目前，顯示市場主要是TFT-LCD(一種LCD顯示技術(shù))和OLED這兩種技術(shù)在競爭。LCD成本低、壽命長，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)還無法克服的缺點。
2016年，TFT-LCD技術(shù)的市場份額約為85%，OLED技術(shù)的市場份額約占15%。OLED技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展，被普遍認為是最有希望的未來平板顯示技術(shù)，將最終取代LCD，就像液晶顯示取代顯像管顯示一樣。
而有人認為從現(xiàn)在的市場規(guī)模看，OLED技術(shù)和LCD技術(shù)還是并列發(fā)展的關(guān)系，LCD仍然是市場的主流，未來可能在細分領(lǐng)域上各有千秋，共存互補。本文對比了OLED技術(shù)和LCD技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢，討論了未來顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢。
構(gòu)成材料：OLED結(jié)構(gòu)簡單，工序少，藍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、擴散膜、導(dǎo)光板等，組成相對復(fù)雜。
OLED結(jié)構(gòu)簡單，僅有兩層薄膜和玻璃/塑料基板，如圖1所示。無需背光模組，也沒有彩色濾光片、擴散膜、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)對比(來源：中國OLED網(wǎng))
OLED采用有機發(fā)光材料，結(jié)構(gòu)簡單可實現(xiàn)自發(fā)光，然而OLED三種發(fā)光材料的壽命各不相同，藍光材料的衰變導(dǎo)致OLED壽命較短。其本質(zhì)是高分子有機材料，而LCD采用的是無機藍光光源材料。
有數(shù)據(jù)表明：在藍光發(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，使用壽命長等優(yōu)點，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材料對比(來源：《液晶與顯示》第33卷)
顯示原理：OLED主動發(fā)光，比LCD亮度高，穩(wěn)定性好
OLED利用有機發(fā)光層的材料能階差，將釋放出來的能量轉(zhuǎn)化為光子，穩(wěn)定性好，發(fā)光效率高。主動發(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。其為非主動發(fā)光，使得動態(tài)對比度、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)展時間長，成本、壽命具有明顯優(yōu)勢，但是其顯示需要背光通過液晶和配向膜等結(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，看視頻會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。
因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度較大，功耗不能做到很低。獨立的晶體管控制LCD的單元格構(gòu)成的像素點，晶體管壞掉會導(dǎo)致屏幕壞點出現(xiàn)。
OLED有機材料層很薄，響應(yīng)速度快、色域?qū)挘梢詫崿F(xiàn)柔性顯示，但有機發(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。具體對比見表2。
表2 LCD和OLED顯示性能對比(來源：中國知網(wǎng))
應(yīng)用領(lǐng)域：LCD涵蓋高中低端，OLED難以大尺寸化
由于LCD顯示器像素點無間隔，相同尺寸可以容納高密度像素點，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、低端市場都有大量應(yīng)用。
OLED顯示無輻射、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，已經(jīng)提前搶占LCD多種應(yīng)用市場。
目前，筆記本電腦、臺式電腦都已推出OLED產(chǎn)品，但是其成本較高還沒有實現(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。見表3。
表3 LCD和OLED應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?來源：中國知網(wǎng))
技術(shù)進展：LCD提高分辨率和畫質(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。由于虛擬顯示、裸眼3D顯示技術(shù)的帶動，高分辨率將會呈現(xiàn)更加迅速的發(fā)展勢頭。
北京維信諾高級工程師根據(jù)國內(nèi)外主要研究機構(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、長壽命、規(guī)模化、大尺寸的生產(chǎn)工藝。
研究統(tǒng)計：OLED專利論文增長率較高，但LCD仍然具有數(shù)量優(yōu)勢
我們利用LCD和OLED兩個關(guān)鍵詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的專利統(tǒng)計系統(tǒng)和中國知網(wǎng)查詢，得出圖2和圖3。
圖2 LCD和OLED歷年專利量(件)(來源：專利匯)
圖3 LCD和OLED歷年論文量(篇)(來源：中國知網(wǎng))
通過對比發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)歷年LCD的專利量和論文量相比OLED的具有絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢，這說明從事LCD研發(fā)的人員具有一定的數(shù)量優(yōu)勢。LCD的專利量從2016年呈下降趨勢，論文量從2012年呈下降趨勢。OLED近三年專利量增長率遠遠高于LCD，從2011年開始，OLED的論文量增長率遠遠高于LCD，這也說明OLED技術(shù)發(fā)展?jié)摿Υ螅鄬Σ怀墒臁?/span>
結(jié)語
LCD成本低、壽命長，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)還無法克服的缺陷。從構(gòu)成材料、顯示原理、顯示性能來看，兩者并不存在類似膠卷相機和數(shù)碼相機一樣革命性的差距。
目前的市場現(xiàn)狀，LCD還是主流顯示技術(shù)，OLED技術(shù)研發(fā)增長率較高，但LCD歷年的技術(shù)研發(fā)成果產(chǎn)出遠遠高于OLED，兩者都朝著克服自身缺陷的方向發(fā)展。
從統(tǒng)計學(xué)的角度看，為什么OLED的技術(shù)迭代快到可以取代LCD？我們覺得這是一個小概率事件。未來，LCD和OLED更大的可能是在各自細分的應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)光。
