显示技术变迁:CRT绝迹LCD主星空体育·(中国)官方网站 XINGKONG SPORT流OLED、QLED争雄Micro受宠

发布时间:2024-03-09

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  星空体育·(中国)官方网站 XINGKONG SPORT研究显示,人类获取外界信息 70%以上来自视觉,显示器作为一种特殊的显示工具,是实现人机交流的重要工具,也是信息传递的重要窗口。人类对更加美好的生活的向往,和对旧技术缺陷的不满推动着显示技术的不断进步和革新。本报告就技术相对成熟,研究最为广泛以及目前市场主流的显示技术(CRT、背投、PDP、 LCD、LED、OLED、QLED、Micro LED)进行简要的介绍和分析。

   显示器作为一种特殊的显示工具,是实现人机交流的重要工具,也是信息传递的重要窗口。人类对更加美好的生活的向往,和对旧技术缺陷的不满推动着显示技术的不断 进步和革新。本报告就技术相对成熟,研究最为广泛以及目前市场主流的显示技术(CRT、背投、PDP、LCD、LED、OLED、QLED、Micro LED)进行简要的介绍和分析。

  前平板时代包含 CRT 和背投电视两大部分,阴极射线管(CRT)显示技术是一种发 展较早,且较为完善成熟的技术,CRT 技术与生俱来的特点引领 20 世纪整个显示行业的进展。CRT 具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、亮度高、色度均匀、响应时间极短和生产成本低等优点,但同时也有很难薄型化和轻型化,无法做大尺寸且清晰度较差的缺点。背投电视解决了 CRT 电视无法大屏化、轻薄化的缺陷,同时具备高亮度,不闪烁和长寿命的特点,但同时也有机身厚重,长时间使用后灯泡亮度降低,需要更换灯泡等问题。

  等离子技术和液晶技术的发明和推广推动电视产业进入平板时代,平板电视不仅能继承背投的大屏优势,还弥补了背投轻薄的不足。等离子拥有大屏、主动发光、没有观看视角限制、色彩丰富、宽容度动态对比度高、没有延迟等优点,但同时也有价格高,无法实现超薄、无法小屏化、画质相对粗糙颗粒感强等缺点。液晶虽然也存在可视角度较小、拖尾、漏光、对比度差等问题,但尺寸齐全、价格合理等优势使其产业快速发展,最终淘汰了等离子电视。长虹耗资 40 亿,耗时 9 年的等离子项目常年亏损,最终以 6240 万元的交易价格出售,错误的技术选择是长虹彻底退出“中国彩电三甲”阵营的主要原因。

  OLED 和 QLED 技术是时下热门的两大显示技术。液晶技术存在对比度低和漏光两大致命弱点,OLED 的发明解决了这两个问题。OLED 是一个全新的显示技术,具有超薄、可弯曲、对比度高、没有观看角度限制、节能省电、屏幕无延迟等优点,同时也具有寿命短、烧屏、PWM 调光可能对人体造成伤害、像素密度低、良品率低、价格高居不下等缺点。OLED 的高价导致市场渗透缓慢,三星因此主导推出价格合理的借背光源发光的量子点液晶电视。现阶段的 QLED 电视虽然只是液晶电视的改良,但是在颜色精度、颜色亮度和色域方面都有大幅提升,提供更多规格选择,寿命长,价格亲民,但仍存在液晶显示产品固有的画质上的短板。

  Micro-LED 技术虽然还在研发阶段,但已吸引各大厂商纷纷注资,成为未来的显示技术的重要研发方向之一,该技术具备高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度、寿命长、能够适应各种尺寸、成本降低空间大和应用范畴广等优点。

   每次产业洗牌对彩电企业来说都是一次机遇,正确且适时的押宝意味着彩电厂商能够抢占先机占领市场。不过,彩电厂商不该过分依赖于押宝与对赌的经营策略,应该尽快建立起快速反应的机制和差异化制胜的策略。独有的商业模式不仅有助于摆脱对外企的依赖和模仿,还能拥有更丰厚的利润回报和更持久的竞争优势。

