【收錄專題 | LCD和OLED屏幕的區(qū)別_LCD屏和OLED屏的優(yōu)缺點(diǎn) 】

【產(chǎn)業(yè)圖譜 | 顯示器產(chǎn)業(yè)鏈圖譜_顯示器產(chǎn)業(yè)鏈全景圖】

摘要：目前，顯示市場(chǎng)主要是TFT-LCD(一種LCD顯示技術(shù))和OLED這兩種技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)。2016年，TFT-LCD技術(shù)的市場(chǎng)份額約為85%，OLED技術(shù)的市場(chǎng)份額約占15%。OLED技術(shù)經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，被普遍認(rèn)為是最有希望的未來(lái)平板顯示技術(shù)，將最終取代LCD，就像液晶顯示取代顯像管顯示一樣。而有人認(rèn)為從現(xiàn)在的市場(chǎng)規(guī)模看，OLED技術(shù)和LCD技術(shù)還是并列發(fā)展的關(guān)系，LCD仍然是市場(chǎng)的主流，未來(lái)可能在細(xì)分領(lǐng)域上各有千秋，共存互補(bǔ)。本文對(duì)比了OLED技術(shù)和LCD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，討論了未來(lái)顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　構(gòu)成材料：OLED結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工序少，藍(lán)光材料衰變致壽命較短

　　LCD為上玻璃基板設(shè)置彩色濾光片，下玻璃基板設(shè)置薄膜晶體管，兩玻璃基板之間夾著液晶盒。其結(jié)構(gòu)還包括偏光片、背光模組、擴(kuò)散膜、導(dǎo)光板等，組成相對(duì)復(fù)雜。OLED結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅有兩層薄膜和玻璃/塑料基板，如圖1所示。無(wú)需背光模組，也沒(méi)有彩色濾光片、擴(kuò)散膜、導(dǎo)光板等。所以由OLED制成的顯示器更薄，制作工序比LCD少，量產(chǎn)后成本可以明顯降低。

圖1 LCD和OLED結(jié)構(gòu)對(duì)比

(來(lái)源：中國(guó)OLED網(wǎng))

　　OLED采用有機(jī)發(fā)光材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可實(shí)現(xiàn)自發(fā)光，然而OLED三種發(fā)光材料的壽命各不相同，藍(lán)光材料的衰變導(dǎo)致OLED壽命較短。其本質(zhì)是高分子有機(jī)材料，而LCD采用的是無(wú)機(jī)藍(lán)光光源材料。有數(shù)據(jù)表明：在藍(lán)光發(fā)光材料壽命方面，LCD是OLED的5倍。LCD采用LED背光源，具有功耗小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但背光源仍然需要加入導(dǎo)光器件，使出射光更加均勻，但顯示結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，如表1所示。

表1 LCD和OLED材料對(duì)比

(來(lái)源：《液晶與顯示》第33卷)

　　顯示原理：OLED主動(dòng)發(fā)光，比LCD亮度高，穩(wěn)定性好

　　OLED利用有機(jī)發(fā)光層的材料能階差，將釋放出來(lái)的能量轉(zhuǎn)化為光子，穩(wěn)定性好，發(fā)光效率高。主動(dòng)發(fā)光顯示，比LCD亮度更高。

　　LCD使用LED背光源半導(dǎo)體PN結(jié)多數(shù)載流子和少數(shù)載流子的復(fù)合，將多余能量以光的形式釋放，光能轉(zhuǎn)化效率高，發(fā)光亮度均勻。其為非主動(dòng)發(fā)光，使得動(dòng)態(tài)對(duì)比度、寬容度等性能不如OLED。

　　顯示性能：OLED功耗小、可視度高、可彎曲，但易與水氧反應(yīng)失效

　　相比OLED，LCD發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，成本、壽命具有明顯優(yōu)勢(shì)，但是其顯示需要背光通過(guò)液晶和配向膜等結(jié)構(gòu)，輸出光線具有一定的方向性，導(dǎo)致可視角度小，響應(yīng)速度較慢，看視頻會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度較大，功耗不能做到很低。獨(dú)立的晶體管控制LCD的單元格構(gòu)成的像素點(diǎn)，晶體管壞掉會(huì)導(dǎo)致屏幕壞點(diǎn)出現(xiàn)。

