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下一代顯示技術 當提起顯示屏時，你首先會想到什么？是LCD，還是OLED，又或者是QLED、MicroLED？我們知道，LCD這項顯示技術已經相當成熟，并且已經廣泛應用于各種顯示設備中。OLED、QLED以及MicroLED則是近幾年逐漸流行的新型顯示技術，常常被稱為下一代顯示技術。 那么，OLED、QLED、MicroLED，它們之中究竟誰能挑戰LCD最終成為下一代顯示技術呢？有關這個話題，今天我們不妨從技術和企業這兩個角度進行探討。 技術上的考量 從技術角度看，OLED、QLED、MicroLED每項技術都有其優缺點，下面我們就逐一來看看。 燒屏的OLED能笑到最后嗎？ 為什么會有OLED燒屏這個說法呢？這要從OLED的工作原理談起。 OLED即有機發光二極管，由極薄的有機材料涂層和玻璃基板所構成，當電流通過時OLED像素就會自發光。OLED的顯示性能比LCD更優異，具有顯示效果佳、耗電低、柔性高和超輕薄等優點。 像素自發光是OLED的最大優勢。與依賴背光的非發光LCD不同，自發光的OLED電視可以做得非常薄。LG Display甚至將OLED TV制作成驚人的2.57mm厚，即使最厚的部位也不超過5mm。而且，OLED的自發光特性還能讓我們對顯示屏的控制達到像素級別，進而實現像素級的分區背光，理論上可以實現無限對比度。OLED像素自發光特性還能讓顯示屏擁有非常廣的視角范圍，且比帶背光模塊的LCD耗電少。在色彩性能方面，OLED也比LCD好得多。 OLED另一個廣受贊譽的特性就是，它可以在塑料和樹脂等不同的柔性襯底材料上制作，成為一個柔性屏，市場上的曲面手機或者折疊屏手機都是利用了OLED的這一特性。 當然，OLED也有其致命的缺陷。因OLED使用的有機材料比LCD使用的無機材料老化更快，OLED顯示器在經過長時間放置或使用后就會留下殘余圖像，這是OLED顯示器的一個特點。雖然有許多技術可以減輕燒屏現象，但目前仍然無法徹底解決這個難題。 為了讓OLED產生全色彩圖像，需要首先生成RGB（紅綠藍）三原色，目前有兩種實現途徑：一是三原色獨立像素發光、二是白色發光與濾光片相結合。RGB三原色獨立像素發光形成各種色彩的優勢在于色彩表現力、對比度非常出色，能基本還原色彩最真實的本色。但OLED的色彩控制技術難度非常大，且良品率低、成本高，亮度更是不能設置太高，存在著被業界廣泛詬病的燒屏現象。三原色獨立像素發光OLED只能用于小型顯示器比如手機之類的移動終端上。 另一種采用白色發光與濾光片結合（WOLED）實現全彩色顯示的技術，全彩色像素點只有一個白色發光二極管，再加上RGB三原色的濾光膜，就形成了視覺上的三原色。該技術只用到一種OLED發光材料，制作工藝相對簡單。濾光膜技術已在LCD液晶面板中廣泛應用，是一項非常成熟的技術。整體制作成本低，產品良品率高，開發難度也不會太高。但在色彩表現上相比三原色獨立像素發光技術要遜色一些，其主要應用于大型顯示設備中，比如電視機。 QLED能夠走出實驗室嗎？ QLED又稱量子點發光二極管，具有OLED的所有優點，如自發光、色域寬等。因QLED采用無機量子點材料，與OLED的有機材料相比，QLED的壽命更長，且沒有燒屏現象。 不過，由于量子點對熱和水比較敏感，無法采用與OLED相同的制造工藝，需要開發新工藝�，F在，QLED技術正處于起步階段，存在著可靠性不高、效率較低、器件壽命不穩定等問題，同時制造工藝的研發難度也比較大�，F階段的QLED大多存在于實驗室里，距離商業化應用還有很大差距。 可能有人會問，三星不是已經推出了QLED TV嗎？其實，市面上的QLED TV并不是真正意義上的像素自發光QLED，而是LCD TV的升級版。通過在液晶電視背光前添加一層量子點薄膜，電視的畫質和色彩表現等都比傳統LCD TV要好得多。 昂貴的MicroLED何時才能降價？ MicroLED是一項全新的顯示技術，它擁有令人難以置信的畫面質量和超大尺寸。