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趣科技 | OLED/QLED技術(shù)爭寵上位,蘋果為啥翻了Micro LED的牌

2017/02/22
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蘋果下一代手機(jī)將采用 OLED 屏幕似乎已是確定無疑了,這似乎預(yù)示著下一代顯示技術(shù)的爭論也可告一段落,OLED 華麗登上大舞臺。這與“QLED 只是液晶顯示技術(shù)進(jìn)化到 OLED 顯示技術(shù)的過渡品”這種言論唱的是一個(gè)調(diào)調(diào)。但是,據(jù)業(yè)內(nèi)專家分析,蘋果收購 Micro LED 技術(shù)開發(fā)商 LuxVue 是在“憋大招”,而恰恰 OLED 才是備胎的命??磥磉@場江湖紛爭要論出個(gè)究竟,還需要一段時(shí)日了。

QLED、OLED、Micro LED 長得這么相似,每個(gè)技術(shù)陣營都有實(shí)力大佬在押寶,手機(jī)、電視領(lǐng)域到底誰才是下一代顯示王者?

本期《趣科技》我們就來看看這些讓人傻傻分不清的 XLED 顯示技術(shù)。

LED 全稱 Light-Emitting Diode,即發(fā)光二極管。LCD 全稱 Liquid Crystal Display,即液晶顯示器。兩者的顯示機(jī)理完全不同,LED 在各個(gè)方面性能要好于 LCD。如今市面上絕大多數(shù)的電視都自稱 LED 電視,其實(shí)絕大多數(shù)是采用液晶面板作為顯示介質(zhì),采用發(fā)光二極管作為背光模組的電視,從而提升了部分性能,比如亮度、壽命等。所以現(xiàn)在所謂的 LED 電視其實(shí)也是 LCD 電視。

既然與 LED 在發(fā)光原理上都是不同的,那么 LCD 與 LED 家族的 QLED/OLED/Micr LED 必將也是千差萬別。

LCD 與 XLED 的區(qū)別

與液晶顯示技術(shù)相比,OLED/Micro LED/QLED 都不需要液晶的背光源。
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液晶顯示耗電量巨大,其核心原因在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上光效率極其低下,彩色濾光膜將導(dǎo)致整體光效率下降超過 67%;液晶光閥門作用以偏振光為前提,再次損失 50%以上的亮度。因此,液晶顯示對背光源亮度的利用率理論上不會(huì)超過 15%,是的,85%的能量都被浪費(fèi)掉了!

而 QLED/OLED/Micro LED 這三大技術(shù),由于采用三原色亞像素自發(fā)光的結(jié)構(gòu),其光效率理論上可高達(dá) 95%,只需改善發(fā)光材料的電光轉(zhuǎn)化率,即可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越液晶。

看完這一點(diǎn),不禁要說,液晶被革命或早或晚都是要來的!

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下面我就主要針對 XLED 技術(shù)展開介紹。
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QLED
QLED 全稱 Quantum Dots Light Emitting Diode Display,即量子點(diǎn)發(fā)光二極管。QLED 的核心成像材料量子點(diǎn)由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成,這些量子點(diǎn)是一種只有粒徑不足 10 納米的顆粒,體積非常小。當(dāng)量子點(diǎn)受到光或電的刺激,便會(huì)發(fā)出不同的有色光線,這就是 QLED 發(fā)光原理。

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量子點(diǎn)特性之一就是在不同的體積下?lián)碛胁煌娘@色性。通過在背光源中加入量子點(diǎn)材料,就可以改變背光源的光譜特性,讓其中的 R/G/B 光譜更加純凈,從而讓屏幕顯示的 R/G/B 三原色更加純正,也就是能再現(xiàn)更加準(zhǔn)確,以及更為豐富的色彩。

