下一代平板显示谁将胜出?

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11月30日消息,已经有确凿的消息证明,2017年的下一代苹果手机将采用OLED屏幕的背景下,似乎有关下一代平板显示技术的争论可以暂时告一段落。但是,作为竞争技术,QLED和MicroLED都不甘于寂寞,前者迎来了三星的大力追捧,后者则有今年苹果与索尼的加强合作。

信息化——显示才是*大的问题

一台苹果手机,它大部分的电池电量被用在哪里?或者,一个三星智能手表为何几乎每天都要充电?这些*影响当代智能设备体验的“待机”问题的元凶,都是显示设备。

以上这个问题也是2014年苹果收购低功耗micro-LED显示器开发商LuxVue的原因所在——苹果需要匹敌三星OLED,并在视觉和功耗性能上有重大突破的显示技术。甚至,这一次收购还被人们与苹果数年前对芯片厂商P.A.Semi的收购对比:正是那次收购,让在设计微处理器方面毫无经验的苹果,掌握了后来苹果手机核心处理器设计技术。现在,苹果领头的micro-LED阵营,又迎来了索尼的关注。

而在QLED显示项目上,中国某大学的科研团队,以及全球显示霸主三星都“情有独钟”。三星甚至认为,大尺寸电视机,应该直接跳过OLED的阶段,开发采用印刷技术制备的QLED面板。后者,目前在寿命指标上的优势非常明显。虽然,舆论认为三星在QLED上的强势,更多的是为了平衡LG在大尺寸OLED上的**,但是另一些专注QLED的团队,他们只有QLED技术,没有任何理由被怀疑“对QLED的支持,是出自‘平衡’对手的OLED”的考虑。

当然,作为下一代显示技术,OLED的成绩是*好的——至少全球手机市场,OLED已经拿下三分之一型号;而且大尺寸电视应用方面也“突破连连”。产业化进程上的优势,或许是人们对OLED在对阵MICROLED/QLED的战争中能够获胜,抱有更大信心。

但是,平板显示有前车之鉴:直到2006年之前,等离子PDP在彩电应用的产业化方面,都一直**液晶技术。不过,等离子并没有运气笑道*后,液晶成了*终赢家。而下一代平板显示之争,会不会有新技术后来居上呢?如果会,那么是MICROLED还是QLED呢?

OLED/MICROLED/QLED的相似之处

与液晶显示技术相比,OLED/MICROLED/QLED可以说是很相似的东西。后者的共同性是不需要液晶的背光源。

液晶显示之所以耗电量比较巨大,一个核心原因在于系统结构上的“光效率”低下。例如,液晶显示呈现彩色效果,要使用彩色滤光膜:这一层薄膜直接导致整体光效率下降超过67%;同时液晶的光阀门作用又必须以偏振光为前提,这一点再次损失了50%以上的亮度。所以,液晶显示,对背光源亮度的利用效率理论上不会超过15%。即,85%的能量是被浪费的。

而对于OLED/MICROLED/QLED这个三个技术,由于可以采用三原色亚像素自发光的结构,其光效率理论上可以达到95%。即只要不断改善发光材料的电光转化率,这些技术的节能水平就可以远超过液晶——这一点对于移动设备、穿戴设备意义非比寻常。

如果将视角从产品体验上,转移到制造过程上,OLED/MICROLED/QLED也非常具有相似点。

首先,这三个技术离不开电流驱动TFT结构,即现在显示行业常常言之的“低温多晶硅”、“金属氧化物”和“高温多晶硅”TFT驱动结构技术——从这个角度上,OLED/MICROLED/QLED与液晶技术都属于“半导体显示”行业。OLED/MICROLED/QLED的核心区别主要在于,在TFT结构之中封装的发光材料是OLED、QLED还是MicroLED。