  在平板电视出现之前,电视都是又厚,屏幕又小,采用的显示技术一般都是阴极射线管,也就是 CRT 技术。1925 年第一台 CRT 电视机试播,开始了 CRT 电视对市场长达 80 多年的统治。CRT 是过去最常见、运用最广的显示技术,但因为 CRT的技术限制,无法实现大屏化和轻薄化,于是背投电视应运而生。20 世纪 80 年代末,东芝、索尼等日本家电企业研制了背投电视,背投电视不仅一定程度上克服了 CRT 电视无法大屏化的缺陷,同时也大幅度地削薄了电视的厚度,在当时掀起了一阵风潮。2008 年,液晶电视渗透市场占据主导份额,从此 CRT 和背投电视都淡出了历史的舞台。

  阴极射线管(CRT)显示技术是一种发展较早,且较为完善成熟的技术,CRT技术与生俱来的特点引领 20 世纪整个显示行业的进展。1925 年第一台CRT电视机的试播,开始了CRT电视对市场长达八十多年的统治,直到 2009 年 CRT 电视 的市场主导地位被液晶电视占领,才宣示着 CRT 显示技术逐渐退出历史舞台。

  CRT 电视机的结构是一根内置一个或多个电子枪的真空管,当电子枪射出电子束, 电子束射到真空管前屏幕表面的内侧时,屏幕内侧的发光涂料受到电子束的击打 而发光产生图像。由于荧光粉被点亮后很快会熄灭,所以电子枪必须循环地不断激发这些点。

  优点:可视角度大、无坏点、色彩还原度高、亮度高、色度均匀、可调节的多分 辨率模式、响应时间极短且生产成本低价格便宜。

  缺点:很难薄型化和轻型化,无法做大尺寸且清晰度较差。CRT 技术的一个规律就是:屏幕面积越大,显像管也就越长,只有这样才能保证扫描电子枪有足够的深度空间把电子束打到整个屏幕上。这个技术特征让薄型 CRT 电视成为了不可能。 同样受显像管限制,CRT 电视实用化的最大屏幕尺寸通常只能达到38英寸,无法满足市场对大屏的需求。除此之外,CRT 的线线,这就意味着电子枪横向扫描时,水平上CRT电视只有320线,因此清晰度较差。

  背投电视解决了 CRT 电视无法大屏化缺陷,并在一定程度上削薄了电视的厚度。

  随着科技的进步,人们对大屏越来越向往,CRT 电视无法大屏化、过于厚重的缺 点显得格外突出,这时一种新的显示技术应运而生。20 世纪 80 年代末,东芝、索尼等日本家电企业研制了背投电视,由于投影管替代了显像管,背投电视一定程度上改善了 CRT 电视过于厚重的特点,屏幕也突破了 CRT 电视的限制。作为引领电视进入大屏时代的功臣,背投电视并未坚持太久,2008 年,背投电视市场大量萎缩,在 Q3 季度甚至只有 0.3%的全球市场份额,背投电视在经历了短暂的辉煌后就淡出了大众的视野。

  背投电视机的结构:背投运用假借投影和反射原理,是一种将屏幕和摄影系统置于一体的电视显像系统,也是投影显示的一种方式。

  优点:大屏,高亮度,不闪烁和长寿命。背投电视可以打破传统 CRT 电视的尺寸限制,轻松做到 43 英寸以上的大屏。除此之外,背投采用的是封闭的投射光路,完全避免了外界光线干扰,屏幕亮度大幅提高。背投电视的逐行扫描画面相比 CRT的隔行扫描,可以消灭闪烁,让电视图像更加稳定,画面输出更加细腻,相对来说层次感也更清晰。