QLED 的優(yōu)勢有很多,包括更棒的對比度、更寬廣的色域,另外廠商也可通過軟件自由控制每個(gè)像素,更靈活地控制顯示效果。

OLED
OLED 全稱 Organic Light-Emitting Diode,即有機(jī)發(fā)光二極管,又稱為有機(jī)電激光顯示、OED(有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體),由美籍華裔教授鄧青云于 1983 年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)。
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OLED 可分為無源驅(qū)動(dòng)(PMOLED)和有源驅(qū)動(dòng)(AMOLED)兩類。
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PMOLED 的構(gòu)造較簡單,驅(qū)動(dòng)視電流決定灰階,應(yīng)用在小尺寸產(chǎn)品上的分辨率及畫質(zhì)表現(xiàn)還算不錯(cuò),但若要往大尺寸應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展,恐怕會(huì)提高消耗電量、壽命降低的問題發(fā)生。PMOLED 易于制造,但其耗電量大于其他類型的 OLED,但仍小于 LCD,這主要是因?yàn)樗枰獠?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E8%B7%AF/">電路的緣故。主要應(yīng)用于照明、8 英寸以下單色、多彩及全彩顯示器,目標(biāo)市場為車用音響顯示器、手機(jī)、PDA、游戲機(jī)等音色或多彩中小型顯示器,企圖搶占 TN/STN 既有的市場。
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有源的電流整流性較無源方式佳,AMOLED 不易產(chǎn)生漏電現(xiàn)象,同時(shí)使用在低溫多晶硅 TFT 技術(shù)時(shí),電流可以產(chǎn)生阻抗較低的小型 TFT,符合大尺寸、大畫面 OLED 顯示器的需求。應(yīng)用于 8 英寸以上全彩顯示器及移動(dòng)顯示領(lǐng)域(手機(jī),平板等)。AMOLED 的 優(yōu)勢是傳統(tǒng) LCD 難以企及的。

總體而言 OLED 顯示技術(shù)具有自發(fā)光、廣視角、幾乎無窮高的對比度、較低耗電、極高反應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。但是,在價(jià)格(較大顯示面板)、壽命、分辨率暫無法與液晶顯示器匹敵。

Micro LED
Micro LED 全稱 Micro-light emitting diodes,即微發(fā)光二極管,又稱微 LED。它的概念原理很簡單:其每個(gè)像素都由單個(gè) MicroLED 發(fā)射體組成。有眾優(yōu)點(diǎn),高對比度、高刷新速度、寬視角、更寬的色域、更高的亮度、顯著降低的功耗、更長的壽命、耐久性以及環(huán)境穩(wěn)定性,而且還支持傳感器和電路的集成,實(shí)現(xiàn)嵌入傳感功能的超薄顯示,如指紋識別和手勢控制等。
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MicroLED 顯示可謂是兼具 OLED 和 LCD 兩者的優(yōu)勢。

目前來看,在發(fā)光效率與發(fā)光能量密度上,MicroLED 相較于 QLED/OLED 是最高的。

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然而,Micro LED 是一種本質(zhì)很復(fù)雜的顯示技術(shù),其成本驅(qū)動(dòng)有別于目前市場上的顯示技術(shù)。但是,在非常小的尺度上,Micro LED 的運(yùn)行性能會(huì)受嚴(yán)重的側(cè)壁效應(yīng)所影響。據(jù)報(bào)道,側(cè)邊長低于 10 微米的 Micro LED 的效率通常僅有更大的 LED 芯片的 10~20%或更低。在這些尺度量級時(shí),MicroLED 顯示還無法提供關(guān)鍵的低功耗優(yōu)勢。對于 MicroLED 企業(yè)來說解決這些問題是首當(dāng)其沖的,VueReal 公司或 Mikro-Mesa 公司等廠家據(jù)稱已經(jīng)在這方面取得顯著突破。高效的大規(guī)模拾取 MicroLED 并將其定位在背板上是另一個(gè)主要挑戰(zhàn)。
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三者都離不開電流驅(qū)動(dòng) TFT 結(jié)構(gòu),核心區(qū)別在于在 TFT 結(jié)構(gòu)中封裝的發(fā)光材料是 QLED、OLED 還是 Micro LED。將材料移植(涂覆)到 TFT 結(jié)構(gòu)之上的過程中,OLED 與 QLED 移植工藝有一定的通用性,換而言之,如果噴墨印刷的 OLED 技術(shù)完全成熟,QLED 則可以很大程度上直接拿來應(yīng)用(當(dāng)然 QLED 只能用印刷技術(shù))。而 Micro LED 轉(zhuǎn)移卻比較困難,押寶 Micro LED 的中國臺灣已成立微轉(zhuǎn)移聯(lián)盟,發(fā)力解決這一難點(diǎn)。

而制造工藝的相似性,業(yè)內(nèi)有種聲音:下一代顯示技術(shù)之爭,并不會(huì)是有你沒我這樣激烈,畢竟這三大顯示技術(shù),通用設(shè)備與工藝方面有著相似性。盡管三者有著對手不具備的優(yōu)勢,但卻有著很多的共同點(diǎn)。

