보다 30% 이상 낮은 전력 소비에서 명백한 이점이 있습니다.


2005년 이후 LCD TV의 가격이 급격히 하락하고 당시 제조사 간의 가격 전쟁이 더욱 치열해지면서 LCD TV 가격이 크게 하락했습니다. CNN 뉴스에 따르면 32인치 LCD TV가 1,566달러에서 크게 하락했습니다. 2005년에는 580달러로, 2008년에는 580달러로 떨어졌다. 같은 크기의 CRT TV 가격은 비슷하다. 같은 해 LCD TV는 우리나라에서 처음으로 출하량의 50% 이상을 차지하며 디스플레이 분야의 주류 기술이 되었습니다.


디스플레이 기술의 진화를 보면 고화질, 대형화, 박형화(휴대용)가 항상 소비자 수요의 주요 요인이었음을 알 수 있습니다. 차세대 디스플레이 기술은 당시 소비자의 요구를 충족해야 하고, 충분한 성능 이점과 장기적인 검증을 위한 안정성이 필요할 뿐만 아니라 산업화 과정에서 지속적으로 비용을 줄여야 경쟁력 있는 가격을 달성할 수 있습니다. 기존 것을 대체할 수 있는 기회. 주류 디스플레이 기술.


과제: 신흥 기술의 개발 및 병목 현상

이전 기사에서 언급했듯이 디스플레이 산업의 요구는 주로 휴대성-유연성, 대형 및 고화질입니다. 현재 주요 제조업체가 탐색하는 신흥 기술에는 주로 OLED, Micro-LED 직접 디스플레이 및 기타 기술이 포함됩니다.


Micro-LED는 디스플레이 효과가 높지만 상용화까지는 시간이 걸립니다. Micro-LED는 현재 디스플레이 산업의 연구 핫스팟이자 미래의 가장 유망한 디스플레이 기술 중 하나입니다. 그러나 아직 연구 개발 단계에 있는 대량 이송, 포장 및 시험, 풀 컬러, 균일성 등의 기술적인 어려움이 있으며, 상용화 양산까지는 아직 몇 년이 남은 실정이다.


OLED 기술은 점차 상업화를 실현하며 시계, 휴대폰 등 소형 분야에 적용되기 시작했다. OLED의 정식 명칭은 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode)이다. OLED는 자체 발광 이미징을 사용하며 낮은 에너지 소비, 높은 명암비, 유연성 및 비교적 간단한 프로세스의 특성을 가지고 있습니다. 현재 OLED 디스플레이는 Active Matrix AMOLED로 대표되는 폴더블 스크린을 탑재한 스마트폰이 주를 이루고 있다.


감가상각비 및 인건비와 같은 기타 비용으로 인해 AMOLED와 LCD 휴대폰 패널 사이에는 여전히 일정한 가격 차이가 있습니다. Zhiyan Consulting의 데이터에 따르면 AMOLED의 수율은 80%에 도달해야 하며 비용은 AMOLED보다 낮을 수 있습니다. LCD. Trendforce는 수율 증가에 따라 AMOLED mobile phone의 보급률이 2019년 31%에서 2021년 38%로 증가할 것이며, AMOLED mobile phone의 보급률은 2025년에는 50%를 초과할 것으로 예상하고 있습니다.


OLED는 소형 기기에 사용되기 시작했지만 OLED는 LCD 화면을 대체하지 못하고 향후 몇 년 동안 주류 시장이 될 것입니다. 세 가지 주요 이유가 있습니다.


첫째, OLED에는 성숙한 TFT-LCD보다 여전히 더 큰 기술적 장벽이 있습니다. 현재 OLED 제조 공정은 통일된 양산 기술이 없으며, 여전히 마스크, 진공 증착기: 저전압 가열 및 전자빔 충격과 같은 장치, 장비 및 공정 흐름을 지속적으로 최적화해야 합니다. OLED의 각 층의 원료는 진공 챔버 또는 레이저 가열 방식으로 원자와 분자로 승화한 다음 마스크를 통과하여 기판에 응축되어 박막을 형성합니다. 마스크의 정밀도가 높을수록 재료의 각 층의 두께가 더 균일해지며 동일한 층에 증착되는 삼색 발광 재료의 위치가 더 정확해집니다. 대형 생산으로 인해 요구되는 정밀도를 달성하는 데 어려움이 크게 증가했으며 높은 생산 요구 사항으로 인해 여전히&'& '를 찾기 힘든 높은 표준 진공 증발 기계가 되었습니다.