  缺点:机身厚重,长时间使用后灯泡亮度降低,需要更换灯泡。背投电视虽然解决了 CRT 电视无法大屏化的问题,并且实现了一定程度的轻薄化,但是还是显得格外笨重。并且长时间使用后灯泡亮度降低,需要更换灯泡,带来了一定程度上的使用不便。

  等离子技术和液晶技术的发明和推广推动电视产业进入平板时代,平板电视不仅能继承背投的大屏优势,还弥补了背投轻薄的不足,将显示技术推向一个新的台阶。20 世纪 70 年代初,夏普制造出世界上第一台液晶显示设备,液晶显示自此进入大众视野。1992 年,富士通公司首次推出了 21 英寸全彩色等离子电视,预示着等离子技术的兴起。等离子电视和液晶电视作为推动电视机产业进入平板时代的功臣,开启了激烈的市场争夺。两种技术在刚刚兴起之时各有千秋,难分高下,最后因为等离子无法满足市场选择,于 2014 年黯然退市。

  1992 年,富士通公司首次推出了 21 英寸全彩色等离子电视,预示着等离子技术的兴起。随后,三菱、松下、三星都开始投入等离子电视的生产中。2005 年,东芝和富士通率先宣布退出等离子市场,随后几年,各大黑电厂商也纷纷相继撤出。2014 年 3 月,等离子龙头松下正式宣布放弃等离子电视,宣示着等离子技术退出大众视野。

  等离子电视机的结构是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体,并施加电压利用荧光粉发光成像。等离子电视实际上是一种利用气体放电的显示装置,采用了等离子管作为发光元件。大量的等离子管排列在一起构成了整个全屏幕。依靠高电压来激活显像单元中的特殊气体,使它产生紫外线来激发磷光物质发光。

  优点:大屏,主动发光,没有观看视角限制,色彩丰富,宽容度动态对比度高,没有延迟。因为等离子电视使用的是主动发光的技术,没有观看视角限制,主动 发光的特性也让等离子电视的宽容度、动态对比度都很高。不仅如此,等离子电视气体放电显示的响应速度只有 2-3 微秒,与传统 CRT 显示器的 1-3 微秒基本持平,超出了人眼可以辨识的范围,延迟完全可以忽略不计。

  缺点:价格高,厚度虽较背投有飞跃般的改善,但仍无法实现超薄,无法小屏化, 画质相对粗糙颗粒感强。由于等离子技术需要给内部的气体留下空间,所以产品 的厚度问题一直没有解决。等离子相较于背投虽然已有飞跃般的改善,但是与同 期的液晶电视相比还是较厚。除了厚度,等离子电视最致命的硬伤是无法小屏化。且画质相对粗糙,颗粒感强。过高的成本导致等离子电视价格一直高居不下,不 利于其占领市场。

  液晶电视的出现满足了大众对电视轻薄化的需求,作为平板显示的重要组成部分,液晶显示凭借其独特优势和不断的发展进化淘汰等离子电视。20世纪70年代初,夏普制造出世界上第一台液晶显示设备,液晶显示就此进入大众视野,20 世纪 80年代末至 90 年代初,日本掌握了 STN-LCD 及 TFT-LCD 生产技术,LCD 工业开始高速发展。

  LCD 的工作原理:LCD 的发光主要靠背光层,这部分通常由大量的 LED 背光灯组成,它只有一个功能,就是显示白光,背光层上加一层有颜色的薄膜,白色的背光穿透了有颜色的薄膜后就能显示出彩色了。在背光层和颜色薄膜之间加入一个控制阀门,也就是我们所谓的液晶层,这层可以通过改变电压的大小来控制开合的程度从而调整红绿蓝的配比从而显示需要的图像。

