【导语】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。
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OLED-like技术: 液晶时代新希望吗?

更新日期:2017-11-07 作者:那山那水
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第178期

    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-like技术: 液晶时代新希望吗?

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”。

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