文章鏈接：安防展覽網(wǎng) http://www.afzhan.com/news/detail/78360.html
2016年，TFT-LCD技術(shù)的市場份額約為85%，OLED技術(shù)的市場份額約占15%。OLED技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展，被普遍認為是最有希望的未來平板顯示技術(shù)，將最終取代LCD，就像液晶顯示取代顯像管顯示一樣。
而有人認為從現(xiàn)在的市場規(guī)模看，OLED技術(shù)和LCD技術(shù)還是并列發(fā)展的關(guān)系，LCD仍然是市場的主流，未來可能在細分領(lǐng)域上各有千秋，共存互補。本文對比了OLED技術(shù)和LCD技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢，討論了未來顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢。
構(gòu)成材料：OLED結(jié)構(gòu)簡單，工序少，藍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、擴散膜、導(dǎo)光板等，組成相對復(fù)雜。
OLED結(jié)構(gòu)簡單，僅有兩層薄膜和玻璃/塑料基板，如圖1所示。無需背光模組，也沒有彩色濾光片、擴散膜、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)對比(來源：中國OLED網(wǎng))
OLED采用有機發(fā)光材料，結(jié)構(gòu)簡單可實現(xiàn)自發(fā)光，然而OLED三種發(fā)光材料的壽命各不相同，藍光材料的衰變導(dǎo)致OLED壽命較短。其本質(zhì)是高分子有機材料，而LCD采用的是無機藍光光源材料。
有數(shù)據(jù)表明：在藍光發(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，使用壽命長等優(yōu)點，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材料對比(來源：《液晶與顯示》第33卷)
顯示原理：OLED主動發(fā)光，比LCD亮度高，穩(wěn)定性好
OLED利用有機發(fā)光層的材料能階差，將釋放出來的能量轉(zhuǎn)化為光子，穩(wěn)定性好，發(fā)光效率高。主動發(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。其為非主動發(fā)光，使得動態(tài)對比度、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)展時間長，成本、壽命具有明顯優(yōu)勢，但是其顯示需要背光通過液晶和配向膜等結(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，看視頻會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。
因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度較大，功耗不能做到很低。獨立的晶體管控制LCD的單元格構(gòu)成的像素點，晶體管壞掉會導(dǎo)致屏幕壞點出現(xiàn)。
OLED有機材料層很薄，響應(yīng)速度快、色域?qū)挘梢詫崿F(xiàn)柔性顯示，但有機發(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。具體對比見表2。
表2 LCD和OLED顯示性能對比(來源：中國知網(wǎng))
應(yīng)用領(lǐng)域：LCD涵蓋高中低端，OLED難以大尺寸化
由于LCD顯示器像素點無間隔，相同尺寸可以容納高密度像素點，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、低端市場都有大量應(yīng)用。
OLED顯示無輻射、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，已經(jīng)提前搶占LCD多種應(yīng)用市場。
目前，筆記本電腦、臺式電腦都已推出OLED產(chǎn)品，但是其成本較高還沒有實現(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。見表3。
表3 LCD和OLED應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?來源：中國知網(wǎng))
技術(shù)進展：LCD提高分辨率和畫質(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。由于虛擬顯示、裸眼3D顯示技術(shù)的帶動，高分辨率將會呈現(xiàn)更加迅速的發(fā)展勢頭。
北京維信諾高級工程師根據(jù)國內(nèi)外主要研究機構(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、長壽命、規(guī)模化、大尺寸的生產(chǎn)工藝。
研究統(tǒng)計：OLED專利論文增長率較高，但LCD仍然具有數(shù)量優(yōu)勢
我們利用LCD和OLED兩個關(guān)鍵詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的專利統(tǒng)計系統(tǒng)和中國知網(wǎng)查詢，得出圖2和圖3。
圖2 LCD和OLED歷年專利量(件)(來源：專利匯)
圖3 LCD和OLED歷年論文量(篇)(來源：中國知網(wǎng))
通過對比發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)歷年LCD的專利量和論文量相比OLED的具有絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢，這說明從事LCD研發(fā)的人員具有一定的數(shù)量優(yōu)勢。LCD的專利量從2016年呈下降趨勢，論文量從2012年呈下降趨勢。OLED近三年專利量增長率遠遠高于LCD，從2011年開始，OLED的論文量增長率遠遠高于LCD，這也說明OLED技術(shù)發(fā)展?jié)摿Υ螅鄬Σ怀墒臁?/span>
結(jié)語
LCD成本低、壽命長，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)還無法克服的缺陷。從構(gòu)成材料、顯示原理、顯示性能來看，兩者并不存在類似膠卷相機和數(shù)碼相機一樣革命性的差距。
目前的市場現(xiàn)狀，LCD還是主流顯示技術(shù)，OLED技術(shù)研發(fā)增長率較高，但LCD歷年的技術(shù)研發(fā)成果產(chǎn)出遠遠高于OLED，兩者都朝著克服自身缺陷的方向發(fā)展。
從統(tǒng)計學(xué)的角度看，為什么OLED的技術(shù)迭代快到可以取代LCD？我們覺得這是一個小概率事件。未來，LCD和OLED更大的可能是在各自細分的應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)光。
文章鏈接：安防展覽網(wǎng) http://www.afzhan.com/news/detail/78360.html
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