【收錄專題 | LCD和OLED屏幕的區別_LCD屏和OLED屏的優缺點 】

【產業圖譜 | 顯示器產業鏈圖譜_顯示器產業鏈全景圖】

摘要：目前，顯示市場主要是TFT-LCD(一種LCD顯示技術)和OLED這兩種技術在競爭。2016年，TFT-LCD技術的市場份額約為85%，OLED技術的市場份額約占15%。OLED技術經過20多年的發展，被普遍認為是最有希望的未來平板顯示技術，將最終取代LCD，就像液晶顯示取代顯像管顯示一樣。而有人認為從現在的市場規模看，OLED技術和LCD技術還是并列發展的關系，LCD仍然是市場的主流，未來可能在細分領域上各有千秋，共存互補。本文對比了OLED技術和LCD技術的優勢和劣勢，討論了未來顯示技術的發展趨勢。

　　構成材料：OLED結構簡單，工序少，藍光材料衰變致壽命較短

　　LCD為上玻璃基板設置彩色濾光片，下玻璃基板設置薄膜晶體管，兩玻璃基板之間夾著液晶盒。其結構還包括偏光片、背光模組、擴散膜、導光板等，組成相對復雜。OLED結構簡單，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、導光板等。所以由OLED制成的顯示器更薄，制作工序比LCD少，量產后成本可以明顯降低。

圖1 LCD和OLED結構對比

(來源：中國OLED網)

　　OLED采用有機發光材料，結構簡單可實現自發光，然而OLED三種發光材料的壽命各不相同，藍光材料的衰變導致OLED壽命較短。其本質是高分子有機材料，而LCD采用的是無機藍光光源材料。有數據表明：在藍光發光材料壽命方面，LCD是OLED的5倍。LCD采用LED背光源，具有功耗小，使用壽命長等優點，但背光源仍然需要加入導光器件，使出射光更加均勻，但顯示結構變得更加復雜，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主動發光，比LCD亮度高，穩定性好

　　OLED利用有機發光層的材料能階差，將釋放出來的能量轉化為光子，穩定性好，發光效率高。主動發光顯示，比LCD亮度更高。

　　LCD使用LED背光源半導體PN結多數載流子和少數載流子的復合，將多余能量以光的形式釋放，光能轉化效率高，發光亮度均勻。其為非主動發光，使得動態對比度、寬容度等性能不如OLED。

　　顯示性能：OLED功耗小、可視度高、可彎曲，但易與水氧反應失效

　　相比OLED，LCD發展時間長，成本、壽命具有明顯優勢，但是其顯示需要背光通過液晶和配向膜等結構，輸出光線具有一定的方向性，導致可視角度小，響應速度較慢，看視頻會出現拖尾現象。因為其結構復雜，厚度較大，功耗不能做到很低。獨立的晶體管控制LCD的單元格構成的像素點，晶體管壞掉會導致屏幕壞點出現。

　　OLED有機材料層很薄，響應速度快、色域寬，可以實現柔性顯示，但有機發光材料容易與環境中的水氧發生反應，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)

　　應用領域：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，廣泛應用于高清電視和電腦，LCD背光源具有較高亮度，可用于室內大屏顯示。其在高、中、低端市場都有大量應用。

　　OLED顯示無輻射、重量輕、功耗低、響應速度快，因此特別適用于數碼產品、儀器儀表等領域，近些年來，已經提搶占LCD多種應用市場。目前，筆記本電腦、臺式電腦都已推出OLED產品。但是其成本較高還沒有實現大范圍應用。而且小分子發光層需要真空鍍膜，尺寸大需要很大的真空空間，目前技術還不能滿足，所以OLED難以大尺寸化應用。見表3。

表3 LCD和OLED應用領域對比

(來源：中國知網)

　　技術進展：LCD提高分辨率和畫質，OLED提高壽命和尺寸、降低成本

　　京東方工程師觀察，近幾年LCD顯示技術在高畫質、低功耗以及功能集成等方面都呈現了跨越式的發展趨勢。由于虛擬顯示、裸眼3D顯示技術的帶動，高分辨率將會呈現更加迅速的發展勢頭。

　　北京維信諾高級工程師根據國內外主要研究機構(三星、LG、松下等)的規劃歸納出，OLED器件的研究主要集中在低成本、高效率、長壽命、規模化、大尺寸的生產工藝。

　　研究統計：OLED專利論文增長率較高，但LCD仍然具有數量優勢

　　我們利用LCD和OLED兩個關鍵詞，在國家知識產權局授權的專利統計系統和中國知網查詢，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)

　　通過對比發現，國內歷年LCD的專利量和論文量相比OLED的具有絕對的領先優勢，這說明從事LCD研發的人員具有一定的數量優勢。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技術發展潛力大，相對不成熟。

　　結語

　　LCD成本低、壽命長，而OLED輕薄、功耗低、響應速度快。但是兩者也都有目前的工藝技術還無法克服的缺陷。從構成材料、顯示原理、顯示性能來看，兩者并不存在類似膠卷相機和數碼相機一樣革命性的差距。

　　目前的市場現狀，LCD還是主流顯示技術，OLED技術研發增長率較高，但LCD歷年的技術研發成果產出遠遠高于OLED。兩者都朝著克服自身缺陷的方向發展。從統計學的角度看，為什么OLED的技術迭代快到可以取代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用領域繼續發光。