OLED-like技术:液晶时代新希望吗?
未来彩电显示究竟是OLED的天下,还是另有“王者”。这个争议一直没有答案。尤其是在OLED大尺寸量产产品成本、亮度和灼屏忧虑并存的背景下,不断提升液晶产品的性能,成为了更为实际的选项。而近年来不断成熟的OLED-like LCD技术就成了关键救命稻草。
OLED显示出色的柔性性能
OLED的优缺点究竟有哪些?
在厂商的宣传中,OLED显示彩电技术几乎是完美的。包括色彩、对比度、反应速度、HDR、超薄和柔性化等,都是今天主流的液晶彩电产品难以企及,或者拥有相当大差距的。
首先,色彩上,OLED的自发光特点,以及未来RGB OLED抛弃彩色滤光膜技术的特点,使得这项产品可以实现更高的色域标准。同时,不断改进的OLED材料技术,也能够为OLED提供不断提升的色彩表现空间。
第二、对比度上,OLED是自发光显示。因此可以彻底关闭某一个像素点。进而得到几乎无穷大的对比度效果。同时,在环境光处理方面,OLED屏不需要考虑液晶屏那种“单向透光”结构,可以采用更多一点的技术,这也强化了实际应用环境中OLED显示的对比度优势。
第三、反应速度上,OLED作为半导体发光器件,可以轻松达到压毫秒级别;而液晶产品却只能达到毫米级别——这是十倍,乃至百倍的速度差异。
第四、在HDR技术的支持方面,OLED每一个点都独立发光;液晶依靠整体背光源发光。这使得理论上OLED总是支持更多的分区HDR调节。
第五、在轻薄方面,OLED彩电和显示产品是毫米级别的,以至于3-4毫米,甚至更薄的电视机都有可能实现。液晶电视由于必须在屏幕后面有一个背光源结构,所以其整体厚度始终会大于OLED。
第六、在柔性化上,OLED可以实现从基板到发光材料的有机化,进而满足柔性显示的需要。目前,手机用柔性屏已经大规模量产。彩电用柔性OLED产品也已经在研发。LG则率先推出双曲面化的OLED商用显示产品。
当然,在讨论了以上众多OLED的优势之后,也需要说说OLED的缺点:
第一、OLED暂时成本更贵、工艺稳定性较差、大尺寸产能很有限,RGB大尺寸OLED技术迟迟未能突破——这些问题的解决有待于印刷OLED工艺的成熟。
第二、OLED的亮度问题不及液晶。作为背光源系的显示技术,液晶在亮度指标上很容易突破极限。而OLED则需要权衡亮度、对比度、色彩、寿命等因素,这是OLED的一个天然弱势。
第三、OLED作为自发光产品,其像素点面临更多非均匀老化的问题。包括RGB产品的分色不均匀老化;以及在整个画面上的局部像素不均匀老化——即灼屏(烧屏,又称残影)问题。虽然以下技术,比如固定画面位移,像素工作状态优化算法等可改善这一情景,但是在灼屏问题上,OLED会始终比液晶要严重一些。
所以,OLED虽然是一项很棒的新技术,但是却并非理想中那么完美。尤其是目前彩电所用的白光OLED+彩色滤光膜的技术,又阻碍了OLED一些优势的发挥,更使得液晶显示看到了“抗衡OLED”的希望。
液晶显示不甘落后,何种进步可抗衡OLED?
对于液晶显示而言,其也具有一些天然的优势。这些优势如,1.产业成熟度造成的成本优势,2.不用担心灼屏问题,3.在LED背光源支持下更高的亮度表现和寿命优势——这三个优势是液晶的竞争基本盘,是OLED很难翻盘的方面。
但是,除此之外,液晶技术的进步也创造了很多新的奇迹:
第一、超薄性能的提升。2015年开始索尼推出4毫米级别的液晶彩电技术。目前这一级别的液晶电视产品已经逐渐成熟。超薄液晶的关键技术就是超薄背光源和全贴合背光-屏幕组合技术。前者主要是MINI-led 晶体,以及Chip Scale Package(CSP,芯片级封装) 封装。CSP这项技术降低了背光源厚度超过三分之一。全贴合技术则发展于手机等触摸类显示产品的“触屏”结合技术。同时,新的背光源亦采用更薄的导光板产品,例如康宁的玻璃导光板。这些新技术工艺结合在一起,至少实现了亚厘米级别的液晶电视厚度——OLED的超薄优势不在那么明显。
第二、液晶的柔性化过程。OLED电视和显示设备可以柔性化。这一直被认为是OLED显示的巨大优势。因为液晶显示产品需要用到一个背光源——背光源能否柔性化成为制约液晶柔性化的关键。
从屏幕技术自身看,液晶和OLED采用树脂基板,而非玻璃基板都能做成柔性化的产品。但是,液晶背光源在柔性化的时候,涉及到包括PCB电路板柔性化、导光板柔性化、LED晶体颗粒在柔性变形中的适应性、柔性变形中背光源的均匀性等问题。这使得液晶柔性化比OLED更为复杂。
