《電子技術(shù)應(yīng)用》
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從曲面LCD到OLED 電視面板的轉(zhuǎn)型

2016-01-22

  在擊敗CRT之后,,LCD技術(shù)成為顯示領(lǐng)域的毫無疑問的王者近20年,。2013年10月,,松下宣布2014年3月底等離子電視停產(chǎn),,一個(gè)時(shí)代正式終結(jié),挑戰(zhàn)LCD的歷史使命由OLED接手,。

  從LCD到OLED,,充滿諷刺的朝代更替

  帶有諷刺意味的是,20年前平面的LCD技術(shù)取代了曲面凸出的CRT陰極射線管,;20年后,,要取代LCD的也是個(gè)可以做成曲面的技術(shù)——OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)。

  2013年初的CES展會(huì)上,,全球首款曲面OLED電視由LG推出,。更有諷刺意味的是,就像當(dāng)年廠商為了讓CRT續(xù)命,,“模仿”平板LCD推出了平面的CRT顯示器一樣,,為了應(yīng)對(duì)來勢洶洶的OLED,索尼在同年IFA推出了世界首款曲面LED電視。

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  OLED電視結(jié)構(gòu)

  技術(shù)是殘酷的,,液晶LCD曾經(jīng)戰(zhàn)勝過CRT,,但LCD也遲早會(huì)被其他技術(shù)代替。但在被代替之前,,廠商都會(huì)為了原有的LCD生產(chǎn)線續(xù)命,不停地推出過渡產(chǎn)品,。而這次把LCD推上風(fēng)口浪尖的則是企圖搶占原本屬于OLED市場的曲面LCD電視,。

  東施效顰,為何普通液晶不宜做成曲面,?

  曲面顯示可以換來相對(duì)更大的用戶視野,,提升觀看的臨場感,而且曲面電視也有更加相當(dāng)震撼的外觀,。所以可以方便地做成曲面的OLED,,就被LG設(shè)計(jì)成了曲面OLED電視。但同樣的事情放在把LCD上就完全是東施效顰了,。

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  LCD液晶的成像原理和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,。它是通過電壓控制液晶分子旋轉(zhuǎn),從而遮擋背光控制顏色深淺(灰階亮度),,再通過偏振片和濾光片讓不同子像素顯示三原色,,這樣就可以得到顏色和深淺可控的子像素點(diǎn)并通過像素陣列顯示不同的圖像了。

  大家平時(shí)聽的TN,、IPS,、MVA、PVA面板都是由TFT驅(qū)動(dòng)的LCD顯示器,,它們的差別主要就是液晶分子的排列方式,。而實(shí)際結(jié)構(gòu)中,關(guān)鍵的液晶分子被夾在兩塊玻璃之間,,由TFT(薄膜晶體管)施加電壓驅(qū)動(dòng),。

  對(duì)于每一個(gè)子像素點(diǎn)來說,液晶負(fù)責(zé)控制灰度,,三原色濾光片控制顏色,,它們必須一一對(duì)應(yīng)才能顯示正確的顏色。而如果LCD液晶面板出現(xiàn)彎曲,,內(nèi)周長會(huì)小于外周長,,原來一一對(duì)應(yīng)的液晶和濾光片就會(huì)出現(xiàn)位置偏差,導(dǎo)致顏色變化失真,。而其他副作用包括漏光,、暗屏重影及雪花等問題。

  曲面LCD電視霸王硬上弓帶來問題

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  強(qiáng)行彎曲帶來嚴(yán)重的漏光問題

  除開彎曲的技術(shù)難度,,曲屏LCD和下面會(huì)說到OLED也有本質(zhì)上的差異,。首先是LCD屏幕彎曲時(shí),,其眾多的結(jié)構(gòu)部件并不能跟著彎曲,廠家就索性讓它們保留原狀,。這是曲面LED電視機(jī)身較厚,,甚至部分產(chǎn)品背部還是平面的主要原因。

  其次是,,國內(nèi)曲面LCD電視采用的都是液晶分子垂直排布的VA軟屏,,但實(shí)際過程中是“霸王硬上弓”地將平面液晶面板強(qiáng)行折彎,屏幕當(dāng)中的液晶分子方向無法均勻改變,,直接導(dǎo)致了曲面LCD電視出現(xiàn)亮度,、對(duì)比度、可視角度的全面下降,,而且還會(huì)有明顯的跑光漏光,、邊緣畫質(zhì)下降等問題,具體效果就類似我們擠壓屏幕時(shí)看到的水波紋,。