　　OLED有機(jī)材料層很薄，響應(yīng)速度快、色域?qū)挘梢詫?shí)現(xiàn)柔性顯示，但有機(jī)發(fā)光材料容易與環(huán)境中的水氧發(fā)生反應(yīng)，而使得器件失效，使用壽命較短。具體對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 LCD和OLED顯示性能對(duì)比

(來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng))

　　應(yīng)用領(lǐng)域：LCD涵蓋高中低端，OLED難以大尺寸化

　　由于LCD顯示器像素點(diǎn)無(wú)間隔，相同尺寸可以容納高密度像素點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高清電視和電腦，LCD背光源具有較高亮度，可用于室內(nèi)大屏顯示。其在高、中、低端市場(chǎng)都有大量應(yīng)用。

　　OLED顯示無(wú)輻射、重量輕、功耗低、響應(yīng)速度快，因此特別適用于數(shù)碼產(chǎn)品、儀器儀表等領(lǐng)域，近些年來(lái)，已經(jīng)提搶占LCD多種應(yīng)用市場(chǎng)。目前，筆記本電腦、臺(tái)式電腦都已推出OLED產(chǎn)品。但是其成本較高還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大范圍應(yīng)用。而且小分子發(fā)光層需要真空鍍膜，尺寸大需要很大的真空空間，目前技術(shù)還不能滿足，所以O(shè)LED難以大尺寸化應(yīng)用。見(jiàn)表3。

表3 LCD和OLED應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/span>

(來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng))

　　技術(shù)進(jìn)展：LCD提高分辨率和畫(huà)質(zhì)，OLED提高壽命和尺寸、降低成本

　　京東方工程師觀察，近幾年LCD顯示技術(shù)在高畫(huà)質(zhì)、低功耗以及功能集成等方面都呈現(xiàn)了跨越式的發(fā)展趨勢(shì)。由于虛擬顯示、裸眼3D顯示技術(shù)的帶動(dòng)，高分辨率將會(huì)呈現(xiàn)更加迅速的發(fā)展勢(shì)頭。

　　北京維信諾高級(jí)工程師根據(jù)國(guó)內(nèi)外主要研究機(jī)構(gòu)(三星、LG、松下等)的規(guī)劃歸納出，OLED器件的研究主要集中在低成本、高效率、長(zhǎng)壽命、規(guī)模化、大尺寸的生產(chǎn)工藝。

　　研究統(tǒng)計(jì)：OLED專利論文增長(zhǎng)率較高，但LCD仍然具有數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)

　　我們利用LCD和OLED兩個(gè)關(guān)鍵詞，在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的專利統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和中國(guó)知網(wǎng)查詢，得出圖2和圖3。

圖2 LCD和OLED歷年專利量（件）

(來(lái)源：專利匯)

圖3 LCD和OLED歷年論文量（篇）

(來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng))

　　通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)歷年LCD的專利量和論文量相比OLED的具有絕對(duì)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，這說(shuō)明從事LCD研發(fā)的人員具有一定的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)。LCD的專利量從2016年呈下降趨勢(shì)，論文量從2012年呈下降趨勢(shì)。OLED近三年專利量增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LCD，從2011年開(kāi)始，OLED的論文量增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LCD，這也說(shuō)明OLED技術(shù)發(fā)展?jié)摿Υ螅鄬?duì)不成熟。

　　結(jié)語(yǔ)

　　LCD成本低、壽命長(zhǎng)，而OLED輕薄、功耗低、響應(yīng)速度快。但是兩者也都有目前的工藝技術(shù)還無(wú)法克服的缺陷。從構(gòu)成材料、顯示原理、顯示性能來(lái)看，兩者并不存在類似膠卷相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)一樣革命性的差距。

　　目前的市場(chǎng)現(xiàn)狀，LCD還是主流顯示技術(shù)，OLED技術(shù)研發(fā)增長(zhǎng)率較高，但LCD歷年的技術(shù)研發(fā)成果產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于OLED。兩者都朝著克服自身缺陷的方向發(fā)展。從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看，為什么OLED的技術(shù)迭代快到可以取代LCD?我們覺(jué)得這是一個(gè)小概率事件。未來(lái)，LCD和OLED更大的可能是在各自細(xì)分的應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)光。