Αφηρημένη
Τα τελευταία χρόνια, η Κίνα και άλλες χώρες έχουν επενδύσει πολλά στην ερευνητική και κατασκευαστική ικανότητα της τεχνολογίας οθόνης. Εν τω μεταξύ, διαφορετικά σενάρια τεχνολογίας οθόνης, που κυμαίνονται από την παραδοσιακή οθόνη LCD (οθόνη υγρών κρυστάλλων) έως την ταχέως αναπτυσσόμενη OLED (οργανική δίοδος εκπομπής φωτός) και την αναδυόμενη QLED (δίοδος εκπομπής φωτός με κβαντική κουκκίδα), ανταγωνίζονται για κυριαρχία στην αγορά. Εν μέσω της τετριμμένης διαμάχης, η OLED, που υποστηρίζεται από την απόφαση της ηγέτιδας τεχνολογίας Apple να χρησιμοποιήσει OLED για το iPhone X της, φαίνεται να έχει καλύτερη θέση, ωστόσο η QLED, παρά το γεγονός ότι εξακολουθεί να έχει τεχνολογικά εμπόδια να ξεπεράσει, έχει επιδείξει πιθανό πλεονέκτημα στην ποιότητα χρώματος, χαμηλότερο κόστος παραγωγής και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Ποια τεχνολογία θα κερδίσει τον θερμό ανταγωνισμό; Πώς έχουν προετοιμαστεί οι Κινέζοι κατασκευαστές και τα ερευνητικά ινστιτούτα για την ανάπτυξη τεχνολογίας οθόνης; Ποιες πολιτικές πρέπει να θεσπιστούν για την ενθάρρυνση της καινοτομίας της Κίνας και την προώθηση της διεθνούς ανταγωνιστικότητάς της; Σε ένα διαδικτυακό φόρουμ που διοργάνωσε το National Science Review, ο συνεργάτης του αρχισυντάκτης, Dongyuan Zhao, ρώτησε τέσσερις κορυφαίους ειδικούς και επιστήμονες στην Κίνα.
RISING OLED CHALLENGS LCD
Zhao: Όλοι γνωρίζουμε ότι οι τεχνολογίες οθόνης είναι πολύ σημαντικές. Επί του παρόντος, υπάρχουν OLED, QLED και παραδοσιακές τεχνολογίες LCD που ανταγωνίζονται μεταξύ τους. Ποιες είναι οι διαφορές και τα συγκεκριμένα πλεονεκτήματα τους; Ξεκινάμε από OLED;
Huang: Το OLED αναπτύχθηκε πολύ γρήγορα τα τελευταία χρόνια. Είναι προτιμότερο να το συγκρίνουμε με την παραδοσιακή οθόνη LCD, αν θέλουμε να έχουμε ξεκάθαρη κατανόηση των χαρακτηριστικών της. Όσον αφορά τη δομή, η οθόνη LCD αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από τρία μέρη: οπίσθιο φωτισμό, TFT backplane και cell ή υγρό τμήμα για προβολή. Διαφορετικά από τα φώτα LCD, OLED απευθείας με ηλεκτρισμό. Έτσι, δεν χρειάζεται οπίσθιο φωτισμό, αλλά εξακολουθεί να χρειάζεται το backplane TFT για να ελέγχει πού θα ανάψει. Επειδή δεν έχει οπίσθιο φωτισμό, η OLED έχει λεπτότερο σώμα, υψηλότερο χρόνο απόκρισης, υψηλότερη χρωματική αντίθεση και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Δυνητικά, μπορεί ακόμη και να έχει πλεονέκτημα κόστους σε σχέση με την οθόνη LCD. Η μεγαλύτερη ανακάλυψη είναι η ευέλικτη οθόνη του, η οποία φαίνεται πολύ δύσκολο να επιτευχθεί για την οθόνη LCD.
Liao: Στην πραγματικότητα, υπήρχαν/υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι τεχνολογιών οθόνης, όπως CRT (σωλήνας καθοδικών ακτίνων), PDP (πίνακας οθόνης πλάσματος), LCD, LCOS (υγροί κρύσταλλοι σε πυρίτιο), οθόνη λέιζερ, LED (δίοδοι εκπομπής φωτός ), SED (οθόνη εκπομπής ηλεκτρονίων επιφανειακής αγωγιμότητας), FED (οθόνη εκπομπών αρχείων), OLED, QLED και Micro LED. Από την άποψη της διάρκειας ζωής της τεχνολογίας οθόνης, τα Micro LED και QLED μπορούν να θεωρηθούν ως στη φάση εισαγωγής, η OLED βρίσκεται στη φάση ανάπτυξης, η LCD για υπολογιστή και τηλεόραση είναι στη φάση ωρίμανσης, αλλά η LCD για κινητά τηλέφωνα είναι στη φάση παρακμής, Το PDP και το CRT βρίσκονται στη φάση εξάλειψης. Τώρα, τα προϊόντα LCD εξακολουθούν να κυριαρχούν στην αγορά των οθονών, ενώ η OLED διεισδύει στην αγορά. Όπως μόλις αναφέρθηκε από τον Dr Huang, η OLED έχει πράγματι κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με την LCD.
Huang : Παρά τα προφανή τεχνολογικά πλεονεκτήματα της OLED έναντι της οθόνης LCD, δεν είναι εύκολο να αντικαταστήσει η OLED την οθόνη LCD. Για παράδειγμα, παρόλο που τόσο το OLED όσο και το LCD χρησιμοποιούν το πίσω επίπεδο TFT, το TFT του OLED είναι πολύ πιο δύσκολο να κατασκευαστεί από αυτό της LCD με τάση, επειδή η OLED βασίζεται σε ρεύμα. Σε γενικές γραμμές, τα προβλήματα για τη μαζική παραγωγή τεχνολογίας οθόνης μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες, συγκεκριμένα επιστημονικά προβλήματα, προβλήματα μηχανικής και προβλήματα παραγωγής. Οι τρόποι και οι κύκλοι για την επίλυση αυτών των τριών ειδών προβλημάτων είναι διαφορετικοί.