둘째, LCD 패널의 수명에 비해 OLED 패널의 안정성이 부족하다. 화면을 고휘도로 장시간 사용하면 습도와 산소 농도에 대한 OLED'의 자발광 물질 특성의 감도로 인해 일부 하위 픽셀의 성능이 더 빨리 저하됩니다(반감기 ) TFT-LCD에 비해 sub-pixel을 다른 색상으로 표시 감쇠 속도가 일정하지 않아 장기간 고휘도에 사용되는 OLED의 검은 화면, 블러 또는 번인(burn-in)이 발생할 수 있습니다. 소형 휴대폰 및 기타 소비자 단말의 사용이 뚜렷한 영향을 미치지는 않지만 대형 기기에 OLED 패널의 디스플레이 적용은 여전히 ​​단기간에 실현할 수 없는 기술 업데이트와 반복이 필요합니다.


셋째, OLED는 LCD에 비해 원가경쟁력이 부족하다. IHSMarkit의 데이터에 따르면 현재 주류 시장은 49~60인치의 주류 패널 크기입니다. 55인치 초고화질 OLED를 예로 들면 수율이 60%에 불과한 OLED 패널의 제조원가는 같은 크기의 TFT-LCD에 비해 약 2.5배 가량 비싸다. 단기적으로는 승화정제와 진공증류의 두 가지 핵심 단계의 높은 기술적 장벽으로 인해 OLED는 수율을 빠르게 높일 수 없다.


대형 OLED 패널의 경우 수율이 90% 이상에 도달하더라도 여전히 동일한 크기의 TFT-LCD에 비해 제조 비용이 약 1.8배 수준이다. 감가상각도 비용의 중요한 요소라는 점을 감안해 OLED 공장은 감가상각을 했고, 60% 수율의 비용갭은 여전히 ​​1.7배, 90%의 경우 수율은 1.3배로 줄어든다.


OLED는 중소형 화면 분야에서 capa 확장 경향이 있고 성능상의 이점이 있지만, 대형 분야에서는 TFT-LCD에 비해 OLED가 여전히 3~5년 이내에 기술 및 capa 제한이 있습니다. 이 기술에 대규모로 투자한 삼성과 LGD는 앞으로 전체 출하량이 전 세계 TV 패널 수요의 10%를 넘지 않을 것이며, TFT-LCD 출하량과의 격차도 여전히 크다.


새로운 기회: Mini-LED 백라이트 기술은 LCD에 성장 기회를 제공합니다.


OLED 기술과 비교할 때 LCD 기술은 비용과 수명 측면에서 분명한 이점이 있습니다. 색재현율, 해상도, 소비전력의 차이가 적고 명암비와 동영상 흐림에 단점이 있다. OLED는 우수한 화질과 다양한 특성을 갖고 있으며 자체 발광 디스플레이 기술이 미래 디스플레이 산업의 새로운 발전 방향으로 인식되고 있지만, OLED의 현재 재료 안정성과 패키징 및 밀봉 기술은 기존 OLED 대비 개선이 필요하다. 성숙한 전통적인 백라이트 소스 LCD, 비용은 여전히 ​​추가 침몰의 여지가 있습니다.


Mini-LED의 등장은 LCD의 수동적인 상황을 바꾸어 놓았습니다. Mini-LED 백라이트 기술의 추가로 LCD의 성능이 크게 향상되었으며 non-flexible 디스플레이 성능의 모든 측면에서 OLED와 직접 경쟁합니다. Mini-LED에는 로컬 디밍 기술이 있기 때문에 전체 그림을 동적으로 조정할 수 있습니다. 빛은 높은 동적 대비와 넓은 색 영역 디스플레이를 달성할 수 있습니다. 특별한 포장 구조와 기술을 통해 광각을 증가시킬 수 있고 후광 효과를 감소시킬 수 있으며 터미널은 균일한 자체 혼합 효과로 거의 0에 가까운 OD 설계를 달성할 수 있으며 전체 기계는 얇고 가벼울 수 있습니다. OLED 디스플레이와 동일한 효과를 얻을 수 있습니다.


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