**,在将OLED/MICROLED/QLED三种材料移植

但是,MICROLED也有其独特优势:1.发光效率上,目前MICROLED*高,且还在大幅提升空间;2.发光能量密度上,MICROLED*高,且还有提升空间。——前者,有利于显示设备的节能;后者则可以节约显示设备有限的表面积,并部署更多的传感器。目前的理论结果是,MICROLED和OLED比较,达到同等显示器亮度,只需要后者10%左右的涂覆面积。

虽然,OLED/MICROLED/QLED的各自的特点如此鲜明,但是更大的一个问题是,从应用角度看,这三者几乎不具有“对手完全不具备的”优势。例如,OLED的核心问题“寿命”不及后两者,但是却也足以满足家用电视机10年以上的使用需求——至于QLED理论上三五十年的使用其,则不具有实践上的意义。

所以,OLED/MICROLED/QLED这些技术哪一个能够*终成为赢家,更多的不是取决于技术性能的对比,而是工程实践、规模制造下的成本性、可靠性。

OLED/MICROLED/QLED的各自优势和发展阶段

从工业实践角度看,OLED/MICROLED/QLED三者的差距不小,但是却没有“生死之忧”。

首先,OLED*为成熟,中小尺寸市场已经大规模普及,大尺寸产品上LG也已经突破量产瓶颈,达到规模供应的水平。尤其是2016年以来手机市场对OLED爆发式的需求增长,大大促进了整个产业链的发展,所以在材料制备和成膜工艺上,OLED处于一个非常**的地位。2017年三星和LG还要开展OLED喷墨打印规模化生产的示范线建设,将进一步加强OLED显示整条产业链的成熟度。

其次,QLED显示技术,还处于起跑阶段。尤其是,用于下一代显示面板的电致发光QLED材料,还没有突破规模制造的难题。但是,从另一个角度看,在喷墨打印成膜方面,QLED与OLED几乎具有一样的工艺过程,或者说OLED在前进的工艺方向,直接就是为QLED“做嫁衣”。

第三,MICROLED显示技术,与QLED的处境还不一样。QLED主要瓶颈是材料制造。MICROLED在这部分反而有比较好的基础:因为,工业上已经有大量的LED产能和制造经验。现有LED灯珠产品1010规格产品已经普及,0505规格产品量产突破成功——这距离MICROLED所采用的微米级别产品大规模量产已经是只是两三年时间的问题。甚至可以说,MICROLED材料端的历史支撑比OLED都要好。但是,在成膜移植工艺上,MICROLED微米灯珠结构的要求*高——即,MICROLED从OLED涂覆技术进步中得到的经验,要比QLED低很多。

当然,除了以上这些产业化的不同之外,OLED/MICROLED/QLED还有一个共同的优势:即都能从液晶显示技术中继承已经高度成熟的电流驱动TFT技术(IGZO、LTPS、Oxide)——这一点上文已经有交代。

综上所述,OLED/MICROLED/QLED三者的产业化进程可以如此概括:1.OLED基本成熟,正在开发更好的技术;2.QLED几乎完全处于实验室阶段,但是能从OLED发展中得到大部分工艺经验;3.MICROLED几乎完全处于实验室阶段,成膜移植上有独特的技术难点,但是上游方面能从传统LED行业得到很多经验和产能支撑。

所以,未来平板显示技术几乎分成了两大阵营:**是OLED已经在进行的真金白银的大举投资,**是人们对QLED和MICROLED美妙性能的憧憬。就如2017年苹果手机即将进入OLED时代一样,先用上OLED,在看能不能换更好的,已经成为行业共同选择。这姑且可以说是“OLED”**阶段完胜。

关于下一代平板显示技术路线,剩下的问题则是,OLED显示的全部技术,至少有7成上下,可以被QLED和MICROLED公用或者吸收。也就是说,如果后两者足够好,整个产业掉头并不太困难。这一点上,当初等离子和液晶的竞争,则是“连厂房规划”都不一样,几乎很少有共同技术。所以笔者的结论是,OLED/MICROLED/QLED三者之间或许是“合作大于竞争”的关系。

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