베이징대 정보과학기술학원 마이크로일렉트로닉스 교수인 관쉬둥은 LCD 디스플레이가 다른 디스플레이 기술로 대체될 가능성을 방지하고, 미래지향적인 기술 연구개발을 강화하고, 비액정 디스플레이 기술에 주의를 기울여야 한다고 지적했다. 그렇다면 중국 디스플레이 기술의 미래 배치에 가장 적합한 것은 무엇일까?
OLED 기술은 국가 핵심 지원
지난 2년 동안 대형 스크린은 TV 시장 발전의 추세가 되었고, 현재 국내 55인치 컬러 TV가 주류 사이즈가 되었지만, 앞으로는 65인치 이상이 시장이 될 것입니다. 예측에 따르면, 2018년 65인치 LCD TV는 전체 TV 시장의 약 8.7%를 차지할 수 있으며, 2020년까지 70인치 LCD TV가 최대 10%를 차지할 것입니다.
TV 제품의 대형 사이즈의 아울렛, 글로벌 패널 기업들이 경쟁적으로 배치하는 초고세대 LCD 패널 생산 라인(10세대 이상)입니다. BOE와 화싱 광전은 10세대 이상의 패널 생산 라인 2개를 건설하는 데 투자했으며, 폭스콘, LGD, 후이커, CEC 등의 기업들이 초고세대 LCD 패널 생산 라인을 배치하기 시작했습니다. 통계에 따르면, 전 세계적으로 10세대 이상의 LCD 패널 생산 라인이 8개나 예정되어 있습니다.
LCD 패널 생산 라인과 비교하면 국내 고급 OLED 생산 라인은 아직 공석 상태이지만 국내 패널 제조업체는 이미 인쇄 OLED 기술에 대한 연구 개발을 시작했습니다. TCL 연구소 수석 컨설턴트 주창창은 증발 공정으로 소형 OLED를 만드는 것은 좋지만 대형 OLED를 만드는 것은 수율이 비교적 낮고 가격이 너무 비싸서 삼성은 포기했다고 설명했습니다. 그리고 인쇄 공정을 사용하여 OLED를 만드는 것은 비용을 줄일 수 있습니다. 그래서 2012년 초, TCL 그룹 부사장 겸 연구소 얀샤오린은 국내에서 처음으로 인쇄 디스플레이가 대형 OLED 디스플레이 기술 병목 현상의 돌파구이며 중요한 방향이라고 제안했습니다.
2014년 광둥성 과학기술청은 산업 거인을 핵심으로 설립하고, 광둥성의 최고 지식 자원과 광둥성 인쇄 및 디스플레이 기술 혁신 연맹을 지원하며, 인쇄 OLED 디스플레이 기술 공공 R&D 오픈 플랫폼을 구축하고, 광둥 폴리화 인쇄 디스플레이 기술 유한회사를 설립했습니다.
그리고 중국은 "13.5" 국가중점연구개발계획에서 인쇄형 OLED기술 개발을 중점지원사업 중 하나로 지정하였고, 중점사업 중 국가신소재 초안에서도 인쇄형 OLED기술을 포함시켰습니다.
2016년 광둥 폴리화 인쇄 및 디스플레이 테크놀로지 주식회사(TCL의 화싱 광전자 주식회사, 톈마 마이크로일렉트로닉스 주식회사가 공동 출자)와 미국 듀폰, 일본 스미토모 화학, 닛산 화학 등 미국 기업과 전략적 협력 협정을 체결하고, 폴리화가 OLED 인쇄 기술을 개발하는 데 필요한 소재 및 공정 요건을 지원하고, 관련 연구개발 장비를 맞춤형으로 제공할 예정입니다.
주창창은 화싱 광전자, 광저우 뉴 비전 광전자, 푸저우 대학 공동 연구 인쇄 OLED가 31인치 FHD 인쇄 OLED 샘플을 만들었다고 지적했다. 현재 광저우 과학 도시 폴리화 공장은 이미 커버되어 장비 시운전 단계에 돌입했으며, 8월 말쯤 테스트 라인이 통과할 수 있을 것으로 보인다.
중국의 레이저 디스플레이 기술과 외국의 유사 기술
인쇄용 OLED 기술 연구 개발이든, 고급 LCD 패널 생산 라인 투자이든 주로 상류 패널 제조업체에 투자하는 반면, 레이저 디스플레이 레이아웃은 하류 장비 제조업체에 투자합니다.
최근 2~3년 사이 레이저 TV가 급속도로 발전하고 있으며, 하이센스, 창홍 등의 컬러TV 브랜드가 레이아웃을 가속화하고 있을 뿐만 아니라, 기장, 소니, 씨스틸, 웨일 등의 브랜드도 레이저 TV를 적극적으로 레이아웃하고 있습니다.
