渐成主流的OLED显示技术，是全面屏的未来吗？

"一颗芯""一块屏"已经成为电子产品的标配，当下市场火热的OLED屏幕，到底有什么优势？为什么说其是全面屏的未来？

撰文/记者 赵天宇 编辑/吉菁菁

新媒体编辑/陈炫之 图片来源/视觉中国（除署名外）

采访专家：

刘晨（合肥工业大学仪器科学与光电工程学院副教授、中国感光学会科普工作委员会主任）

▲当地时间2020年1月8日，在美国拉斯维加斯一年一度的CES（消费电子展）上，多个OLED显示屏挂在展区中心的一颗假树上，用来展示其柔性OLED屏幕。

放眼当下，"一颗芯""一块屏"已经成为不少电子产品的标配，一块好的屏幕不仅可以保护你的眼睛，还可以带来愉悦的使用体验。显示技术已经与处理技术一样，在智能设备领域有着不可或缺的作用。

当下日渐成为主流的OLED显示技术，正在受到越来越多的关注。那么，OLED与传统的显示技术有什么区别？其核心技术是什么？特别是备受关注的柔性OLED显示屏，是否代表了未来发展方向？

OLED两大优势：屏显好、可折叠

大多数人看来，液晶屏幕之间，或许并无太大区别，但实际上，常用的屏幕材质LCD、OLED，背后却是两种不同截然不同的技术路线。

LCD是英文Liquid Crystal Display的缩写，按照背光源的不同，LCD又可以分为CCFL和LED两种，因此LCD实际上包含了LED。它的原理是通过控制半导体发光二极管，靠灯的明灭来进行显示，即在两片液晶玻璃之间，利用TFT信号，来控制偏振光射出的方式，进而达到显示的目的。

合肥工业大学仪器科学与光电工程学院副教授刘晨告诉记者，OLED与LCD最大的差别，就在于其使用材料的区别，OLED在两个电极之间，使用的是有机发光层，也就是有机材料，而LCD使用的是无机材料。另外因为发光原理不同，OLED不需要LCD屏幕那样的背光层，也不需要控制出光亮的液晶层，只需给它通电，有机材料就会发光，这等于告别了传统的"二极管"模式，是材料学的一大进步。根据发光材料的区别，OLED又分为"小分子OLED"和"高分子OLED"，不过对消费者而言，两者差别并不大，因为当前投入量产的OLED组件，使用的基本都是小分子有机发光材料。

▲OLED发光示意图（图片来自网络）

相比LCD，OLED的长处在于节能省电、视角更广、也更轻薄。此外，还有两大明显优势，首先是屏幕显示效果，与液晶分子接受命令需要进行转换不同，由于OLED是自发光的，可以直接控制像素点，且速度非常快，视觉上很难观察到残影现象，尤其是在一些高速动态画面上优势更明显。其次，是屏幕的折叠，也就是我们常说的柔性屏，由于不需要加载在玻璃片基上，OLED具有柔软可弯曲的特点，结合OLED屏幕轻薄的特点，未来OLED屏幕不仅能做到纸片一样厚度，还可以随意折叠弯曲，在电视、手机屏幕及很多智能设备的应用上也大有作为。

众多优点，让OLED被认为是下一代主流的显示技术，越来越受到行业的重点关注。在手机领域，OLED显示屏已经成为中端机和高端机的分水岭，三星、苹果、华为、小米等品牌型号的高端智能手机，都使用了OLED显示屏。在电视行业，2019年中国OLED电视市场规模达到38万台，年增130％左右，到2020年更是有望超过100万台，年增长率也有望突破300%。

不过刘晨也表示，OLED尽管日渐成为主流，但它依然有一些技术上的问题需要完善，例如"烧屏"（烧屏是指显示器长时间显示某个静止的图像画面，留下残影的现象）问题，这是因为有机发光二极管具有自发光的特性，而致其发光的这些有机材料寿命有限，当屏幕长期显示某个静止画面时，这些有机材料就会因持续发光，加快衰老速度，亮度就会降低，出现了类似屏幕损坏的情况。这也从侧面说明，这项技术还有提升和完善的空间。

上游材料：OLED的核心技术

华为芯片断供事件，让人们意识到芯片领域自主研发的必要性与紧迫性。其实除了芯片，业内也曾有"缺芯少屏"的说法。那么，什么才是OLED的核心技术？

芯片领域主要分为上游设计、中游制造、下游封装和测试三个主要环节。其中我们常提到的光刻机、加工生产等都属于中游制造环节，也是目前整个领域当中难度最高，技术垄断最为严重的环节。与芯片产业链类似，OLED的产业链也包括上游、中游和下游。其中上游主要是原材料和生产设备，中游是面板制造和模具组装，下游则是手机、电脑、显示器等面向公众的智能终端产品。