  雖然曲面確實(shí)可以提升一些臨場感,,但實(shí)際上LCD被做成曲面之后已經(jīng)“變味”了,畫質(zhì)反倒不如平面LCD,。對(duì)于追求輕薄和畫質(zhì)的用戶來說,,曲面LCD電視還不如原來的平面LCD電視,更加無法和眾多可以天生彎曲的OLED電視相比了,。

  這就有點(diǎn)像當(dāng)年LCD顯示器的背光從CCFL(冷陰極熒光燈管)強(qiáng)行換成LED(發(fā)光二極管),,因?yàn)閺S家無法控制后者的色域和壽命,反而出現(xiàn)了背光閃爍,、藍(lán)光逸出等眾多讓畫質(zhì)和觀賞體驗(yàn)倒退問題,。

  兇殘的暴利空間

  雖然曲面LCD和普通的LCD電視并沒有本質(zhì)差異,而且還會(huì)出現(xiàn)實(shí)打?qū)嵉漠嬞|(zhì)下降,,但比起現(xiàn)在成本較高的OLED,,這確實(shí)是成本最低的曲面電視方案。但諷刺的是,,消費(fèi)者卻沒能享受這簡單的曲屏紅利,。

  針對(duì)市面上價(jià)格較低的曲面電視海信K7100U(售價(jià)7999元),以及微鯨WTV55K1(售價(jià)3599元)進(jìn)行BOM物料清單成本對(duì)比拋開不同產(chǎn)品的宣傳賣點(diǎn)差異,,對(duì)于電視最重要的屏幕本身,,海信K7100U采用AUO液晶屏幕,微鯨采用LGD液晶屏幕,,成本趨同為240美金,,約合1535元人民幣。

  而傳統(tǒng)LCD電視的其他部分也出現(xiàn)了嚴(yán)重的趨同,兩者的背光,、電源模組幾乎相同,。最終兩款同尺寸的LCD電視的BOM成本分別為3420元和2533元。但實(shí)際上這900元的成本,,卻因?yàn)榍罢叩摹扒妗编孱^而帶來了接近2倍的價(jià)格差異,。

  廠商把LCD電視做成曲面,主因還是里面巨大的利潤空間,。隨便到網(wǎng)上商城一看,,市面上的曲面LCD電視普遍比同尺寸的平面LCD電視高2-4倍,當(dāng)中的暴利空間巨大,。各大廠商也紛紛在自身曲面LED電視產(chǎn)品廣告宣傳中貼上奢侈、高端的標(biāo)簽,,但對(duì)電視本身最重要的畫質(zhì)卻避而不談,。

  曲面LCD電視這一點(diǎn)點(diǎn)的天價(jià)曲面弧度,其“成本”都?jí)蛴脩粼儋I一兩部同樣的電視了,,而且其畫質(zhì)還不如普通了的LCD電視,。要不是國內(nèi)曲面LCD電視的爆發(fā),剛好避開了315的時(shí)間節(jié)點(diǎn),,央視重點(diǎn)批斗的名單里面肯定得有曲面LCD廠商,。

  當(dāng)然,用戶也不是傻子,。曲面LCD電視的很多問題在實(shí)際賣場中都能發(fā)現(xiàn),,用戶最終還是用人民幣表達(dá)了自己的意見。2015年初的半年后,,曲面LCD電視的平均售價(jià)已下降近30%,。7月起,很多廠商都以針對(duì)曲面LCD電視開展降價(jià)活動(dòng),,降幅從2000到4000不等,。

  但可以預(yù)計(jì)的是,雖然畫質(zhì)更差,,但曲面LCD電視最終還是會(huì)比平板LCD要貴一截,。畢竟曲屏需要額外的加工,這些成本是強(qiáng)行彎曲所無法避免的?,F(xiàn)在的曲面LCD電視的銷量,,更多地是在打擦邊球,利用了用戶對(duì)曲面OLED的價(jià)格預(yù)期來銷售曲面LCD產(chǎn)品,。

  從原理上的碾壓,,OLED才是電視的未來

  OLED全稱是有機(jī)發(fā)光二級(jí)管,它被公認(rèn)為LCD的繼任者,它也被認(rèn)為是下一代電視顯示技術(shù)的最佳方案,。

  它的優(yōu)點(diǎn)幾乎都可以歸納為它簡單的像素點(diǎn)自發(fā)光原理上,,OLED的每個(gè)像素點(diǎn)自身都能獨(dú)立發(fā)光。不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f,,它的每一個(gè)子像素點(diǎn)就是一顆LED燈,,由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素組成一個(gè)像素,這些像素組成的陣列就是OLED面板了,。