중국과학기술대학 물리학과 교수인 쉬리신은 인터뷰에서 중국의 레이저 디스플레이 기술은 외국과 맞먹는다고 말했다. 외국은 구동 칩, 반도체 광원을 더욱 발전시키고 있으며, 중국은 광학 엔진, 얼룩 제거, 광 효율 기술에 일정한 장점이 있다.
기자의 이해에 따르면, 하이센스 레이저 광학 엔진은 100% 독립적인 연구 및 개발 설계로, 기계 비용의 70%는 자체적으로 부담합니다. 창홍은 또한 레이저 TV 산업 체인에서 레이아웃을 가속화합니다. 6월 15일, 창홍은 연간 15만 대의 레이저 광 기계를 건설하고, 호스트 통합 표준 레이저 디스플레이 생산 라인을 구축하여 창홍 레이저 디스플레이 산업의 발전을 가속화했습니다. 그리고 현재 산업은 풀 컬러 레이저 투사 기술의 개발을 가속화하고 있으며, 좁은 스펙트럼의 적색, 녹색 및 청색 3색 레이저를 사용하여 흰색을 합성하여 진정한 의미의 레이저 "풀 컬러" 디스플레이를 구현합니다. 이 경우, 당사 제조업체는 "풀 컬러" 레이저 디스플레이 기술 응용 프로그램을 적극적으로 홍보하고 있으며, 내년에 하이센스가 풀 컬러 레이저 TV를 출시할 것이라고 밝혔습니다.
마이크로 LED 2~3년 우려
LCD, 인쇄 디스플레이, 레이저 디스플레이 외에도 많은 회사가 QLED, Micro LED, 홀로그램 디스플레이 기술을 개발하고 있으며, Micro LED는 2~3년 동안 우려를 표명했으며, 주로 Apple이 Luxvue 회사를 인수한 데 영향을 받았습니다. 중국 광전자 산업 협회 LCD 지부 부사장 겸 사무 총장인 양칭신에 따르면 Apple은 Micro LED R&D 팀을 중국 대만으로 이전했으며, Apple은 Qualcomm 4.5 TFT 생산 라인에서 4.5 TFT 생산 라인을 인수했으며, 패널 분석 및 인증과 Micro LED 연구 개발을 주요 라인으로 삼았습니다.
사실, 중국의 연구 기관은 오랫동안 마이크로 LED 기술을 개발해 왔습니다. 2006년 초 홍콩과학기술대학 팀은 수동 구동을 사용하고 플립칩 기술을 사용하여 마이크로 LED 어레이를 통합했습니다. 2010년 홍콩과학기술대학 ZJLiu 팀은 빨간색, 녹색 및 파란색 3가지 LED 에피택셜 웨이퍼를 사용하여 360ppi 마이크로 LED 디스플레이 칩을 준비했습니다. 그리고 ZJLiu는 홍콩과학기술대학 팀과 쑨원 팀이 함께 마이크로 LED 디스플레이 해상도를 1700ppi로 높이고 픽셀 피치를 12마이크론으로 줄였습니다.
대부분의 LED 제조업체의 수익은 적고 LED 사업 시장 자체에 더 많은 주의를 기울이지만, 마이크로 LED와 같은 이러한 미래 지향적 기술 투자는 비교적 적습니다. 2015년, Riard는 초고 P0.9mm 고화질 심리스 월을 출시했는데, 이는 1mm 미만 피치 LED 디스플레이의 양산을 달성한 최초의 시장이지만 주로 실내 모니터링 분야에 사용됩니다. Jiangsu Zhongchuang Chip Technology Co., Ltd. 기술 팀은 질화 갈륨 마이크로 LED 마이크로 디스플레이 칩 설계 및 제조 혁신을 통해 CMOS 구동 고휘도, 저전력 소모 Green Micro LED 액티브 디스플레이 마이크로 디스플레이 칩을 시연했으며, 해상도는 1000ppi, 중간 범위 밝기는 50000cd/m2입니다.
전문가들은 LCD가 "보안"과 "유지"를 동시에 갖춰야 한다고 주장한다.
국내 기업의 디스플레이 기술 배치를 보면, 현재는 CRT에서 평면으로, LCD와 PDP만이 두 개의 패권을 장악했던 시대와 상황이 다르지만, 전국시대에 들어서는 LCD, OLED, 인쇄형 디스플레이, QLED, 마이크로 LED, 레이저 디스플레이 기술 등이 "중요"해졌습니다.
이렇게 많은 디스플레이 기술에 직면하여, 중국은 어떻게 레이아웃을 찾아야 하며, 그래야 대형 스크린 시대에도 선두를 유지할 수 있을까요?