但与芯片领域不同的是，OLED的核心技术主要集中在上游材料领域，包括蒸镀、电极材料、有机发光材料、偏光片、封装胶等等，也是OLED面板的核心组成部分，决定了OLED显示屏的性能表现。

（图片来自网络）

从OLED单体材料的合成链来看，首先需要将基础化学原料合成OLED中间体，然后进一步合成为OLED粗单体，再进行升华提纯处理后形成单体，最后才可以通过真空蒸镀的方式用于OLED面板的生产。

尤其是蒸镀工艺，它的作用是在玻璃基板上"蒸出"发光材料，甚至包括金属电极，这和芯片制造领域的"光刻"有异曲同工之处，也从侧面体现出蒸镀工艺的技术性与复杂性，是整个OLED生产当中最为重要的一步。

蒸镀工艺需要"蒸镀机"，目前，全球高端蒸镀机基本上被日本、韩国垄断。尤其是日本的 Cannon Tokki ，在高端市场更是遥遥领先。资料显示，Canon Tokki 的蒸镀机产品，能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在 5 微米内，这是其他产品远远不能达到的精度。

▲OLED 生产的核心设备蒸镀机（图片来自网络）

在OLED的有机发光材料方面，日韩厂商也占据了80%左右的市场份额，仅日本企业出光兴产，就占据了65%左右。再例如柔性折叠OLED显示需要的透明PI膜，也基本掌握在住友化学、三菱瓦斯等日本企业手中，国内企业，目前还处于小批量试制阶段。

因此国内OLED产业，主要集中在中下游产业链，例如公众熟知的京东方、华星光电、维信诺、深天马等厂商。以京东方为例，记者梳理发现，2017年上半年，公司购入了首台Tokki蒸镀设备，不久后即宣布柔性OLED屏幕量产，在2018年更是首次被国产旗舰手机搭载，也因此具备了和三星在OLED领域竞争的基础。

下一站：柔性OLED屏幕

实际上，为了避免核心技术被国外企业"卡脖子"，在OLED上游领域，一些国内企业已经做出了积极的探索与尝试，并取得了一定成效。

例如位于吉林的奥来德光电，多年来不断加大研发投入，最终自主研发生产了有机发光材料和蒸发源，实现了从"前端"到"终端"的跨越。

在蒸镀机方面，进入2020年以来，合肥欣奕华、广东中山凯旋等企业突破多项关键核心技术，纷纷宣布成功研发国产化OLED蒸镀机，虽然精度水平无法与外国相提并论，但在打破垄断方面，已经迈出了积极一步。

在柔性OLED屏幕方面，国内企业更是展现了巨大的潜力。柔性OLED屏幕是指可弯曲、折叠，柔韧性佳的屏幕。在手机上,柔性OLED屏幕可以创造多种屏幕形态，近年来流行的曲面屏、逐渐兴起的折叠屏，未来无限畅想的弯曲屏幕，都是依托柔性OLED屏幕的特性。

▲得益于自发光特性，OLED可以只凭借少量光线，就能呈现出让眼睛更加舒适的丰富多彩画面。

数据显示，2020年二季度的柔性OLED市场，尽管三星占比依然高达到63.2%，但国内屏幕领头羊京东方的占比，已经突破20%达到24.4%；从2018年开始，华为的高端旗舰机Mate20 Pro就开始采用京东方生产的屏幕,到2020年，最新推出的P40、P40 Pro等机型则全部采用了京东方生产的柔性屏，实现了屏幕100%的国产化。

就在今年9月10日，2019年度北京市科学技术奖励大会召开，京东方AMOLED柔性显示屏在众多项目当中脱颖而出，荣获了北京市科学技术进步奖特等奖。另一家面板厂商维信诺的表现也相当不错，不仅在2019年入围华为供应商库，今年还成为OPPO首款双曲面柔性屏智能手表，以及中兴最新款5G手机的独家供应商，获得了业内越来越多的认可。

在LCD屏幕领域，经过十多年的努力，如今中国屏幕厂商已经反超日韩企业，居于世界领先地位。下一站，中国屏幕厂商的目标正是OLED屏幕。

据业内预测，随着柔性OLED屏幕的快速增长，到2021年，我国OLED生产线月产能将超过450片，占全球产能比例26%甚至30%；到2023年，中国大陆地区的OLED屏幕总产能占比将近46%，届时有望超过韩国，成为世界上最大的OLED生产国。

因此也有业内人士认为，2020年已经成为国产OLED屏幕发展的关键节点，但三星等一线巨头在技术水平、技术积累和产能上的优势依然比较明显，国产OLED产业实现真正意义上的全面翻身，依然任重道远。

而这其中，上游的材料与设备领域的差距，已经成为国内OLED产业发展的短板，具有完全自主知识产权的国产OLED材料，目前来看市场份额比较低，这是未来国内厂商需要重点关注和发力的领域。

出品：科普中央厨房

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