Προς το παρόν, η οθόνη LCD είναι σχετικά ώριμη, ενώ η OLED βρίσκεται ακόμα στο αρχικό στάδιο της βιομηχανικής έκρηξης. Για την OLED, υπάρχουν ακόμη πολλά επείγοντα προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν, ειδικά προβλήματα παραγωγής που πρέπει να επιλυθούν βήμα προς βήμα στη διαδικασία της γραμμής μαζικής παραγωγής. Επιπλέον, το όριο κεφαλαίου τόσο για LCD όσο και για OLED είναι πολύ υψηλό. Σε σύγκριση με την πρώιμη ανάπτυξη της LCD πριν από πολλά χρόνια, ο προοδευτικός ρυθμός της OLED ήταν ταχύτερος.
Ενώ βραχυπρόθεσμα, το OLED δύσκολα μπορεί να ανταγωνιστεί την οθόνη LCD σε μεγάλο μέγεθος, τι θα λέγατε ότι οι άνθρωποι μπορούν να αλλάξουν τη συνήθειά τους για να εγκαταλείψουν τη μεγάλη οθόνη;
—Τζουν Σου
Liao: Θέλω να συμπληρώσω κάποια στοιχεία. Σύμφωνα με την εταιρεία συμβούλων HIS Markit, το 2018, η παγκόσμια αξία της αγοράς για τα προϊόντα OLED θα είναι 38,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Αλλά το 2020, θα φτάσει τα 67 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, με μέσο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 46%. Μια άλλη πρόβλεψη εκτιμά ότι η OLED αντιπροσωπεύει το 33% των πωλήσεων στην αγορά οθονών, με το υπόλοιπο 67% από την οθόνη LCD το 2018. Όμως το μερίδιο αγοράς της OLED θα μπορούσε να φτάσει το 54% το 2020.
Huang: Ενώ διαφορετικές πηγές μπορεί να έχουν διαφορετική πρόβλεψη, το πλεονέκτημα της OLED έναντι της LCD σε οθόνη μικρού και μεσαίου μεγέθους είναι σαφές. Σε μικρού μεγέθους οθόνη, όπως το έξυπνο ρολόι και το έξυπνο τηλέφωνο, το ποσοστό διείσδυσης της OLED είναι περίπου 20% έως 30%, που αντιπροσωπεύει ορισμένη ανταγωνιστικότητα. Για οθόνη μεγάλου μεγέθους, όπως η τηλεόραση, η προώθηση της OLED [έναντι LCD] μπορεί να χρειαστεί περισσότερο χρόνο.
Η LCD ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΙ
Xu: Η LCD προτάθηκε για πρώτη φορά το 1968. Κατά τη διαδικασία ανάπτυξής της, η τεχνολογία ξεπέρασε σταδιακά τις δικές της ελλείψεις και νίκησε άλλες τεχνολογίες. Ποια είναι τα υπόλοιπα ελαττώματα του; Είναι ευρέως γνωστό ότι η LCD είναι πολύ δύσκολο να γίνει ευέλικτη. Επιπλέον, η οθόνη LCD δεν εκπέμπει φως, επομένως απαιτείται οπίσθιος φωτισμός. Η τάση για τεχνολογίες οθόνης είναι φυσικά προς ελαφρύτερη και λεπτότερη (οθόνη).
Αλλά επί του παρόντος, η οθόνη LCD είναι πολύ ώριμη και οικονομική. Ξεπερνά κατά πολύ την OLED και η ποιότητα εικόνας και η αντίθεση της οθόνης δεν υστερούν. Επί του παρόντος, ο κύριος στόχος της τεχνολογίας LCD είναι η οθόνη που τοποθετείται στο κεφάλι (HMD), που σημαίνει ότι πρέπει να εργαστούμε για την ανάλυση της οθόνης. Επιπλέον, η OLED είναι προς το παρόν κατάλληλη μόνο για οθόνες μεσαίου και μικρού μεγέθους, αλλά η μεγάλη οθόνη πρέπει να βασίζεται σε LCD. Αυτός είναι ο λόγος που η βιομηχανία εξακολουθεί να επενδύει στη γραμμή παραγωγής 10,5ης γενιάς (LCD).
Zhao: Πιστεύετε ότι η LCD θα αντικατασταθεί από OLED ή QLED;
Xu: Αν και επηρεαζόμαστε βαθιά από την εξαιρετικά λεπτή και ευέλικτη οθόνη της OLED, πρέπει επίσης να αναλύσουμε την ανεπάρκεια της OLED. Καθώς το υλικό φωτισμού είναι οργανικό, η διάρκεια ζωής του μπορεί να είναι μικρότερη. Η οθόνη LCD μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί για 100.000 ώρες. Η άλλη αμυντική προσπάθεια της LCD είναι να αναπτύξει ευέλικτη οθόνη για να αντεπιτεθεί στην ευέλικτη οθόνη της OLED. Αλλά είναι αλήθεια ότι υπάρχουν μεγάλες ανησυχίες στη βιομηχανία LCD.