중국광전전자산업협회 LCD지부 부회장인 후춘밍은 중국이 현재 가장 경쟁력 있는 LCD이며, 10.5인치나 11인치 생산라인을 세계 최초로 구축함으로써 중국 산업이 주도권을 잡고 TV 등 대형 디스플레이 수요에 적응하여 단기적으로 이 분야에서 중국의 우위를 보호해야 한다고 지적했다.
관쉬둥은 또한 현재 중국 대륙이 보여주는 업계 최대의 우세는 대형 패널 제조 산업이라고 지적했습니다. BOE와 화싱광전은 모두 10.5세대 LCD 패널 생산 라인에 투자하여 선두 주자 우위를 점했으며, 초고속 LCD 패널 생산 라인을 계획하고 있지만 한국 제조업체는 희망에 따라 투표하지 않는 것 같습니다. 따라서 중국 대륙이 업계에서 선두 주자가 되어 대형 LCD 패널을 돌파하는 "수"가 살아난 결과가 있습니다.
하지만 지금 많은 사람들이 국내 LCD 패널 과잉 생산능력에 대해 걱정하고 있습니다. 이러한 생산능력을 어떻게 소화할 것인지가 패널 제조업체 앞에 놓인 문제이기 때문에 가장 중요한 것은 대형 LCD 패널을 바다에 공급하는 것입니다. 지금 대형 LCD 패널도 새로운 응용 시장을 볼 수 없으므로 양칭신은 대형과 고해상도를 결합하여 2020년 일본 올림픽에서 8K 라디오 기회를 잡고 국내 라디오 및 텔레비전이 4K, 8K 채널을 열도록 홍보했습니다. 이것이 중국 대형 LCD 패널에서 벗어날 수 있는 유일한 방법입니다.
CCIDI 전자정보산업연구소 칭이(Gengyi) 연구원은 중국은 이미 스크린 부족 시대를 마감했으며, 이제 반응형 패널 산업의 하위 애플리케이션을 어떻게 활용할지가 매우 중요하다고 지적했다. 예를 들어 4K, 8K 애플리케이션, 크기, 고해상도 패널 개발을 촉진해야 한다.
동시에 중국은 또한 산업 사슬 지원을 지속적으로 개선하고 핵심 기술을 깨야 합니다. 현재 중국은 특허 침해에 직면해 있습니다. 독일 머크의 디스플레이 소재가 현재 특허 카드를 사용했지만 패널 제조업체에 직접적으로는 아니지만 단말기 제조업체가 LCD 패널의 특허 침해를 사용하지 말 것을 제안한 것으로 이해됩니다.
떠오르는 디스플레이 '추월'에 도전하다
그리고 대형 LCD는 대형 OLED에 비해 상대적으로 높습니다. 중국 전자재료산업협회 부총장인 위안통은 OLED가 더 높은 대비, 더 높은 색상 채도 및 표면 디스플레이로 인해 소형 디스플레이 시장의 대체 부문에서 하이엔드 대형 TV 디스플레이 시장에서 유리하다고 지적했습니다. 빠른 연간 성장률을 유지하고 있지만 비용이 LCD 패널 비용의 2.3배이고 G8.5세대 생산 라인과 더 많은 생산 기술, 지원 재료 및 기타 문제가 해결되어야 하며 2022년까지 대형 OLED TV 시장 점유율이 여전히 비교적 작은 점유율로 예상됩니다.
현재 대형 OLED를 생산하는 회사는 LGD 하나뿐이지만, OLED TV 제조업체는 원래 5개에서 올해 13개로 확대되어 시장이 점차 확대되고 있습니다. 중국은 중소형 AMOLED가 LGD와 같은 크기 OLED의 기술 경로를 따르고 있을까요?
Gengyi는 인터뷰에서 LGD가 WRGB 기술을 사용하여 대형 OLED 패널을 출시했으며, 디스플레이와 얇은 관점에서 볼 때 경쟁력이 있지만 비용은 여전히 높고 주류 TFT-LCD 경쟁이 어렵기 때문에 LGD의 기술 경로와 함께 국내 패널 사업을 고려할 가치가 있는 문제라고 말했습니다. 그리고 대형 OLED 디스플레이 제조 산업에서 사용되는 인쇄 기술은 산업의 방향이며 이론적으로 비용을 줄일 수 있으며 현재 대량 생산에도 비교적 오랜 시간이 필요합니다.