  首先即便排除LCD背光和OLED的自發(fā)光效率差距,,OLED的顯示效率就已經(jīng)從原理上比需要對(duì)光進(jìn)行多級(jí)“過慮”的LCD高一大截。其次是OLED不再需要背光源,,屏幕可以做得更薄,。

  而簡單結(jié)構(gòu)帶來的紅利,還讓OLED通過配合不同的基板材質(zhì)實(shí)現(xiàn)彎曲甚至折疊顯示效果,,當(dāng)中比較著名的例子,,除了曲面電視,還有三星edge系列和LG的GFlex系列手機(jī),。只需要等上電路等配件的柔性化,,OLED幾乎就可以馬上實(shí)現(xiàn)彎曲,甚至折疊效果了,。

  顯示效果方面,,可以獨(dú)立關(guān)閉的像素點(diǎn)讓OLED面板做到真正的全黑,因此也有遠(yuǎn)高于LCD屏幕的對(duì)比度,。響應(yīng)速度方面,,LCD屏幕的灰階改變需要通過液晶分子的偏轉(zhuǎn)完成,后者的偏轉(zhuǎn)是個(gè)物理運(yùn)動(dòng)過程,,會(huì)造成不同程度的畫面殘影,,而固態(tài)而且沒有物理變化的OLED則沒有這方面的疑慮,其響應(yīng)速度甚至比同樣無需被動(dòng)光源的等離子還要快,。

  可視角度上,,LCD屏幕的垂直偏光片結(jié)構(gòu)限制了它的可視角度,即使有了后來的IPS,、MVA等眾多不同的液晶排列方式,,但這和沒有偏光片限制的OLED屏幕始終有差距。而OLED以前最大的顯示壽命問題,,在日本出光興產(chǎn)的熒光材料以及UDC公司開發(fā)的紅光材料面世后已經(jīng)得到很大程度上的解決,。

  這些原理上的巨大優(yōu)勢,甚至在我們回溯到2007年發(fā)布的首款OLED電視索尼的XEL-1時(shí)就已經(jīng)非常明顯了,。當(dāng)時(shí)已經(jīng)能做到響應(yīng)速度比傳統(tǒng)LCD快1000倍以上,,高達(dá)1000000:1對(duì)比度,,30000小時(shí)顯示壽命,眾多參數(shù)都可以碾壓現(xiàn)在的LCD電視,。當(dāng)然,,價(jià)格例外。

  作為一個(gè)新技術(shù),,OLED在大屏化的過程中還有技術(shù)路線不確定,、良品率低等還有很多技術(shù)問題需要解決,例如屏幕超過20,、30英寸后,,光源衰減速度快,原生色彩過于艷麗帶來的色彩控制等問題,。但OLED在手機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展速度驚人,,當(dāng)中三星的AMOLED屏幕(OLED中的一種)在這幾年間已經(jīng)完成了對(duì)傳統(tǒng)LCD屏幕的追趕和反超過程了。

  從制造成本上,,大尺寸的OLED和已經(jīng)逝去的等離子面板相近,,但OLED面板的生產(chǎn)線建設(shè)成本比等離子面板高出了近一個(gè)數(shù)量級(jí),這是OLED量產(chǎn)最大瓶頸之一,。不過OLED可以繼承LCD生產(chǎn)線,,在LCD向OLED的轉(zhuǎn)化和升級(jí)過程中的成本要遠(yuǎn)低于等離子面板,,這也是后者注定消亡的重要原因,。

  OLED的可塑性和能耗優(yōu)勢,正在手機(jī),、可穿戴設(shè)備和IOT物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域慢慢凸顯,。其應(yīng)用規(guī)模和需求的擴(kuò)大,對(duì)OLED的發(fā)展和成本控制是巨大的利好,。很可能會(huì)加速OLED電視取代LCD電視的歷史進(jìn)程,。

  為了抗衡OLED電視,LCD領(lǐng)域在2014年開始掀起的量子點(diǎn)高色域,、4K 超解析度(UHD)和曲面LCD的風(fēng)潮,,但在LCD和OLED之爭中,勝利的天平已經(jīng)慢慢像OLED傾斜了,。如果說曲面LCD電視是這次顯示技術(shù)更替過程中的一個(gè)鬧劇,,那技術(shù)停滯多年的LCD突然爆發(fā),放在這樣的時(shí)代背景下,,就好像是一代梟雄的垂死掙扎,。


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