Η βιομηχανία LCD μπορεί επίσης να δοκιμάσει άλλες στρατηγικές (αντεπιθέσεις). Είμαστε πλεονεκτικοί στην οθόνη μεγάλου μεγέθους, αλλά τι θα λέγατε για έξι ή επτά χρόνια αργότερα; Ενώ βραχυπρόθεσμα, το OLED δύσκολα μπορεί να ανταγωνιστεί την οθόνη LCD σε μεγάλο μέγεθος, τι θα λέγατε ότι οι άνθρωποι μπορούν να αλλάξουν τη συνήθειά τους για να εγκαταλείψουν τη μεγάλη οθόνη; Οι άνθρωποι μπορεί να μην παρακολουθούν τηλεόραση και να λαμβάνουν μόνο φορητές οθόνες.
Ορισμένοι ειδικοί που εργάζονται σε ένα ινστιτούτο έρευνας αγοράς CCID (China Center for Information Industry Development) προέβλεψαν ότι σε πέντε έως έξι χρόνια, η OLED θα έχει μεγάλη επιρροή στη μικρή και μεσαία οθόνη. Ομοίως, κορυφαίο στέλεχος της BOE Technology είπε ότι μετά από πέντε έως έξι χρόνια, η OLED θα αντισταθμίσει ή ακόμη και θα ξεπεράσει την LCD σε μικρότερα μεγέθη, αλλά για να καλύψει τη διαφορά με την LCD, μπορεί να χρειαστεί 10 έως 15 χρόνια.
Το MICRO LED ΑΝΑΔΕΙΧΕΤΑΙ ΩΣ ΑΛΛΗ ΑΝΤΙΓΡΑΦΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Xu: Εκτός από την οθόνη LCD, η Micro LED (Micro Light-Emitting Diode Display) έχει εξελιχθεί εδώ και πολλά χρόνια, αν και η πραγματική προσοχή των ανθρώπων στην επιλογή της οθόνης δεν κεντρίστηκε μέχρι τον Μάιο του 2014, όταν η Apple εξαγόρασε την εταιρεία ανάπτυξης Micro LED , LuxVue Technology με έδρα τις ΗΠΑ. Αναμένεται ότι το Micro LED θα χρησιμοποιηθεί σε φορητές ψηφιακές συσκευές για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας και της φωτεινότητας της οθόνης.
Το Micro LED, που ονομάζεται επίσης mLED ή μLED, είναι μια νέα τεχνολογία οθόνης. Χρησιμοποιώντας τη λεγόμενη τεχνολογία μεταφοράς μάζας, οι οθόνες Micro LED αποτελούνται από συστοιχίες μικροσκοπικών LED που σχηματίζουν τα μεμονωμένα στοιχεία pixel. Μπορεί να προσφέρει καλύτερη αντίθεση, χρόνους απόκρισης, πολύ υψηλή ανάλυση και ενεργειακή απόδοση. Σε σύγκριση με το OLED, έχει υψηλότερη απόδοση φωτισμού και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, αλλά η ευέλικτη οθόνη του είναι κατώτερη από την OLED. Σε σύγκριση με την οθόνη LCD, το Micro LED έχει καλύτερη αντίθεση, χρόνους απόκρισης και ενεργειακή απόδοση. Θεωρείται ευρέως κατάλληλο για wearables, AR/VR, αυτόματη οθόνη και μίνι προβολέα.
Ωστόσο, το Micro LED εξακολουθεί να έχει κάποια τεχνολογικά σημεία συμφόρησης στην επιταξία, τη μεταφορά μάζας, το κύκλωμα οδήγησης, τον πλήρη χρωματισμό και την παρακολούθηση και την επισκευή. Έχει επίσης πολύ υψηλό κόστος κατασκευής. Βραχυπρόθεσμα, δεν μπορεί να ανταγωνιστεί την παραδοσιακή οθόνη LCD. Όμως, ως νέα γενιά τεχνολογίας οθόνης μετά την οθόνη LCD και OLED, το Micro LED έχει λάβει ευρεία προσοχή και θα απολαύσει γρήγορη εμπορευματοποίηση τα επόμενα τρία έως πέντε χρόνια.
Η QUANTUM DOT ΣΥΜΜΕΤΕΧΕΙ ΣΤΟΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟ
Peng: Έρχεται στην κβαντική κουκκίδα. Πρώτον, η τηλεόραση QLED στην αγορά σήμερα είναι μια παραπλανητική ιδέα. Οι κβαντικές κουκκίδες είναι μια κατηγορία ημιαγωγών νανοκρυστάλλων, των οποίων το μήκος κύματος εκπομπής μπορεί να ρυθμίζεται συνεχώς λόγω του λεγόμενου φαινομένου κβαντικού περιορισμού. Επειδή είναι ανόργανοι κρύσταλλοι, οι κβαντικές κουκκίδες στις συσκευές οθόνης είναι πολύ σταθερές. Επίσης, λόγω της μονοκρυσταλλικής φύσης τους, το χρώμα εκπομπής των κβαντικών κουκκίδων μπορεί να είναι εξαιρετικά καθαρό, γεγονός που υπαγορεύει την ποιότητα χρώματος των συσκευών οθόνης.
Είναι ενδιαφέρον ότι οι κβαντικές κουκκίδες ως υλικά που εκπέμπουν φως σχετίζονται τόσο με την OLED όσο και με την οθόνη LCD. Οι λεγόμενες τηλεοράσεις QLED στην αγορά είναι στην πραγματικότητα τηλεοράσεις LCD με βελτιωμένη κβαντική κουκκίδα, οι οποίες χρησιμοποιούν κβαντικές κουκκίδες για να αντικαταστήσουν τους πράσινους και κόκκινους φωσφόρους στη μονάδα οπίσθιου φωτισμού της LCD. Με αυτόν τον τρόπο, οι οθόνες LCD βελτιώνουν σημαντικά την καθαρότητα των χρωμάτων, την ποιότητα της εικόνας και ενδεχομένως την κατανάλωση ενέργειας. Οι μηχανισμοί λειτουργίας των κβαντικών κουκκίδων σε αυτές τις βελτιωμένες οθόνες LCD είναι η φωτοφωταύγεια τους.
