《電子技術(shù)應用》
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OLED 次世代顯示技術(shù)的新霸主

2016-07-12

  如果說電子產(chǎn)品在外觀上追求設計美感是必須的,,那么發(fā)展OLED技術(shù)將是必要的,。一旦蘋果開始采用OLED技術(shù),似乎宣告OLED勢將脫穎而出,,成為下一世代顯示技術(shù)的新霸主。

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  曾經(jīng)被視為臺灣電子業(yè)最大勁敵的南韓三星,,最近忽然成了科技界一大熱點,。與之相關(guān)的熱門新聞事件很多,至少包括Galaxy S7系列旗艦機意外熱賣,三星積極投入可撓式OLED(有機發(fā)光二極體)技術(shù),,以及蘋果iPhone計劃在明年開始采用OLED螢幕,,迫使三星必須大幅拉高產(chǎn)量。在一連串新聞事件當中,,三星擴產(chǎn)的消息引發(fā)市場高度關(guān)注,。令人好奇的是,OLED為何在此時又變成極為重要的技術(shù),?它到底厲害在哪,?何以成為Apple產(chǎn)品的最佳方案?

  顯示技術(shù)兩大派別

  關(guān)于顯示器技術(shù)的專有名詞很多,,其中TFT-LCD是最常被提到的一種,。TFT-LCD是薄膜電晶體液晶顯示器的簡稱,簡單來說,,是兩片玻璃基板當中夾著一層液晶,,當電流通過電晶體,液晶分子之間的轉(zhuǎn)移會產(chǎn)生畫素的改變,,再搭配彩色濾光片與背光源來進行多種影像色彩的呈現(xiàn),;基于電極與液晶排列方式不同,衍生出TN,、VA,、IPS、Super LCD,、Super PLS等多種技術(shù),。

  經(jīng)過多年發(fā)展,TFT-LCD逐漸成為消費電子產(chǎn)品平面顯示器(FPD)的應用主流,,但于此同時,,各大面板廠對于OLED技術(shù)的開發(fā)也不曾間斷。OLED的全名是主動矩陣有機發(fā)光二極體,,它的組成結(jié)構(gòu)比LCD來得簡單,,大約分為三層,主要是陰極電,、陽極電以及中間的發(fā)光層,,透過電路與發(fā)光材料產(chǎn)生自發(fā)光,不必運用到背光源,。

  以驅(qū)動方式區(qū)分,,OLED又分為被動式矩陣(Passive Matrix,PM-OLED)與主動式矩陣(Active Matrix,AM-OLED)兩類。PMOLED的結(jié)構(gòu)簡單,、成本低,,但驅(qū)動電壓較高,,因此不適合應用在大尺寸產(chǎn)品,多應用于車用,、穿戴類產(chǎn)品,,國內(nèi)生產(chǎn)廠商以錸寶、智晶為代表,。

  AMOLED則是OLED技術(shù)最常被提到的一種,,兩者基本上可以畫等號。它的成本明顯高于PMOLED,,但效率更高,,制程也較復雜,適用于大尺寸,、高解析度產(chǎn)品,。全球擁有AMOLED超過九成產(chǎn)能的南韓三星,從○九年起開始將它應用在自家手機,,此后AMOLED便成為三星手機螢幕的代名詞,。

  比較起來,LCD與OLED其實各有特點,。OLED在畫質(zhì)與效能上表現(xiàn)突出,,具備廣視角、低耗電特性,,由于不需使用背光板,,更容易實現(xiàn)輕薄化,但缺點是壽命短,、成本高,。LCD生產(chǎn)成本較低且使用壽命長,則是多年來能夠?qū)崿F(xiàn)更廣泛應用的主要原因,。實際上,,對用戶來說,無論是iPhone采用的IPS LCD,,或者三星的AMOLED螢幕,,在畫質(zhì)與效能上幾乎難分軒輊,很難區(qū)分到底誰好誰壞,。

  電子產(chǎn)品差異化難度高

  從應用別來看,,顯示器技術(shù)的終端應用主要有兩個:電視與行動裝置。早期的CRT(陰極射線管)電視有著笨重,、耗電的缺點,,后來逐漸被輕巧的LCD電視取代,之后則有LED TV,、超輕薄平面電視、4K2K、曲面電視等等,。以面板廠的布局來說,,追求TV大尺寸、高畫質(zhì),、曲面化是主要方向,,OLED、IGZO(銦鎵鋅氧化物)等制程技術(shù)是布局重心,。