QLED/OLED/Micro LED 共同點(diǎn):

  • ?發(fā)光波長集中度比較高,即色彩水平高;
  • ?電光控制便捷,即反應(yīng)速度快;
  • ?驅(qū)動(dòng)具有開閉狀態(tài)和發(fā)光功率的極高可調(diào)性,即灰度效果好、最終對比度接近無窮大;
  • ?節(jié)能性高
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QLED/OLED/Micro LED 有著各自的缺點(diǎn):

  • OLED 作為有機(jī)材料、有機(jī)物質(zhì),有其固有缺陷——即壽命和穩(wěn)定性,難以媲美無機(jī)材料的 QLED 和 MICRO LED;
  • QLED 產(chǎn)品,雖然性能品質(zhì)出色,但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不佳,或者說規(guī)模制備的難度不??;
  • ?Micro LED 燈珠是一種正負(fù)電極性的微結(jié)構(gòu),不像 OLED 和 QLED 是一種單純材料,其產(chǎn)品在 TFT 基板上的遷移過程、移植工藝難度最高,工藝可靠性最低。Micro LED 自身是剛性結(jié)構(gòu),雖然可以實(shí)現(xiàn)柔性,但是難度和工藝比 OLED 復(fù)雜。

下面就來看看三者之爭是怎樣的局面。

我們不得先提到兩個(gè)顯示大廠,三星旗下面板事業(yè)三星顯示,專注于生產(chǎn)應(yīng)用于手機(jī)的中小型面板;樂金顯示(LG Display)是全球第一大液晶面板制造商,主要為電視生產(chǎn)大型面板。

三星的優(yōu)勢在中小面板,而樂金的優(yōu)勢在大型面板,那我們是不是可以根據(jù)這兩位“領(lǐng)導(dǎo)者”做出這樣的判斷,手機(jī)趨勢看三星、電視(大屏)趨勢看樂金。

先來看兩者的面板戰(zhàn)略:

三星

僅僅從三星要為蘋果供養(yǎng) OLED 手機(jī)面板而言,可見,三星對 OLED 下了心血。掌握著目前大部分 OLED 產(chǎn)能的三星有可能再次主導(dǎo)智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)的走向。

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這里小編要“芯八卦”一下,HTC 走向衰落與使用 AMOLED 面板三星拖延供貨,有著直接的關(guān)系。三星在 2016 年也以貨源緊缺為名在 OLED 面板供貨上對華為進(jìn)行威脅,未來幾年華為能否在產(chǎn)品暢銷的同時(shí)保證供應(yīng)鏈的暢通可能將決定品牌的走勢。
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既然 OLED 在壽命方面是致命缺陷,為何手機(jī)廠商還爭著要用 OLED 面板?因?yàn)?OLED 足以滿足當(dāng)下手機(jī)更替周期的使用需求,3 年換次手機(jī)就算久的了,QLED 面板能活三五十年又有何用?
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OLED 小型面板市場近乎被三星獨(dú)吞,京東方看著眼紅大力進(jìn)行 OLED 的布局,未來,三星被分一杯羹似乎是肯定的,最起碼中低端是肯定的。

2017CES 展上,三星發(fā)布全新 QLED 電視,劍指 LG OLED 電視。很多人認(rèn)為,三星是更看好 QLED。小編看來,“三星以 QLED 對抗 OLED”這種說法是不成立的,三星只是承認(rèn) QLED 也很優(yōu)秀而已,畢竟三星家即有 OLED 技術(shù)也有 QLED 技術(shù)。中小面板 OLED 已經(jīng)站穩(wěn)腳,而在大型面板上與 LG 抗衡需要怎么辦?也許是走差異化路線。
QLED 則仍處于概念階段,沒有大規(guī)模的普及,而作為三星對抗其他品牌的技術(shù)殺手锏,預(yù)計(jì) QLED 也將在幾年內(nèi)被炒熱,直至被大眾真正接受。

樂金
樂金是大型面板的王者,OLED 技術(shù)較 QLED 技術(shù)起步早,在 LG 的推動(dòng)下已經(jīng)逐漸成熟。LG 的 OLED 時(shí)常成為其他廠商 PK 的對象,代表著新一代電視顯示技術(shù)。