Για τη σχέση της με το OLED, η δίοδος εκπομπής φωτός κβαντικής κουκκίδας (QLED) μπορεί κατά κάποιο τρόπο να θεωρηθεί ως συσκευές ηλεκτροφωταύγειας αντικαθιστώντας τα οργανικά υλικά εκπομπής φωτός στο OLED. Αν και το QLED και το OLED έχουν σχεδόν την ίδια δομή, έχουν επίσης αξιοσημείωτες διαφορές. Παρόμοια με την οθόνη LCD με μονάδα οπίσθιου φωτισμού κβαντικής κουκκίδας, η χρωματική γκάμα της QLED είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή της OLED και είναι πιο σταθερή από την OLED.
Μια άλλη μεγάλη διαφορά μεταξύ OLED και QLED είναι η τεχνολογία παραγωγής τους. Το OLED βασίζεται σε μια τεχνική υψηλής ακρίβειας που ονομάζεται εξάτμιση κενού με μάσκα υψηλής ανάλυσης. Το QLED δεν μπορεί να παραχθεί με αυτόν τον τρόπο επειδή οι κβαντικές κουκκίδες ως ανόργανοι νανοκρύσταλλοι είναι πολύ δύσκολο να εξατμιστούν. Εάν το QLED παράγεται στο εμπόριο, πρέπει να εκτυπωθεί και να υποβληθεί σε επεξεργασία με τεχνολογία που βασίζεται σε λύσεις. Μπορείτε να το θεωρήσετε αυτό ως αδυναμία, καθώς τα ηλεκτρονικά στοιχεία εκτύπωσης επί του παρόντος είναι πολύ μικρότερης ακρίβειας από την τεχνολογία που βασίζεται στο κενό. Ωστόσο, η επεξεργασία που βασίζεται σε λύσεις μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως πλεονέκτημα, διότι εάν ξεπεραστεί το πρόβλημα παραγωγής, κοστίζει πολύ λιγότερο από την τεχνολογία που βασίζεται στο κενό που εφαρμόζεται για την OLED. Χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το TFT, η επένδυση σε μια γραμμή παραγωγής OLED κοστίζει συχνά δεκάδες δισεκατομμύρια γιουάν, αλλά η επένδυση για QLED θα μπορούσε να είναι μόλις 90-95% λιγότερη.
Δεδομένης της σχετικά χαμηλής ανάλυσης της τεχνολογίας εκτύπωσης, το QLED θα είναι δύσκολο να επιτευχθεί ανάλυση μεγαλύτερη από 300 PPI (pixel ανά ίντσα) μέσα σε λίγα χρόνια. Επομένως, το QLED ενδέχεται να μην εφαρμόζεται για οθόνες μικρού μεγέθους προς το παρόν και οι δυνατότητές του θα είναι οθόνες μεσαίου έως μεγάλου μεγέθους.
Zhao: Οι κβαντικές κουκκίδες είναι ανόργανοι νανοκρύσταλλοι, που σημαίνει ότι πρέπει να παθητικοποιηθούν με οργανικούς συνδέτες για σταθερότητα και λειτουργία. Πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα; Δεύτερον, μπορεί η εμπορική παραγωγή κβαντικών κουκκίδων να φτάσει σε βιομηχανική κλίμακα;
Peng: Καλές ερωτήσεις. Η χημεία προσδέματος των κβαντικών κουκκίδων αναπτύχθηκε γρήγορα τα τελευταία δύο έως τρία χρόνια. Η κολλοειδής σταθερότητα των ανόργανων νανοκρυστάλλων πρέπει να λεχθεί ότι έχει λυθεί. Αναφέραμε το 2016 ότι ένα γραμμάριο κβαντικών κουκκίδων μπορεί να διασκορπιστεί σταθερά σε ένα χιλιοστόλιτρο οργανικού διαλύματος, κάτι που σίγουρα επαρκεί για την τεχνολογία εκτύπωσης. Για τη δεύτερη ερώτηση, αρκετές εταιρείες κατάφεραν να παράγουν μαζικά κβαντικές κουκκίδες. Προς το παρόν, όλος αυτός ο όγκος παραγωγής έχει κατασκευαστεί για την κατασκευή των μονάδων οπίσθιου φωτισμού για LCD. Πιστεύεται ότι όλες οι τηλεοράσεις υψηλής τεχνολογίας της Samsung το 2017 είναι όλες τηλεοράσεις LCD με μονάδες οπίσθιου φωτισμού κβαντικής κουκκίδας. Επιπλέον, η Nanosys στις Ηνωμένες Πολιτείες παράγει επίσης κβαντικές κουκκίδες για τηλεοράσεις LCD. Η NajingTech στο Hangzhou της Κίνας επιδεικνύει ικανότητα παραγωγής για να υποστηρίξει τους κινέζους κατασκευαστές τηλεοράσεων. Εξ όσων γνωρίζω, η NajingTech δημιουργεί μια γραμμή παραγωγής για 10 εκατομμύρια σετ έγχρωμων τηλεοράσεων με μονάδες οπίσθιου φωτισμού κβαντικής κουκκίδας ετησίως.
Οι τρέχουσες απαιτήσεις της Κίνας δεν μπορούν να ικανοποιηθούν πλήρως από τις ξένες εταιρείες. Είναι επίσης απαραίτητο να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις της εγχώριας αγοράς. Γι' αυτό η Κίνα πρέπει να αναπτύξει την ικανότητα παραγωγής OLED.