在顯示行業，甚至有專家提出，MicroLED最終將取代OLED成為下一代顯示技術。 顧名思義，MicroLED是由數百萬個微型LED組成，與OLED一樣，MicroLED也是像素級的自發光，每個LED均可單獨尋址，呈現的顯示效果可與目前領先的OLED相媲美。只是MicroLED采用的是無機材料，相比現有的OLED技術，采用MicroLED技術的顯示屏更亮、效率更高，耗電更少。MicroLED的排列形式與我們平時看到的LED燈光廣告牌基本相同，不過MicroLED的每個燈珠都達到了微米級。 MicroLED的缺點也是顯而易見的，比如制造工藝難度太大、成本較高。這些問題的存在有幾個原因。 首先，如何縮小像素之間的“間距”就是一個巨大的挑戰。如果不能縮小這個間距，那么MicroLED TV的尺寸就會受到限制，屏幕不能做的太小。即使三星公司傾盡全力，他們推出的最小MicroLED TV也達到了88英寸。雖說“墻紙式”電視機很酷，但消費者也需要有更多尺寸的產品可供選擇，單一的大尺寸肯定行不通。 其次，MicroLED TV的成本太高。制作一臺MicroLED TV通常需要數百萬個微型LED，考慮到每個像素需要有紅綠藍三種LED，加起來總共就是數千萬個LED，原材料成本絕不是一個小數目。 另外，較高的生產難度和低成品率也很難讓MicroLED TV的成本降下來。目前，MicroLED TV非常昂貴，普通消費者很難承受。當然了，如果你不差錢的話，現在就可以買來嘗鮮。 重點廠商的布局 三星：全線出擊 韓國三星是全球柔性OLED顯示器的先驅型企業，在市場占據主導地位。SID（Society for Information Display）是全球最大的顯示展覽會，也是企業展示最新顯示技術的大平臺。在今年的SID上，以“三星OLED帶來更美好生活”為主題，三星發布了公司最新一代OLED技術，展示的下一代OLED產品包括：最新的S形可折疊顯示屏（S-foldable）、可滑動顯示屏（Slidable）、屏下攝像頭（UPC）等，其中： S-Foldable：是一款可折疊的多功能移動顯示屏，最大尺寸為7.2英寸，可折疊兩次；另一款17英寸可折疊產品，若以4:3的比例進行折疊，可呈現一塊平板電腦大小的屏幕； Slidable：是一種可水平拉伸的顯示屏，在保持現有智能手機外觀的同時，可在水平方向拉伸屏幕尺寸，提供額外的顯示區域； UPC：將前置攝像頭安裝在顯示屏下，提升了攝像頭模塊部分顯示屏的透射率，確保了攝像頭功能，最大程度地減少頂部邊框，從而達到顯示屏幕的最大化，實現真正的全屏體驗。 
圖1：三星最新的S形可折疊顯示屏S-foldable（圖源：Samsung Display） 三星于2007年開創了OLED技術，一直引領該技術的發展。在SID上，三星首席執行官JS Choi在其主題演講中提出，公司將致力于通過各種設備向客戶提供高質量觀看體驗。三星將不斷開發各種自發光技術，包括OLED、量子點（QD）和LED。并通過提供1英寸到200英寸的各種尺寸的顯示解決方案，在市場增長中處于領先地位。 三星還是第一個將MicroLED引入消費市場的公司。過去幾年，三星在CES上均有展出MicroLED原型機，尺寸在75到292英寸之間。在今年的虛擬CES 2021上，三星還展示了一款售價15.6萬美元的110英寸MicroLED電視機，可以同時顯示四幅55英寸高清圖像。 如果我們沒有理解錯的話，三星對下一代顯示技術的態度是：技術上全面跟進，一個都不能少。 LG Display：在OLE上領跑 在今年的SID展會上，LG Display以“OLED技術引領新機遇”為主題，在OLED、新價值創造和汽車顯示三個不同區域展示了公司新一代OLED解決方案。展出的產品包括：發光效率提升20%以上的83英寸新一代OLED TV面板、不另置揚聲器而靠顯示器面板振動發聲的可彎曲電影級音效OLED（CSO，Cinematic Sound OLED）、用于增強現實（AR）的硅基OLED（OLEDoS）等。其中，OLEDoS是一種創新的下一代顯示技術，它將OLED應用于制造半導體的硅片上，盡管重量很輕，但仍能實現超高分辨率和亮度。
