OLED屏,這個大眾并不一定熟悉的名詞,2017年頻頻被推到聚光燈前。我們熟悉OLED應該是從三星手機開始的,隨著OLED良率提升和壽命延長,越來越多的設備開始使用OLED屏幕,蘋果下一代手機采用OLED屏幕,又將OLED推到了風口浪尖,那么OLED未來真的會取代LED嗎?我們來看一下。
一、LED的弱點和OLED的優勢
人們對顯示設備的追求從來沒有停止過,從以前的CRT到后來的液晶顯示等離子,再到OLED,這是一個不斷進化的過程。CRT的顯示原理是用射線轟擊顯示屏上的熒光粉發光,達到顯示的目的,LED是采用背光板,在背光板前面用液晶層遮擋背光,形成不同亮度的點陣,再結合濾色片,實現彩色顯示,等離子相當于一個個小的燈泡,通過電流刺激發光,而OLED則是一個個小的發光材料,受到電流刺激發光。
單純從顯示效果看,CRT、等離子、OLED都是自發光的顯示技術,而LED是靠液晶層遮擋背光層實現的顯示技術。這樣LED的顯示效果理論上是比較差的。因為LED要遮擋背光,而背光不可能全部被擋住,這樣一來LED顯示屏的真實對比度就上不去,只能通過動態對比度來做補償。
此外,在色域上,LED因為顏色是靠濾色片生成的,色域有限,雖然現在有四色技術來提升色域,也有三色LED背光技術,但是這些成本高,技術難度大,并沒有普及,所以我們常見的LED顯示器顏色也是比較弱的。所以,在平面設計、專業監視器領域,一些人還是喜歡傳統的CRT顯示設備。而在CRT、等離子和OLED中,只有OLED可以做到高分辨率,高PPI,超薄機身,所以CRT和等離子被淘汰,目前顯示設備市場上是LED和OLED在競爭。和LED相比,OLED的對比度更高、顏色更鮮艷、顯示動態影像的響應時間更快,有更好的效果。
二、制約OLED普及的問題
OLED從三星手機開始,已經推廣了很多年。但是一些技術瓶頸組織了它的普及。
早期,OLED遇到的主要是壽命問題,因為OLED要主動發光,依靠發光材料受電流刺激來發光,而發光材料的壽命不長,過一段時間以后,亮度就會下降。而更糟的是,OLED需要紅、藍、綠三種發光材料,三種材料的老化程度是不同的,這樣的結果就是用了一段時間以后,衰減快材料亮度下降的快,屏幕就會產生偏色。為了延長OLED的壽命,廠商就會把屏幕顏色調的偏色,以前的三星手機屏幕偏綠,并不是三星不懂得調顏色。而是為了延長屏幕的壽命刻意調整成這個顏色。
如今,隨著材料的進步,這個問題有所改善。主要的問題就變成了成本。OLED有機成膜技術是OLED特有的核心技術,由于OLED器件中有機薄膜的厚度非常薄,一般相當于頭發直徑的百分之一左右,電子注入層的厚度甚至不到20埃(1埃=0.1nm),而且子像素薄膜極其精細,長寬約數十微米。要非常均勻地制作多層如此薄且不能有針孔的精細有機薄膜是一項高端的精密制造技術,成本難以降下來。
此外,由于有機材料在有水汽和氧存在的條件下,都會發生不可逆的光氧化反應,水、氧對鋁或鎂銀等電極材料也有很強的侵蝕作用,因此OLED器件封裝對水、氧滲透率有非常高的要求。所以器件封裝技術是OLED有別于其他顯示技術的又一關鍵技術,成本同樣居高不下。所以,最終的結果就是OLED顯示屏的價格要高于LED不少,在手機這種小尺寸屏幕上還不明顯。但是到電視這種大尺寸屏幕,OLED的價格會是LED的數倍。普及就很困難。
三、取代尚遠,長期并存的概率更大
雖然很多人認為OLED會取代LED,但是從歷史看,兩者并存的概率更大一些。
OLED與LED的競爭,非常像CRT時代,普通顯像管與特麗瓏、鉆石瓏的競爭。在CRT時代,普通顯像管效果平平,但是價格低廉。而索尼的特麗瓏和三菱的鉆石瓏采用了單搶三束與三槍三束技術,顯示效果非常出色,遠超普通顯像管,而價格上,他們也要貴出數倍。但是在CRT發展的幾十年里面,在顯示效果上有絕對優勢的特麗瓏并沒有取代普通CRT,一直到LED替代CRT,市場上都是兩者長期并存的態勢。特麗瓏占據高端市場,普通顯像管占據低端市場,兩者雖然有競爭,但是并沒有替代。
雖說量產可以大大降低電子產品的成本,但是從OLED所需的精密制造技術來看,成本很難降下來。所以,只要OLED成本不能降到LED的水平,兩者長期并存就是常態。OLED與LED也會是當年普通顯像管與特麗瓏的競爭態勢。
所以,OLED要完全取代LED,還為時尚早,市場細分,長期并存才是常態。