—Λιανγκσένγκ Λιάο
ΟΙ ΑΝΤΙΠΑΛΟΙ ΤΗΣ ΚΙΝΑΣ ΣΤΗΝ ΑΓΟΡΑ ΟΘΟΝΗΣ
Zhao: Οι εταιρείες της Νότιας Κορέας έχουν επενδύσει τεράστιους πόρους σε OLED. Γιατί; Τι μπορεί να μάθει η Κίνα από την εμπειρία της;
Huang: Με βάση την κατανόησή μου για τη Samsung, τον κορυφαίο κορεάτη παίκτη στην αγορά OLED, δεν μπορούμε να πούμε ότι είχε διορατικότητα στην αρχή. Η Samsung άρχισε να επενδύει στην AMOLED (ενεργή μήτρα οργανική δίοδος εκπομπής φωτός, ένας σημαντικός τύπος OLED που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία οθονών) περίπου το 2003, και δεν πραγματοποίησε τη μαζική παραγωγή μέχρι το 2007. Η παραγωγή της OLED έφτασε σε κερδοφορία το 2010. Από τότε , η Samsung εξασφάλισε σταδιακά ένα καθεστώς μονοπωλίου στην αγορά.
Έτσι, αρχικά, το OLED ήταν μόνο ένα από τα πολλά εναλλακτικά τεχνολογικά μονοπάτια της Samsung. Όμως, βήμα προς βήμα, πέτυχε μια πλεονεκτική θέση στην αγορά και έτσι έτεινε να τη διατηρήσει επεκτείνοντας την παραγωγική της ικανότητα.
Ένας άλλος λόγος είναι οι απαιτήσεις των πελατών. Η Apple απέφυγε να χρησιμοποιήσει OLED για μερικά χρόνια για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένων των διαφορών για τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας με τη Samsung. Αλλά αφού η Apple άρχισε να χρησιμοποιεί OLED για το iPhone X της, άσκησε μεγάλη επιρροή σε ολόκληρη τη βιομηχανία. Έτσι τώρα η Samsung άρχισε να συγκεντρώνει τις συσσωρευμένες επενδύσεις της στο χωράφι και άρχισε να επεκτείνει περισσότερο τη χωρητικότητα.
Επίσης, η Samsung έχει ξοδέψει σημαντικό χρόνο και προσπάθειες για την ανάπτυξη της αλυσίδας προϊόντων. Πριν από είκοσι ή τριάντα χρόνια, η Ιαπωνία κατείχε την πιο ολοκληρωμένη αλυσίδα προϊόντων για προϊόντα προβολής. Αλλά από τότε που η Samsung μπήκε στο χώρο εκείνη την εποχή, έχει ξοδέψει τεράστιες ενέργειες για να καλλιεργήσει κορεατικές εταιρείες ανάντη και κατάντη. Τώρα οι κατασκευαστές της Δημοκρατίας της Κορέας (ROK) άρχισαν να καταλαμβάνουν μεγάλο μερίδιο στην αγορά.
Liao: Οι κατασκευαστές της Νότιας Κορέας, συμπεριλαμβανομένων των Samsung και LG Electronics, έχουν ελέγξει το 90% των παγκόσμιων προμηθειών πάνελ OLED μεσαίου και μικρού μεγέθους. Από τη στιγμή που η Apple άρχισε να αγοράζει πάνελ OLED από τη Samsung για τα προϊόντα κινητών τηλεφώνων της, δεν υπήρχαν άλλα πολλά πάνελ που αποστέλλονταν στην Κίνα. Ως εκ τούτου, οι τρέχουσες απαιτήσεις της Κίνας δεν μπορούν να ικανοποιηθούν πλήρως από τις ξένες εταιρείες. Από την άλλη πλευρά, επειδή η Κίνα έχει μια τεράστια αγορά για κινητά τηλέφωνα, θα ήταν απαραίτητο να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις μέσω εγχώριων προσπαθειών. Γι' αυτό η Κίνα πρέπει να αναπτύξει την ικανότητα παραγωγής OLED.
Huang: Η σημασία της κατασκευής LCD της Κίνας είναι πλέον παγκοσμίως υψηλή. Σε σύγκριση με το πρώιμο στάδιο ανάπτυξης των LCD, η κατάσταση της Κίνας στην OLED έχει βελτιωθεί δραματικά. Κατά την ανάπτυξη της LCD, η Κίνα υιοθέτησε το μοτίβο της εισαγωγής-απορρόφησης-ανακαίνισης. Τώρα για την OLED, έχουμε πολύ υψηλότερο ποσοστό ανεξάρτητης καινοτομίας.
Πού είναι τα πλεονεκτήματά μας; Πρώτα είναι η μεγάλη αγορά και η κατανόησή μας για τις απαιτήσεις των (εγχώριων) πελατών.
Τότε είναι η κλίμακα του ανθρώπινου δυναμικού. Ένα μεγάλο εργοστάσιο θα δημιουργήσει πολλές χιλιάδες θέσεις εργασίας και θα κινητοποιήσει μια ολόκληρη αλυσίδα παραγωγής, στην οποία θα συμμετέχουν χιλιάδες εργαζόμενοι. Η απαίτηση παροχής αυτών των μηχανικών και ειδικευμένων εργαζομένων μπορεί να εκπληρωθεί στην Κίνα.
Το τρίτο πλεονέκτημα είναι οι εθνικές υποστηρίξεις. Η κυβέρνηση έχει συνεισφέρει τεράστια υποστήριξη και η τεχνολογική ικανότητα των κατασκευαστών βελτιώνεται. Νομίζω ότι οι Κινέζοι κατασκευαστές θα έχουν μια μεγάλη ανακάλυψη στην OLED.