不过,随着MINI-led晶体技术的发展,大量小晶体颗粒——通常为常规LED晶体几十分之一、数百分之一大小的晶体颗粒——的设计,可以很好解决LED晶体在柔性变形中的适应性和背光源均匀性问题。虽然这些新的背光技术难以支持可折叠的液晶显示产品出现,但是毕竟OLED可折叠产品也只是一个概念,未来未必成为现实。尤其是在彩电上,完全可折叠的OLED不仅离实现很远,而且看不到多大的现实意义。
第三、MINI-led晶体背光源产品带给液晶技术的另一个优势是更为精细的HDR分区。液晶产品在HDR分区上的规模和精细度,实际上是背光源亮度区域调节的规模和精细度。MINI-led晶体,把侧边背光源几十颗的LED灯珠,变成了直下背光源数千颗、数万颗,甚至更多的灯珠,其HDR精细度达到前所未有水平——虽然不像OLED理论值的逐像素调节,但是至少足以满足未来HDR影像信号对调节区间的极致需要。
第四、在对比度指标上,液晶无法对抗OLED无穷大的理论值。但是,一方面,现实应用中有环境光问题,压根不存在无穷大的对比度;另一方面,对比度的极限也应在人眼可观测范围内才有意义。
这方面,液晶利用自身比OLED更高一些的亮度,实现对环境光的适应和视觉视场明亮感的提升,也可创造不错的画面效果。事实上,OLED的对比度优势,更多是理论极限性的,而非现实应用中的感受。
第五、在显示色彩上,目前白光+彩色滤光膜的OLED技术,无法与QLED背光源液晶技术形成对抗优势。实际上,通过不断改进背光源色彩水平,液晶的色彩效果一致在持续进步。而且包括qled材料的改进、LED发光技术的改进、各种光学薄膜效果的改进,已经证明液晶色彩局限性并非“天然瓶颈”——液晶的色彩取决于背光源而非液晶技术本身,用液晶和OLED比色彩本不科学,真正要对比的是OLED与液晶背光源谁的色彩更强悍。
综上所述,在超薄、柔性、HDR、对比度、色彩等指标上,背光源技术的进步都可以帮上液晶大忙——所以,业内有了OLED-like 背光源的概念,即让液晶电视表现如同OLED一般的背光源技术。这种背光源技术的核心包括全贴合、大量芯片级封装的直下式的MINI-led晶体、柔性化组件、QLED色彩加强技术、更高的HDR调节和亮度、光效支持、超薄设计等等。
总之,在OLED-like新技术的加持下,OLED众多传统优势可能只剩下反应速度一个;液晶则具有成本经济性、亮度、不烧屏等三个固有优势。这使得OLED彩电与液晶彩电在“性能对比”上的可接受性出现巨大变化,甚至逆转。同时更给OLED大尺寸产品的发展带来了巨大的不确定性。
未来谁属,OLED-like有其巨大缺点
OLED-like背光源技术,可以让液晶显示产品在除了反应速度外的诸多特性上与OLED显示技术几乎效果一致,且能保留液晶低成本的产业成熟性、高亮度、无烧屏的优势。这个OLED-like看起来是如此完美!
但是,这个世界不会允许“完美”的技术存在。OLED-like必然有他的缺点——这些缺点包括,OLED-like比传统LED背光源一定更贵。例如,mini-LED晶体导致的晶体转移与安装的技术难度和工作量提升、更多的薄型设计的光学组件的成本提升、如果要进行柔性化开发,高色彩设计,还需要增加更多新技术。这些变化都意味着成本的增长。
即,OLED-like不是一个货架上的高度成熟和经济化的技术,他和OLED显示自身一样,是一个发展中的技术。“发展中”的特征决定了技术到产品实现的成本必然增加。这会损伤液晶显示的成本优势。
同时,OLED-like技术无法改变液晶产品自身的“问题”。即OLED-like无论如何发展,其产品依然会继承液晶显示在反应速度上的劣势。且OLED-like依然是背光源技术,他无法改变液晶产品因为具有背光源而在复杂性、厚度和成本上的增加。
综合来看,OLED-like所能带来的改善必须与液晶自身的成本优势结合,才具有竞争力。而OLED-like本身则是增加成本的技术。所以,市场对这种新技术路线的发展并没有表现出完全的“认可”。
业内更多人士认为,OLED的发展和液晶取代CRT技术不同:液晶对比CRT“大屁股”的优势非常巨大,应用场景完全不同,因此行业对未来方向看的非常清楚,产业投资表现出线性加码的特征。
在OLED产品上,目前投资集中在中小尺寸的6代线,应用集中在手机产品上。且大多数投资都是近两年内形成的。——这一局面的关键是,三星通过长达八九年的时间,证明了中小尺寸产品上OLED的可行性,并达到了相当的产业技术成熟度,实现了极高的产品经济性。或者说,后来者的投资不仅是“一窝蜂的集中投入”,且均没有产业方向性的技术顾虑,还带有成本经济性已经实现的“普及化光环”。