  然而過去幾年,,全球LCD TV出貨量約維持在二億臺左右,明顯成長趨緩,,即使4K2K TV市占率突破雙位數(shù),,對整體出貨量的拉抬已十分有限。二○一四年以來,,各大面板廠利用量子點技術(shù)(把量子點整合到背光模組),、曲面螢幕等創(chuàng)新技術(shù),企圖拉高市場銷量,,但成效也不大,。可以說,,電視產(chǎn)品訴求的差異化,,重點只在解析度與尺寸大小。

  行動裝置的演變也基本相似,。以iPhone為例,,二○一○年發(fā)表的iPhone 4開始采用IPS LCD技術(shù),在整體外觀設計上頗獲好評,;二○一四年的iPhone 6開始放大產(chǎn)品尺寸,,螢幕解析度大幅提升。但自此之后,,iPhone與其他品牌手機在外觀,、性能上的差異已經(jīng)不大。

  在外觀上,,電視與行動裝置多數(shù)是平面化的,,采用的是平面顯示器,如果要突破平面化的外觀,,關(guān)鍵就出在顯示器,。多年以來,三星大舉投入OLED生產(chǎn),,一大關(guān)鍵便是看中它曲面顯示,、可彎曲的特性,。但問題在于,如果僅僅是產(chǎn)品外觀上的差別,,對銷量的影響性重要嗎,?

  從去年到今年初,三星的旗艦手機使用了完全無邊框,、雙邊曲面的新技術(shù),,產(chǎn)品外觀明顯改變,效果卻出乎意料地好,,Galaxy S6,、S7系列手機熱賣,三星行動部門的業(yè)績也開始從谷底攀升,。

  曲面設計大受歡迎

  繼三星之后,,多家中國品牌手機開始采用AMOLED螢幕,而未來可能更動產(chǎn)品設計的還有蘋果,。從去年底以來,,蘋果計劃更改產(chǎn)品設計的市場傳言甚囂塵上,據(jù)說二○一七年推出的iPhone將在外型上大幅改觀,,前后機身改采玻璃材質(zhì),,并且配備五.八寸AMOLED曲面螢幕。

  事實上,,只要蘋果大幅更動產(chǎn)品設計,,過去的銷量表現(xiàn)幾乎都不差,如iPhone 4,、iPhone 6都是代表作,。至于下一世代的iPhone要在外觀上追求設計美感,去平面化可能是必須的,,采用OLED技術(shù)也是必要的,;一旦蘋果開始采用OLED技術(shù),OLED脫穎而出成為下一世代顯示技術(shù),,似乎也就順理成章,。

  由此不難理解,三星為何要在今年投入將近七○億美元大舉擴張OLED生產(chǎn)線,,OLED占面板類資本支出將近八成,,而夏普擁有IGZO技術(shù)以及發(fā)展OLED的未來性,對鴻海集團來說也十分重要,。在三星宣示了大舉進軍OLED的計劃后,,也引起市場一陣波瀾,例如切入OLED薄膜封裝制程的設備大廠應用材料,,第二季業(yè)績明顯優(yōu)于預期,;掌握OLED薄膜封裝,、發(fā)光材料、背板供應的日系,、韓系及歐美廠商成為熱門并購標的,;而國內(nèi)的面板雙虎有望受惠三星退出LCD業(yè)務帶來的轉(zhuǎn)單效益,。

  引領(lǐng)科技業(yè)再創(chuàng)新

  過去,,由于生產(chǎn)成本過高,OLED遲遲無法成為顯示技術(shù)的主流,,隨著三星五.五代線折舊減少,,上游材料供應鏈完成整合,今年OLED和LCD的整體生產(chǎn)成本已逐漸接近,。OLED擴產(chǎn)熱潮啟動的背后,,凸顯的或許不是單一現(xiàn)象,對長期穩(wěn)定的平面顯示器產(chǎn)業(yè),,影響性不容忽視,。

  當OLED技術(shù)突破到一定程度,逐漸取代LCD,,意味著消費電子產(chǎn)品的外型將大幅改觀,。按照OLED可彎曲、可折迭,、可沿展的技術(shù)特性,,未來的終端商品外觀是多樣的,NB,、平板,、手機的體積可大可小,美學設計成為一大賣點,。然而,,實現(xiàn)這一切可能的一大前提,是多種更先進的硬體技術(shù)必須全部到位,,OLED螢幕可折迭,、可延展的技術(shù)特性才能完美地發(fā)揮出來。


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