  LED 电视只是 LCD 电视的升级,它们的区别只是背光源的不同,本质上仍然是LCD,故本报告把 LCD 和 LED 合并进行讨论。LED 是发光二极管的英文缩写,因为液晶本身并不发光,需要另外的光源发亮。传统的液晶使用 CCFL 作为背光源,即紧凑型节能灯;又因为 LED 具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远等特点,所以后来改用 LED 作为背光源,于是就有了 LED 电视。

  优点:尺寸齐全,轻薄体积小,亮度高,图像没有行间和大面积闪烁,不会烧屏。正是液晶显示器的出现,才令手提电脑的发明成为可能。LCD 相较于 CRT 和 PDP,因为不存在高压元器件,功耗大幅降低,节能省电。由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度,恒定发光,而不像 CRT 那样需要不断刷新亮点。因此,液晶显示器画质高而且不会闪烁。

  缺点:观看可视角度较小,运动图像容易产生拖尾,对比度差,会产生漏光等现象,彩色还原能力较 PDP 较差。LCD 不能完全关合,当 LCD 显示黑色的时候,会有部分光穿过颜色层,所以 LCD 的黑色实际上是白色和黑色混合的灰色,而不是纯黑,对比度无法达到最佳状态。不仅如此,LCD 显示器的背光非常容易从屏幕与边框之间的缝隙漏出去,引起显示器漏光,LCD 无法完全避免漏光现象,只是严重程度的区别。液晶响应速度多在毫秒级别,对快速运动的黑色或者白色图像,液晶电视都有轻微拖尾现象。

  观看视角:等离子胜,等离子属于主动发光,没有观看视角限制;液晶电视需要背光层发光,观看视角受限。

  厚度:液晶电视胜,等离子由于需要给内部的气体留下空间,所以无法做到真正的超薄。

  色彩:等离子胜,等离子电视面板是主动发光,而液晶电视的面板本身不能发出光线,需要通过背光灯光进行照明,这让等离子电视的宽容度、动态对比度都远远优于传统液晶面板。

  画面响应速度:等离子胜,液晶响应速度多在毫秒级别,对快速运动的黑色或者白色图像,液晶电视都有轻微拖尾现象。而等离子电视气体放电显示的响应速度只有 2-3 微秒,与传统 CRT 显示器的 1-3 微秒基本持平,超出了人眼可以辨识的范围,延迟完全可以忽略不计。

   尺寸:液晶电视胜,等离子面板始终有一个最致命的硬伤——没办法做小,等离子只适合做大尺寸电视,因为等离子的发光点做不了太小,要 40 吋以上才能达到 1920*1080 的高清标准。而随着科技发展,液晶电视也可以大屏化,液晶电视相较于等离子电视能提供更多规格的选择。

  节能:液晶电视胜,等离子高温高压使用功率更大,而液晶电视相比较就更加节能省电。

  亮度:液晶电视胜,亮度指的是屏幕亮度,是电视在白色画面之下可达到的最大明亮程度,亮度高意味着在强光环境下(如白天)也能正常观看。

  烧屏:液晶电视胜,由于等离子是主动发光,而不是 LCD 那样整块全部亮,所以等离子电视非常容易发生一个现象就是烧屏,也就是因屏幕老化不均匀导致的残留。

  黑色水平/对比度:等离子电视胜,液晶电视依赖于背光组件。就算拥有最先进的调光技术,依然还能看出有背光照射的效果,在屏幕上还是有一点点漏光的现象。而等离子电视则没有这些问题,显示的就是真正的黑色。

  等离子和 LCD 技术几乎同时出现,推动电视产业进入平板时代,在最开始的时候各有优缺点,价格都高居不下,等离子在显示技术上甚至更胜一筹,最终却因为产业生态链不够完善、产能规模无法突围、技术改进速度过慢、疏于市场营销等原因在市场争夺中败下阵来,最终在 2014 年全面退出电视市场,分析后得到以下 五点原因。