Αν και δεν μπορούμε να πούμε ότι τα πλεονεκτήματά μας θριαμβεύουν έναντι της ROK, όπου η Samsung και η LG κυριαρχούν στον τομέα εδώ και πολλά χρόνια, έχουμε επιτύχει πολλές σημαντικές προόδους στην ανάπτυξη του υλικού και των μερών της OLED. Έχουμε επίσης υψηλό επίπεδο καινοτομίας στην τεχνολογία και τα σχέδια διεργασιών. Έχουμε ήδη αρκετούς μεγάλους κατασκευαστές, όπως η Visionox, η BOE, η EDO και η Tianma, οι οποίοι διαθέτουν σημαντικά τεχνολογικά αποθέματα.
ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ Η ΚΙΝΑ ΝΑ ΚΥΡΙΑΡΧΕΙ στην QLED;
Zhao: Ποια είναι η ανεξάρτητη καινοτομία ή τα συγκριτικά τεχνολογικά πλεονεκτήματα της Κίνας στο QLED;
Peng: Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, υπάρχουν δύο τρόποι για την εφαρμογή κβαντικών κουκκίδων για προβολή, συγκεκριμένα η φωτοφωταύγεια στον οπίσθιο φωτισμό
Για την QLED, τα τρία στάδια της τεχνολογικής ανάπτυξης [από το επιστημονικό ζήτημα στη μηχανική και τέλος στη μαζική παραγωγή] έχουν αναμειχθεί ταυτόχρονα. Αν κάποιος θέλει να κερδίσει τον διαγωνισμό, είναι απαραίτητο να επενδύσει και στις τρεις διαστάσεις.
— Xiaogang Peng
μονάδες για LCD και ηλεκτροφωταύγεια σε QLED. Για τις εφαρμογές φωτοφωταύγειας, το κλειδί είναι τα υλικά κβαντικής κουκκίδας. Η Κίνα έχει αξιοσημείωτα πλεονεκτήματα στα κβαντικά υλικά.
Αφού επέστρεψα στην Κίνα, η NajingTech (που συνιδρύθηκε από τον Peng) αγόρασε όλα τα βασικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας που εφευρέθηκα από εμένα στις Ηνωμένες Πολιτείες με την άδεια της κυβέρνησης των ΗΠΑ. Αυτά τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας καλύπτουν τις βασικές τεχνολογίες σύνθεσης και επεξεργασίας των κβαντικών κουκκίδων. Η NajingTech έχει ήδη δημιουργήσει τη δυνατότητα παραγωγής μεγάλης κλίμακας κβαντικών κουκκίδων. Συγκριτικά, η Κορέα —που εκπροσωπείται από τη Samsung— είναι η τρέχουσα κορυφαία εταιρεία σε όλες τις πτυχές της βιομηχανίας οθονών, η οποία προσφέρει μεγάλα πλεονεκτήματα στην εμπορευματοποίηση οθονών κβαντικών κουκκίδων. Στα τέλη του 2016, η Samsung απέκτησε την QD Vision (μια κορυφαία εταιρεία ανάπτυξης τεχνολογίας quantum-dot με έδρα τις Ηνωμένες Πολιτείες). Επιπλέον, η Samsung έχει επενδύσει πολλά στην αγορά διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με την κβαντική κουκκίδα και στην ανάπτυξη της τεχνολογίας.
Η Κίνα προηγείται διεθνώς στην ηλεκτροφωταύγεια αυτή τη στιγμή. Στην πραγματικότητα, ήταν η δημοσίευση Nature του 2014 από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Zhejiang που απέδειξε ότι το QLED μπορεί να καλύψει τις αυστηρές απαιτήσεις για εφαρμογές οθόνης. Ωστόσο, το ποιος θα γίνει ο τελικός νικητής του διεθνούς διαγωνισμού για την ηλεκτροφωταύγεια παραμένει ασαφές. Οι επενδύσεις της Κίνας στην τεχνολογία quantum-dot υστερούν πολύ σε σχέση με τις ΗΠΑ και την Κορέα. Βασικά, η έρευνα των κβαντικών κουκκίδων έχει επικεντρωθεί στις ΗΠΑ για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας της, και οι παίκτες της Νότιας Κορέας έχουν επενδύσει πολλά σε αυτήν την κατεύθυνση επίσης.
Για την ηλεκτροφωταύγεια, είναι πολύ πιθανό να συνυπάρχει με OLED για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό συμβαίνει επειδή, στη μικρή οθόνη, η ανάλυση της QLED περιορίζεται από την τεχνολογία εκτύπωσης.
Zhao: Πιστεύετε ότι η QLED θα έχει πλεονεκτήματα έναντι της OLED σε τιμή ή μαζική παραγωγή; Θα είναι φθηνότερο από LCD;
Peng: Εάν η ηλεκτροφωταύγεια μπορεί να επιτευχθεί με επιτυχία με την εκτύπωση, θα είναι πολύ φθηνότερη, με μόνο περίπου το 1/10 του κόστους της OLED. Κατασκευαστές όπως η NajingTech και η BOE στην Κίνα έχουν επιδείξει οθόνες εκτύπωσης με κβαντικές κουκκίδες. Προς το παρόν, η QLED δεν ανταγωνίζεται άμεσα την OLED, δεδομένης της αγοράς της στην οθόνη μικρού μεγέθους. Πριν από λίγο καιρό, ο Δρ Χουάνγκ ανέφερε τρία στάδια τεχνολογικής ανάπτυξης, από το θέμα της επιστήμης στη μηχανική και τέλος στη μαζική παραγωγή. Για το QLED, τα τρία στάδια έχουν συνδυαστεί ταυτόχρονα. Αν κάποιος θέλει να κερδίσει τον διαγωνισμό, είναι απαραίτητο να επενδύσει και στις τρεις διαστάσεις.