OLED 制作過程復(fù)雜,OLED 面板大型化的阻力非常的大,于是在產(chǎn)出上少,且制作成本昂貴。

一些電視大廠都放棄了研發(fā) OLED 技術(shù)。因此 OLED 的大困難在大型面板上,沒有實(shí)力真玩不轉(zhuǎn)。OLED 市場每年生長速度極快,加上 LG Display 琶洲工廠 E4 生產(chǎn)線啟動(dòng)加快了生產(chǎn)速度,漸漸穩(wěn)定了成分消減。預(yù)測 1-2 年后 OLED 在消費(fèi)者價(jià)格方面也會(huì)有競爭力。

三星放棄 OLED 電視,有兩種可能一種是認(rèn)慫,在 OLED 大型面板上的碰了壁,與樂金比自嘆不如;另外一種可能就是炫耀 QLED 新技術(shù),因?yàn)橛幸环N聲音是“三星電視將直接跳過 OLED 進(jìn)入到 QLED”。
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無論是甘拜樂金下風(fēng),還是表明自己更強(qiáng)大,三星要引領(lǐng)大型面板的潮流,還沒這么容易。畢竟樂金作為風(fēng)向標(biāo)已經(jīng)多年。

兩個(gè)大廠的態(tài)度似乎已經(jīng)明確,三星中小面板站在 OLED 陣營、大型面板站在 QLED 陣營,樂金大型面板堅(jiān)持引領(lǐng) OLED 時(shí)尚風(fēng)。那么 Micro LED 陣營有誰呢?

蘋果暫且選了了 OLED 做下一代手機(jī)面板,或許是觀望的態(tài)度,畢竟花大價(jià)錢收購了 Micro LED 廠商,并在此方面進(jìn)行建廠等動(dòng)作。因此,蘋果的大志在于用自己的面板不看三星的臉色或者說不想把肥肉就輕易送到三星口中。
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與蘋果有著一樣“喜好”的是中國臺灣的各大面板廠,中國臺灣大本營獨(dú)愛 Micro LED。

除了看技術(shù),也要結(jié)合市場的角度,究竟三者誰成為最終的贏家,我們似乎可以做出這樣的判斷。
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OLED 最為成熟,中小尺寸市場已經(jīng)大規(guī)模普及,大尺寸產(chǎn)品上 LG 也已經(jīng)突破量產(chǎn)瓶頸,達(dá)到規(guī)模供應(yīng)的水平。在三星和樂金的推動(dòng)下,整條產(chǎn)業(yè)鏈將更成熟度,迎來一波新的爆發(fā)點(diǎn)。

QLED 還處于起跑階段,目前來看只是一個(gè)試水的階段,也許起優(yōu)勢突出,成功將 OLED 作為一個(gè)過渡,迎來爆發(fā)的春天。工藝上的相似性,能從 OLED 發(fā)展中得到大部分工藝經(jīng)驗(yàn)。這讓我們不免猜想:OLED 在前進(jìn)的工藝方向,直接就是為 QLED 做嫁衣?!翱缃纭辈浑y還能撈到好處!

透過這點(diǎn),可以清晰地看到開頭處“QLED 只是液晶顯示技術(shù)進(jìn)化到 OLED 顯示技術(shù)的過渡品”這個(gè)言論如果在技術(shù)角度分析,明顯是錯(cuò)誤的。畢竟技術(shù)是向前看的。

最后便是 Micro LED 了,兼具液晶與 LED 的優(yōu)點(diǎn)于一身,這樣的面板,誰不想要?但 Micro LED 幾乎完全處于實(shí)驗(yàn)室階段,以后引領(lǐng)“時(shí)尚”,就要看中國臺灣面板廠和蘋果能憋出什么大招了。

OLED 顯示的全部技術(shù),至少有 7 成上下,可以被 QLED 和 MICRO LED 公用或者吸收,而且存在很多相似點(diǎn)。所以 QLED/OLED/Micro LED 不會(huì)像 LCD 與等離子那樣只能活一個(gè),也許要共存很長的一段時(shí)間了,大廠玩玩高端、小廠應(yīng)潮流。

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與非網(wǎng)編輯,網(wǎng)名小老虎。通信工程專業(yè)出身,喜歡混跡在電子這個(gè)大圈里。曾經(jīng)身無技術(shù)分文,現(xiàn)在可以侃侃電子圈里那點(diǎn)事。喜歡和學(xué)生談?wù)勑那椤⒘牧睦硐?,喜歡和工程師談?wù)勆睢⒘牧墓ぷ?。不求技術(shù)“上進(jìn)”,只求結(jié)交“貴圈”的朋友!