  (1)等离子只适合大型电视,而 LCD 可以多点开花,这大大限制了等离子的发展。因为等离子的发光点做不了太小,要 40 寸以上才能达到 1920*1080 的高清标准,因此等离子只适合大型电视产品。而 LCD 不仅仅可用于电视产品,显示器、手机、平板、笔记本电脑这些产品都可以使用 LCD。LCD 面板厂越能赚到钱,就能投入越多的资金去研发、建设生产线,这是让 LCD 在和等离子的竞争中能占据优势的一个重要的良性循环。同时,产线的柔性化运作对于规避产业风险非常重要。

  (2)液晶电视率先在成本上突围,抢占中低端市场。无论是等离子还是液晶最开始都是高价,不过后来 LCD 电视厂商率先发力,削减成本——背光从 RGB-LED换成 WLED,直下式被侧置式取代,液晶电视的价格一下子变得亲民,抢占了中低端市场的利润。而等离子产业链过于集中,新入者的门槛太高。导致产能及新技术的提升不及液晶显示。等离子面板的货源远没有液晶面板充足。产能没有大幅提升,等离子价格没有下降的条件,因此受到了冲击。

  (3)等离子厂商心态过于保守,不愿意分享资源和技术,导致液晶团队壮大,液晶技术的进步不断压低等离子的竞争优势。以松下为主的等离子阵营在发展过程中采取了保守战略,不愿意跟别人分享技术和面板资源,导致加入等离子阵营的企业越来越少。而液晶产业持比较开放的心态,共享技术,导致加入液晶阵营的企业越来越多,更刺激了每年大量的资金被用于扩产液晶面板生产线,提高液晶面板的技术,液晶技术的进步不断压低等离子的竞争优势。

  (4)等离子电视的技术要求更高,可参与的厂商更少。对 LCD 电视来说,面板所占成本的比例更高,技术要求相对较低,可以参与的企业多。而等离子电视,面板所占成本的比例相对更低。这是因为技术要求高,在电路设计、图像处理芯片等方面有很高的要求,能参与的企业少。所以结果就是等离子的厂家(比如松下),也同时可以生产液晶电视。而大多数电视厂商只有 LCD 一条路可走。所以在商场中,液晶电视的数量超过等离子。

  (5)市场营销:液晶电视深入人心的广告效应和对等离子电视缺乏宣传。液晶电视因为参与厂商远超等离子电视,在市场营销方面的投入也远胜等离子,液晶电视稍显夸大的宣传在当时深入人心,比如节能省电亮度高护眼。然而实际上更加护眼并且画面效果更好的等离子电视却缺乏宣传,导致人们无法了解等离子的 优势。

  押宝等离子的松下等日系电视机品牌和四川长虹因为站错队而带来巨大损失并丧失大量市场份额。CRT 电视时代,索尼凭借着“特丽珑”显像管电视,一度把持着全球彩电市场。因为对新技术的重视程度不够,索尼逐渐掉队,取而代之的是以三星为主的液晶阵营和以松下为主的等离子阵营。等离子技术的迅速败退,押宝等离子的日系电视机品牌被迫在全球彩电市场低调退场,而站队液晶技术的三星进一步稳固了彩电业全球霸主的地位。长虹作为曾经的“彩电长子”到如今无缘“彩电三甲”队伍,是由多方面因素造成的,管理层的巨大变动,APEX 拖欠 4.67 亿美元巨额应收款导致巨大亏损等都是造成长虹没落的重要原因。但错误的押宝等离子,致使错失发展良机并造成巨大亏损,也是长虹没落的一个巨大诱因。本报告将对长虹这一案例进行具体介绍。

  CRT 时代,中国彩电企业拥有可以与外资电视品牌匹敌的优势,中国企业在拥有完整产业链的同时具备更加低廉的生产成本,使中国彩电企业具有强大的竞争优势。平板时代,中国企业面临缺芯少屏困境,国外厂商控制了显示屏的生产和制造。“屏和模”占据电视总成本的 60%~70%,可以说控制着整个彩电产业的命脉。日韩彩电拥有从材料、零部件到显示屏再到整机的完整产业链,而中国彩电企业在进入平板时代后就长期停留在整机组装阶段,不仅没有掌握最核心的显示屏研发制造技术,在上游更是缺少关键材料和先进器件。