圖2：OLED重量很輕，但仍能實現超高分辨率和亮度（圖源：stock.adobe.com/Anatoly） 由于其特有的自發光特性，OLED技術使得薄如紙的面板和各種設計成為可能。通過將OLED與超薄玻璃相結合，還可以實現上下無數次的卷曲而不會碎屏。被SID授予年度最佳顯示器獎的LG Display 65英寸可卷曲OLED TV，實現了全新的設計，它可以被折疊成優雅的底座，且不會影響畫質。 LG Display是全球最大的OLED面板制造商。在SID上，LG Display首席技術官Yoon Soo young表示：我們比以往任何時候都更加致力于創造只有通過我們業界領先的OLED技術才能實現的差異化價值。公司的目標是在引領OLED成為主流的同時，積極引導顯示屏市場朝著最好的方向發展。 積極布局Mini LED 在今年的SID上，很多公司都發布了MiniLED等新型顯示技術和豐富的產品，TCL是國內唯一獲此殊榮的產品。TCL X10將MiniLED、QLED、全程8K等新技術匯集在一起，在量子點多分區動態背光內均勻地鋪滿了2.5萬顆微米級LED，實現了精準的背光控制，157%超高色域覆蓋率，完美還原炫彩視界。 MiniLED技術因其兼顧LCD和OLED二者的優點，面板的對比度和亮度等參數得到大幅提升。TCL是MiniLED的最先入局者，在行業內率先實現了量產，是該技術的領跑者。早在2017年，TCL就已著手MiniLED的技術研發，2018發布全球首臺MiniLED背光TV，2019年實現業內首款MiniLED背光TV TCL X10的量產。不難看出，在下一代顯示技術的研發上，TCL的重點應該是在Mini LED和QLED上。
圖3 ：Mini LED可能是下一代顯示技術的研發重點 (圖源：stock.adobe.com/Gandini) 誰能笑到最后？ Emergen Research的最新分析顯示，到2028年，全球下一代顯示材料市場規模有望達到3800.3億美元，并在預測期內實現穩定的復合年增長率。電子設備、屏幕、顯示器、基板、電池技術、材料和其他方面的快速技術進步極大地推動了全球市場的增長。不斷增加的研發計劃也推動了基于OLED和IPS-LCD技術的顯示面板的穩步采用。OLED技術憑借其獨特的功能，如高效的功耗、高分辨率的清晰顯示以及輕薄的結構，在2020年占據了全球市場的大部分收入份額。 就在不久前，OLED還是一項遙不可及的未來技術，似乎從未離開過原型階段�，F在，已有多種尺寸和分辨率的產品相繼面世。大面板顯示屏的引入是OLED TV銷量不斷上升的重要原因。 對于MicroLED而言，我們只能說它尚處在技術和產品成型的早期階段。這項技術在圖像質量、屏幕大小和其他許多方面均有很大的發展前景。但它存在一些問題也是實實在在的，比如發熱和價格居高不下就是它前進的絆腳石。 OLED、QLED、MicroLED這三項新一代顯示技術比較起來，在性能方面，如果QLED和MicroLED都是像素自發光且不會燒壞屏幕的話，那么它們的壽命肯定會比OLED更長。但考慮到目前的技術水平，情況仍不容樂觀。例如，QLED仍處于實驗室階段，批量生產還很遙遠。MicroLED的成品率很低，價格非常高，目前還沒有真正的民用產品。相比之下，OLED屏幕已經具備了批量生產的能力，雖然價格普遍高于LCD，但仍屬平價范圍內。 在這個階段，如果OLED能夠進一步降低價格，它很有可能將取代現在的LCD成為下一代顯示技術。但從長遠來看，OLED只能算是一種過渡技術，QLED和MicroLED之中的某一個很可能笑到最后。 對于消費者來說，其實我們根本不用太過擔心究竟應該使用哪種顯示技術。低價格、高畫質、容易使用才是我們選擇顯示屏時最應該關注的要素。即使今天我們可以在市場上買到QLED TV或者MicroLED TV，如果價格還是現在的水平，它們也無法顛覆已有的LCD TV。 來源：貿澤電子 作者：Doctor M |