Huang: Όταν η OLED συγκρίθηκε με την οθόνη LCD στο παρελθόν, επισημάνθηκαν πολλά πλεονεκτήματα της OLED, όπως η υψηλή χρωματική γκάμα, η υψηλή αντίθεση και η υψηλή ταχύτητα απόκρισης και ούτω καθεξής. Αλλά τα παραπάνω πλεονεκτήματα θα ήταν δύσκολο να είναι η συντριπτική υπεροχή για να κάνει τους καταναλωτές να επιλέξουν αντικατάσταση.
Φαίνεται ότι είναι πιθανό η ευέλικτη οθόνη να οδηγήσει τελικά σε ένα πλεονέκτημα. Νομίζω ότι η QLED θα αντιμετωπίσει επίσης παρόμοια κατάσταση. Ποιο είναι το πραγματικό του πλεονέκτημα αν συγκριθεί με OLED ή LCD; Για την QLED, φαίνεται ότι ήταν δύσκολο να βρεθεί το πλεονέκτημα στη μικρή οθόνη. Ο Δρ Peng έχει προτείνει το πλεονέκτημά του έγκειται στη μεσαίου μεγέθους οθόνη, αλλά ποια είναι η μοναδικότητά του;
Peng: Οι δύο τύποι βασικών πλεονεκτημάτων του QLED συζητούνται παραπάνω. Πρώτον, το QLED βασίζεται στην τεχνολογία εκτύπωσης που βασίζεται σε λύσεις, η οποία έχει χαμηλό κόστος και υψηλή απόδοση. Πωλητής QLED δύο εκπομπών κβαντικών κουκκίδων με μεγάλη γκάμα χρωμάτων, υψηλή ποιότητα εικόνας και ανώτερη διάρκεια ζωής της συσκευής. Η μεσαία οθόνη είναι η πιο εύκολη για τις επόμενες τεχνολογίες QLED, αλλά το QLED για μεγάλη οθόνη είναι πιθανώς μια λογική επέκταση στη συνέχεια.
Huang: Αλλά οι πελάτες μπορεί να μην δέχονται μόνο καλύτερη ευρύτερη γκάμα χρωμάτων, εάν χρειαστεί να πληρώσουν περισσότερα χρήματα για αυτό. Θα πρότεινα η QLED να εξετάσει τις αλλαγές στα χρωματικά πρότυπα, όπως το BT2020 που κυκλοφόρησε πρόσφατα (που ορίζει την τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας 4 K) και νέες μοναδικές εφαρμογές που δεν μπορούν να ικανοποιηθούν από άλλες τεχνολογίες. Το μέλλον της QLED φαίνεται επίσης να βασίζεται στην ωριμότητα της τεχνολογίας εκτύπωσης.
Peng: Το νέο πρότυπο (BT2020) σίγουρα βοηθά την QLED, δεδομένου ότι το BT2020 σημαίνει μια ευρεία γκάμα χρωμάτων. Μεταξύ των τεχνολογιών που συζητούνται σήμερα, οι οθόνες κβαντικής κουκκίδας και στις δύο μορφές είναι οι μόνες που μπορούν να ικανοποιήσουν το BT2020 χωρίς καμία οπτική αντιστάθμιση. Επιπλέον, μελέτες διαπίστωσαν ότι η ποιότητα της εικόνας της οθόνης σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με τη χρωματική γκάμα. Είναι σωστό ότι η ωριμότητα της τεχνολογίας εκτύπωσης παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του QLED. Η τρέχουσα τεχνολογία εκτύπωσης είναι έτοιμη για οθόνη μεσαίου μεγέθους και θα πρέπει να μπορεί να επεκταθεί σε οθόνη μεγάλου μεγέθους χωρίς ιδιαίτερο πρόβλημα.
ΜΕΤΑΡΡΥΘΜΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΟΘΟΝΗΣ
Xu: Για να γίνει η QLED κυρίαρχη τεχνολογία, είναι ακόμα δύσκολο. Στη διαδικασία ανάπτυξής του, το OLED προηγείται και ακολουθούν άλλες ανταγωνιστικές τεχνολογίες. Ενώ γνωρίζουμε ότι η κατοχή των θεμελιωδών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και των βασικών τεχνολογιών της QLED μπορεί να σας κάνει μια καλή θέση, η κατοχή βασικών τεχνολογιών από μόνη της δεν μπορεί να σας εξασφαλίσει ότι θα γίνετε μια κυρίαρχη τεχνολογία. Η επένδυση της κυβέρνησης σε τέτοιες βασικές τεχνολογίες είναι τελικά μικρή σε σύγκριση με τη βιομηχανία και δεν μπορεί να αποφασίσει ότι η QLED θα γίνει mainstream τεχνολογία.
Peng: εγχώριος κλάδος της βιομηχανίας έχει αρχίσει να επενδύει σε αυτές τις μελλοντικές τεχνολογίες. Για παράδειγμα, η NajingTech έχει επενδύσει περίπου 400 εκατομμύρια γιουάν (65 εκατομμύρια δολάρια) σε QLED, κυρίως στην ηλεκτροφωταύγεια. Υπάρχουν ορισμένοι κορυφαίοι εγχώριοι παίκτες που έχουν επενδύσει στο γήπεδο. Ναι, αυτό απέχει πολύ από το να είναι αρκετό. Για παράδειγμα, υπάρχουν λίγες εγχώριες εταιρείες που επενδύουν σε Ε&Α τεχνολογιών εκτύπωσης. Ο εκτυπωτικός εξοπλισμός μας κατασκευάζεται κυρίως από παίκτες από τις ΗΠΑ, την Ευρώπη και την Ιαπωνία. Νομίζω ότι αυτή είναι επίσης μια ευκαιρία για την Κίνα (να αναπτύξει τις τεχνολογίες εκτύπωσης).