  进军显示器的自主制造俨然成为中国彩电企业求生存发展势在必行的一步。中国的彩电企业迅速意识到,此种情况在极大程度上损害了企业的利益,彩电成品80%左右的利润都会流入外资企业的口袋中,而自己位于产业链顶端的局面也将不复存在。因此,引进显示屏技术显得势在必行,而作为中国彩电业的“长子”,长虹毅然率先宣布显示屏的自主制造。2006 年,长虹雄心勃勃进军等离子市场,计划总投资超过 20 亿美元的等离子面板生产线——虹欧,同时宣布,将通过三期建设,最终达到年产 600 万片等离子模组的能力。

  长虹进军等离子市场进程,2006 到 2014 年间,长虹耗资 40 亿,开启了长达 9 年的等离子征程。

  2006 年,长虹雄心勃勃进军等离子市场,计划总投资超过 20 亿美元的等离子面板生产线——虹欧,同时宣布,将通过三期建设,最终达到年产 600 万片等离子模组的能力。

  2010 年,长虹等离子显示面板生产线 年,虹欧显示长期处于亏损状态。2012 年亏损 7.38 亿元,2013 年亏损3.47 亿元,2014 年上半年亏损 1.3 亿元。

  2014 年 11 月,长虹转让持有的四川虹欧显示器件有限公司 61.48%股权,交易价格为 6240 万元,将等离子业务及资产进行处置和剥离。

  随着液晶技术的迅速发展,和参与液晶阵营队伍的快速扩张,等离子不论在全球还是国内市场早已落入下风。2005 年,中国市场等离子电视和液晶电视的市场占有率之比是 3:7,而2006 年时,等离子的市场占有率已不及液晶的 1/10。不仅如此,早在 2004 就有东芝将要退出等离子市场的传闻,富士通和索尼随后分别于 2005 年和 2006 年宣布退出等离子市场,使原本就并不壮大的等离子阵营大幅度萎缩。在这个节骨眼上,长虹宣布斥巨资押宝等离子难免显得与时局格格不入。

  在长虹公布的项目可行性的论证报告里,多次引用了摩根斯坦利在对等离子和液晶的投资效能比较分析后得出的“投资等离子的利润更为丰厚”的结论。除此之外,长虹坚信等离子屏具有巨大的成本降价空间。从理论上来说,液晶电视中液晶屏占屏模组成本的 60%~70%,驱动电路等占 30%~40%;而等离子电视刚好相反, 等离子屏占屏模组成本的 30%~40%。这就意味着一旦驱动电路技术进步,整个等离子面板都将有极大的成本下降空间。

  摩根斯坦利对投资效能的分析和判断在真正的市场竞争中已完全失效,平板时代的中国彩电企业依然沉溺于 CRT 时代的价格战,2005 到 2006年短短两年时间里,42 寸的等离子电视价格就早已降到万元以下,2006 年整个行业的利润只有 0.7%。

  生产等离子屏幕的原材料和部分零部件国内并不能实现自给,仍需要大量进口,因此与外国等离子生产厂商相比,长虹的成本没有任何优势。并且长虹等离子良品率只有 60%,而成本底线%,导致长虹的等离子产品价格无法降到同尺寸液晶电视同等的价格。

  全球等离子面板已经通过优胜劣汰后进入了白热化的竞争阶段,此时生产商只剩下松下、三星、LG 三位寡头,平均拥有 1000 万片的年产能,因此长虹要想真正获得成本优势,必须继续大规模投资以扩大产能。然而长虹在融资方面也一再受阻,使企业陷入泥潭难以自拔。