在大型彩电产品的应用上,OLED亦很可能重复中小尺寸市场的老路。更多厂商会去等到一个品牌证明技术可靠性、成熟性和可用性后,然后才会触发整个产业性的大规模投资。
为何OLED上行业投资如此谨慎呢?因为,OLED和液晶的相似度非常之高,应用替代性几乎是100%。尤其是在OLED-like概念加持之下,液晶的预期生存能力有显著加强。这必然导致彩电等中大尺寸应用中,OLED和液晶之间的技术路线焦灼期会更长。
当然,未来显示市场还有另一个全行业性的变数:即印刷显示技术的成熟。如果印刷工艺成熟,OLED或者QLED自发光显示,则可以很快确立对“液晶+背光源”产品的“成本竞争力”。那时候,再好的背光源改进技术也都会是“应用市场的鸡肋”。
文章来源:投影时代
CIDC2017:创新与超越 把脉显示产业与技术发展新方向
第十二届中国国际显示大会现场
经过近十多年的发展,我国已经成为显示大国,是全球显示行业的重要推动力量。在当今技术与产品迭代的关键时期,中国如何从显示大国升级为显示强国,是创新技术还是优化产业布局,显示未来之路到底如何选择?第十三届中国国际显示大会(CIDC2017)与您一起揭晓答案。
中国国际显示大会(CIDC)是由深圳市平板显示协会打造的具有国际影响力的显示产业品牌盛会。历经十二年沉淀,以“创新与超越”为主题的第十三届中国国际显示大会将于2017年11月17-18日在深圳第十九届中国国际高新技术成果交易会光电显示展期间举办。本届大会就显示主流技术发展趋势及应用市场发展前景,从产业、技术、设备、材料、应用端以及资本市场多个角度,探讨显示应用领域的阶段性成果,共同迎接显示产业新升级的历史机遇。
大会第一天日程为第十三届中国国际显示大会显示峰会、圆桌高峰论坛两大部分。届时工信部电子信息司、深圳市人民政府、深圳市平板显示行业协会、全球显示产业学/协会领导将解读最新显示产业政策,同时力邀中、韩、日、台湾及欧美等国家、地区的显示产业链“产、学、研、政、金”各领域领军人物共话产业发展趋势和应用前景。
大会第二天日程为2017手机黑科技技术及投资峰会,以“人工智能即将来袭、全面屏的变数”为主题。峰会分为主题演讲、圆桌论坛两大部分,届时手机领域的专家学者和领军企业,将就人工智能及全面屏时代的到来,给手机产业带来的挑战和机遇进行深度探讨,进而推动中国手机产业占据人工智能及全屏技术至高点。
大会将邀请三星、LG、JDI、华星光电、友达、京东方、天马、和辉、信利等面板厂商,康宁、默克、凸版印刷、东电、日东、虹视等材料和装备厂商,创维、康佳、TCL、海信、乐视、华为、小米、中兴、OPPO、VIVO等电视和手机厂商以及国际显示学会(SID)、日本画质学会(SPQE)、韩国显示行业协会(KDIA)、台湾显示器产业联合总会(TDUA)、中国光学光电子行业协会液晶分会(CODA)等国内外行业协会代表性的企业家、技术专家、学者、教授、工程师以及金融界、投资界、新闻媒体界的精英人士300余人共同参会。
第十二届中国国际显示大会圆桌高峰论坛
上届显示大会(第十二届中国国际显示大会)为期三天,以“未来显示无处不在”为主题,分为“基调演讲+圆桌高峰论坛”、“中国国际量子点产业峰会”、“手机3D曲面显示与金属机身峰会”三大组成部分。组委会邀中、韩、日、台湾及美、欧等国家和地区的显示产业链相关“产、学、研、政、金”各领域领军人物,汇聚华星光电、京东方、天马、和辉、信利、等面板厂商;旭硝子、默克、东电、日东等材料厂商;SID、韩国显示行业协会、台湾显示器产业联合总会、中国光学光电子行业协会液晶分会,浙江大学、南京理工大学、IHS、UBI等研究机构;华为、中兴、OPPO、VIVO、乐视等终端厂商以及众多产业精英,聚焦行业最新热点,共同就显示主流技术趋势及应用展开“百家争鸣”,再次掀起了显示新风潮。
中国国际量子点产业峰会高端访谈
中国国际量子点产业峰会嘉宾合影
目前,中国国际显示大会已发展成为国际化、专业化、规范化、品牌化,在全球显示产业具有一定影响力和号召力的国际性显示大会。第十三届中国国际显示大会汇聚全球显示产业与技术权威,探讨显示产业与技术发展新方向,共同见证显示行业发展新辉煌!
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