Xu: Η βιομηχανία μας θέλει να συνεργαστεί με πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα για την ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών πυρήνα. Επί του παρόντος βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στον εισαγόμενο εξοπλισμό. Μια ισχυρότερη συνεργασία κλάδου-ακαδημαϊκών θα βοηθήσει στην επίλυση ορισμένων από τα προβλήματα.
Liao: Λόγω της έλλειψης τεχνολογιών πυρήνα, οι Κινέζοι κατασκευαστές πάνελ OLED βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε επενδύσεις για να βελτιώσουν την ανταγωνιστικότητά τους στην αγορά. Αλλά αυτό μπορεί να προκαλέσει την υπερθέρμανση της επένδυσης στη βιομηχανία OLED. Τα τελευταία χρόνια, η Κίνα έχει ήδη εισαγάγει αρκετές νέες γραμμές παραγωγής OLED με συνολικό κόστος περίπου 450 δισεκατομμυρίων γιουάν (71,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ).
Επισημάνθηκαν πολλά πλεονεκτήματα της OLED έναντι της οθόνης LCD, όπως η υψηλή χρωματική γκάμα, η υψηλή αντίθεση και η υψηλή ταχύτητα απόκρισης και ούτω καθεξής…. Φαίνεται ότι είναι πιθανό η ευέλικτη οθόνη να οδηγήσει τελικά σε ένα πλεονέκτημα.
—Xiuqi Huang
Η έλλειψη ανθρώπινου δυναμικού σε ταλέντο είναι ίσως ένα άλλο ζήτημα που επηρεάζει την ταχεία επέκταση του κλάδου στο εσωτερικό. Για παράδειγμα, μόνο η BOE απαιτεί περισσότερους από 1000 νέους μηχανικούς πέρυσι. Ωστόσο, τα εγχώρια πανεπιστήμια σίγουρα δεν μπορούν να εκπληρώσουν αυτήν την απαίτηση για ειδικά εκπαιδευμένους εργαζομένους OLED επί του παρόντος. Ένα σημαντικό πρόβλημα είναι ότι η εκπαίδευση δεν υλοποιείται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του κλάδου αλλά γύρω από τις ακαδημαϊκές εργασίες.
Huang: Η εκπαίδευση ταλέντων στο ROK είναι πολύ διαφορετική. Στην Κορέα, πολλοί διδακτορικοί φοιτητές κάνουν σχεδόν το ίδιο πράγμα σε πανεπιστήμια ή ερευνητικά ιδρύματα όπως κάνουν σε μεγάλες επιχειρήσεις, κάτι που τους βοηθάει να ξεκινήσουν γρήγορα μετά την είσοδό τους στην εταιρεία. Από την άλλη πλευρά, πολλοί καθηγητές πανεπιστημίων ή ερευνητικών ιδρυμάτων έχουν εργασιακή εμπειρία σε μεγάλες επιχειρήσεις, γεγονός που κάνει τα πανεπιστήμια να κατανοούν καλύτερα τη ζήτηση της βιομηχανίας.
Liao: Ωστόσο, η προτεραιότητα που επιδιώκουν οι Κινέζοι ερευνητές για τις εργασίες δεν διαχωρίζεται από τη ζήτηση της βιομηχανίας. Η πλειονότητα των ανθρώπων (στα πανεπιστήμια) που εργάζονται σε οργανική οπτοηλεκτρονική ενδιαφέρονται περισσότερο για τους τομείς της QLED, των οργανικών ηλιακών κυψελών, των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη και των τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης, επειδή είναι μοντέρνα πεδία και έχουν περισσότερες πιθανότητες να δημοσιεύσουν ερευνητικές εργασίες. Από την άλλη πλευρά, πολλές μελέτες που είναι απαραίτητες για την επίλυση των προβλημάτων της βιομηχανίας, όπως η ανάπτυξη εγχώριων εκδόσεων εξοπλισμού, δεν είναι τόσο απαραίτητες για τη δημοσίευση σε έντυπη μορφή, έτσι ώστε οι καθηγητές και οι φοιτητές να αποχωριστούν από αυτές.
Xu: Είναι κατανοητό. Οι μαθητές δεν θέλουν να δουλέψουν πολύ με τις αιτήσεις γιατί πρέπει να δημοσιεύσουν εργασίες για να αποφοιτήσουν. Τα πανεπιστήμια απαιτούν επίσης βραχυπρόθεσμα ερευνητικά αποτελέσματα. Μια πιθανή λύση είναι η δημιουργία μιας πλατφόρμας ανταλλαγής ακαδημαϊκών κλάδου για επαγγελματίες και πόρους από τις δύο πλευρές για να μετακινηθούν μεταξύ τους. Οι ακαδημαϊκοί πρέπει να αναπτύξουν πραγματικά πρωτότυπη βασική έρευνα. Η βιομηχανία θέλει να συνεργαστεί με καθηγητές που κατέχουν τέτοια πρωτότυπη καινοτόμο έρευνα.
Zhao: Σήμερα υπάρχουν πολύ καλές παρατηρήσεις, συζητήσεις και προτάσεις. Η συνεργασία βιομηχανίας-ακαδημαϊκών και έρευνας είναι ζωτικής σημασίας για το μέλλον των τεχνολογιών οθόνης της Κίνας. Πρέπει όλοι να δουλέψουμε σκληρά για αυτό.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-22-2021