当前市场上主要的新型平板显示技术路线
思瀚产业研究院    2022-12-23

目前新型平板显示器件主要应用的技术路线包括 OLED、LCD、电子纸、LED 等。

①OLED 显示技术特点

OLED 属于载流子注入型发光，其发光原理为有机半导体材料和发光材料于电场的驱动下通过电子和空穴分别从阴极和阳极的注入，在有机发光材料形成激子并将发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。OLED发光的全物理过程涉及载流子的注入、输运以及激子的扩散等，大体可分为以下五个阶段：载流子注入、载流子迁移、载流子复合产生激子、激子复合产生光子以及光子逃离发光层产生发光。

OLED 作为新一代平板显示技术，拥有众多优良特性。OLED 显示技术画质较高，具有高亮度、高对比度、宽色域等高画质显示的特点。除此之外，基于自发光、无需使用背光源的特性，使得其无视角限制，显示视角可达 160 度以上，并且模组整体厚度较小，响应速度快；基于有机材料层天然具有柔性、基板可使用柔性材料的特性，使得其柔性化较易实现；基于全固态模组结构、无液态材料使用的特性，其温度范围广，尤其是低温特性良好，相比 TFT-LCD 不存在低温状态下液体材料易凝固的问题。

总体而言，OLED 具高画质（高对比度、高亮度、宽色域）、无视角限制、超薄、响应速度快、可卷曲、工作温度范围宽等特性。

一般而言，按背板驱动方式的不同，OLED 技术可分为主动式驱动背板（AMOLED）、被动式驱动背板（PMOLED）以及集成式驱动背板（硅基 OLED）。其中 AMOLED 显示品质较佳、反应速度较快，主要面向量产规模较大的中大尺寸显示屏，包括智能手机屏、平板电脑显示屏和电视。

PMOLED 具有高亮度、生产成本较低的特性，因此多用于多样化的定制产品市场，以中小尺寸的显示屏为主，如医疗健康、家居应用、消费电子、车载工控、安全产品等。硅基 OLED 属于前沿显示技术，具有分辨率高、体积小等特性，应用于微型显示面板，适用于近眼显示场景，可用于电子取景器、头戴显示器等。三种技术的具体比较如下：

AMOLED 技术采用独立的薄膜晶体管电路控制每个像素，通过邦定的外接驱动 IC，实现像素连续、独立发光。AMOLED 采用主动驱动方式，无占空比问题，不受扫描电极数的限制，易于实现高分辨率、宽色域及柔性显示。AMOLED 技术中的蒸镀、封装部分工艺复杂，总体生产成本较高，需要大规模投资。AMOLED 主要下游应用领域包括手机、穿戴设备、车载显示器、笔记本电脑、电视等。

PMOLED 技术以阴极、阳极构成矩阵结构，即水平一组显示像素共用同一性质的电极，纵向一组显示像素共用相同性质的另一电极，借助邦定的外接驱动 IC，以扫描方式逐行或逐列点亮阵列中的像素，每个像素均在短脉冲模式下瞬间高亮度发光。PMOLED技术的生产工艺成熟，可以有效降低制造成本，目前产品尺寸在 5 英寸以内，多集中在3 英寸及 3 英寸以下。PMOLED 主要应用领域包括医疗健康、家居应用、消费电子、车载工控、穿戴产品、安全产品等。

硅基 OLED 显示器是将 OLED 器件制作在已集成视频信号处理和像素驱动阵列的单晶硅集成电路芯片上，无需像 PMOLED、AMOLED 显示面板一样通过邦定环节外接显示驱动芯片，而是将驱动功能集成于硅基背板上，从而节省大量空间。除具有 OLED器件的一般优良特性外，硅基 OLED 还具有体积小、重量轻、分辨率高、对比度高等特点。由于工艺复杂、生产成本高，硅基 OLED 目前主要用于以电子取景器、头戴显示设备等为主的近眼式显示系统。

②LCD 显示技术特点

LCD 不具有自发光特性，属于非自发光型显示器，须由背光模组来提供光源。LCD产业发展经历了从单色的扭曲向列型（TN-LCD）到超扭曲向列型（STN-LCD）、从超扭曲向列型加上彩色滤光片后可显示彩色的超扭曲向列型（CSTN-LCD）、从可显示彩色的超扭曲向列型到有源式的薄膜晶体管型（TFT-LCD）的显示技术升级历史。

TFT-LCD 的液晶盒放置于两块平行玻璃基板中间，TFT（薄膜晶体管）设置于下层玻璃基板，彩色滤光片设置于上层玻璃基板。液晶分子的转动方向则由 TFT 的信号和电压变化来共同控制，从而影响每个像素点偏振光的出射，最终达到显示发光的效果。TFT-LCD 显示技术具有轻薄、成本低、技术成熟稳定的优点，下游应用较为广泛。

③电子纸显示技术特点

电子纸采用电泳式电子墨水技术。其基本构成是将电子墨水涂布在一层塑料薄膜上，再贴合 TFT 电路，经由驱动 IC 控制，形成像素图形。其内部由上、下带有相反极性电

荷的两个透明极板构成，在极板中间包含数百万个微胶囊或者微杯，每个微胶囊或微杯里包含带电荷的着色电泳粒子，着色电泳粒子悬浮于透明液体中。接通电源后，由电场控制着色电泳粒子移动，从而产生图像。由于图像静止时电泳粒子处于稳定状态，所以仅当显示内容变化时需要施加电能，因此其能耗极低。电子纸本身不发光，反射自然光形成图像，阅读效果与纸张类似。电子纸凭借上述特性广泛应用于电子阅读器中，目前在商超零售领域的电子价签中应用增长明显，未来有望在数字货币、智慧交通等领域拓展应用。

④LED 显示技术特点

传统 LED 显示屏包括 LED 户内外显示屏、小间距 LED 显示屏，多集中于室内外大型显示领域，如户外媒体、广告、体育场馆、公共交通、大型剧院、展会、演唱会等。新型高分辨率 LED 显示技术则主要包括 Mini LED 与 Micro LED 技术，两者主要区别在于 LED 的尺寸大小。

MiniLED 是指尺寸为 100 微米级别的 LED 器件，是小间距 LED向 Micro LED 发展的过渡阶段产品。目前 Mini LED 技术已进入前期量产阶段，主要应用于 MiniLED 显示和 MiniLED 背光，在显示领域的应用主要为超大显示屏，如商业广告显示牌和户外大型显示等，未来有望进入 4K/8K 大尺寸 LED 电视领域。

Micro LED则将晶粒尺寸进一步缩小至 10 微米级别。MicroLED 无需背光模组，具有发光效率高、功耗低的优势，同时具备高分辨率、高亮度、高对比度等性能特点。MicroLED 市场需求和产品技术逐步起步，但目前仍存在包括巨量转移等尚未攻克的技术难点，处于技术储备阶段，未能实现规模量产。

来源：思瀚产业研究院 清越科技