《電子技術(shù)應用》
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OLED 次世代霸主登場

2016-07-14

  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計畫在明年開始采用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??梢哉f,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。


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