중국은 폴리와 같은 회사가 연구하고 있는 것과 같이 잉크 수명, 잉크젯 인쇄 장비 등의 문제를 극복하려고 노력하고 있습니다. 주창창은 OLED 인쇄가 중국, 한국, 일본, 미국의 4개 진영을 형성한다고 말했고, 한국 진영은 삼성, LG 기반, 일본은 JOLED 기반, 미국은 주요 인쇄 OLED 장비라고 말했습니다. 중국의 인쇄 OLED는 일찍 시작되었으며, 기본적으로 국제가 같은 출발선에 있었고, 인쇄 OLED는 중국이 추월할 수 있는 중요한 기회입니다.
인쇄 OLED는 신기술로서 일방적인 투자 리스크가 비교적 크므로, 주창창은 국가, 지방의 공동 지원, 기업의 참여, 3자 협력을 통해 국가적 우위를 점하는 데 주력하여 비교적 짧은 기간 내에 인쇄 OLED 기술의 병목 현상을 깨고 국제적 선진 수준을 유지하며 추월의 길로 나아가야 합니다.
레이저 TV는 대형 영역에서 동일한 이점을 가지고 있지만 투사가 외부 빛에 취약하기 때문에 대비가 좋지 않습니다. 중국 과학 아카데미, 오양 중찬 뷰에서, 현재 대부분의 제조업체에서 사용하는 제품인 레이저 인광체 기술(ALPD)은 청색 레이저 여기 인광체로 백색광을 생성하는 기술로 투사 램프 수명 문제를 해결하지만 LED 기술과 유사하여 레이저 인광체 기술 얼룩 문제를 극복하기 어렵습니다. 이는 또한 레이저 디스플레이 문제의 현재 발전입니다.
그러나 쉬 리신은 75인치 시장에서 레이저 디스플레이가 우위를 점하고 있으며, 중국은 얼룩 제거, 광 효율 기술에 일정한 우위를 점하고 있으며, 레이저 디스플레이 기술은 실용성과 시장 지향적이어야 한다고 말했습니다. 현재 칩을 구동하고, 반도체 광원과 해외는 일정한 격차가 있으며, 추가적인 현지화가 필요합니다. 동시에, 레이저 디스플레이의 핵심 기술에는 얼룩 제거, 색상 관리 기술 등이 있지만, 더욱 실용성과 제품성이 있습니다.
마찬가지로, 대형 분야에서의 마이크로 LED도 어느 정도 잠재력이 있습니다. 마이크로 LED는 저전력, 고휘도, 초고해상도 및 채도, 빠른 응답, 초저비용, 장수명, 고효율을 하나로 결합했으며 LCD 및 OLED와 비교했을 때 마이크로 LED의 밝기와 채도의 이점은 매우 분명합니다. Lehman Shares R&D 디렉터인 투멍롱은 마이크로 LED 실내 화면 밝기는 1000~2000nit에 도달할 수 있고 LCD 화면 밝기는 수백 nit에 불과하다고 지적했습니다. 또한 마이크로 LED는 3원색 또는 4원색과 다른 프로그램을 사용할 수 있으며 색상 영역이 더 넓고 더 나은 디스플레이를 커버합니다.
AU Optronics 회장 Peng Shuanglang은 Micro LED가 좋은 기술이라고 지적했습니다. 이 두 가지 매우 성숙한 기술의 TFT 백플레인과 LED 솔리드 스테이트 조명을 결합한 것으로 비용도 상당히 감소했습니다. Micro LED가 몇 년 일찍 시장에 진입할 수 있다면 시장의 주류가 될 수 있지만 현재 시장에 진입하는 것은 매우 큰 도전입니다.
마이크로 LED 기술은 많은 기술적 과제에 직면해 있으며, LED 내부 연구 보조 매니저인 사이먼 양은 마이크로 LED 제조에는 많은 핵심 기술이 포함되어 있으며, 여기에는 마이크로 LED 제조에서 가장 어려운 부분인 구동 IC, 색상 변환, 검출 장비, 균일성 등의 기술적 병목 현상이 포함된다고 말했습니다.
관쉬둥은 인터뷰에서 중국은 비액정 디스플레이 기술에 집중해 미래지향적인 기술 연구 개발을 강화해야 하며, 특히 마이크로 LED를 강조해야 한다고 말했다. "마이크로 LED를 과소평가하지 마십시오. 여전히 액정 디스플레이에 대한 명확한 위협이기는 하지만 지금은 보기 힘들지만, 이런 가능성은 있습니다. TFT 기술의 해처럼, 지난 세기 80년대부터 우리나라에서 막 잊혀지기 시작했던 TFT 기술을 공부하기 시작한 후, 아무도 같은 90년대를 걱정하지 않았지만, 소수의 사람들만 관심을 가졌지만, 오늘날의 디스플레이 패널 산업을 보면 TFT의 세계가 되었습니다.