  由于全国等离子屏只有长虹一家厂商生产,长虹一步步陷入了被边缘化的境地。核心技术集中在日韩几家寡头企业手中,产业链上下游合作不密切。在长虹正式涉足等离子事业之前等离子就已略显颓势,长虹的加盟并没有改善等离子节节败退的状况。等离子电视的市场占有率逐年萎缩,越来越多的彩电企业宣布退出等离子市场。根据中国电子信息产业统计年鉴,2008 年,中国等离子电视全年销量为 343 万台,液晶电视销量为 2909 万台;2010 年,长虹实现等离子面板量产,但全国等离子电视销量压缩至 220 万台,而液晶电视销量则飙升至 8848万台。2013 年,随着松下的彻底退出,长虹成为全球唯一生产等离子电视机的企业,独木难支。

  根据长虹年报显示,四川长虹旗下主营等离子面板制造的四川虹欧显示器有限公司 2012 年亏损 7.38 亿元,2013 年亏损 3.47 亿元。2011 年至 2014 年间,虹欧等离子公司共计亏损约为 21.8 亿元。2015 年,虹欧公司应收款项余款 21.07 亿元,折现影响损益约 2.68 亿元。除了虹欧,长虹集团旗下控股的安徽鑫昊等离子显示器件有限公司也存在较大的经营性亏损。

  长虹坚守等离子的策略,使长虹被其他大力发展液晶电视的企业赶超,不管在市占率还是黑电部分的营收方面,长虹都彻底退出“中国彩电三甲”阵营。现在看来,长虹重回第一阵营已难如登天,激烈的市场竞争从不会给失误者任何修正错误的机会。

  早在 2009 年,液晶电视就占据了市场的主导份额。随着液晶电视的全面渗透,液晶电视对比度低和漏光的显示缺陷就愈发的明显起来。为了提高画面显示质量,索尼、三星和 LG 等公司于 21 世纪开始量产 OLED 电视。OLED 同样存在寿命短,良品率低,价格高等根本的缺陷,于是三星主导研制 QLED 技术。目前的 QLED技术只是 LCD 的改良,离真正的量子点技术还有一定的距离。与当年的等离子和液晶之争类似,如今 QLED 和 OLED 正变成王牌之争,到底拥抱哪种技术才能掌握未来显示技术王牌成为了业界最关心的问题,也是彩电企业近年来压宝最大,影响最为深远的对赌。

  OLED 又称“有机电激光显示”,由美籍华裔教授邓青云于1979年在实验室中发现,其后索尼、三星和 LG 等公司于 21 世纪开始量产。OLED 与LCD 是完全不同类型的产品,是一个全新的显示技术。

  OLED 电源会在 OLED 两端施加电压,电流经过有机层,从阴极流向阳极。阴极向有机分子发射层输出电子,阳极向传导层输出空穴,在发射层和传导层的交界处,电子会与空穴结合。电子遇到空穴时,填充空穴,这一过程发生时,电子会以光子的形式释放能量以此达到 OLED 发光的效果,而光的颜色取决于发射层有机物分子的类型。在同一片 OLED 上放置几种有机薄膜,就能构成彩色显示器。光的亮度或强度取决于施加电流的大小,电流越大,光的亮度就越高。

  对比 OLED 和 LCD 横切面就可发现,LCD 由于有背光层和液晶层的存在,厚度比 OLED 厚很多。同样因为液晶层和背光层的存在,LCD 屏幕就不可能大幅度弯曲,而 OLED 几乎可以和折纸一样随便折。OLED 黑色不发光,直接关闭黑域部分像素点,理论上来说,OLED 对比度可以接近无限。因为 OLED 的自发光特性,OLED 没有观看角度的限制。OLED 像素点独立工作,所以更加节能省电。OLED 屏幕响应时间非常快,几乎没有任何延迟不会产生拖影。

   OLED 屏采用的是有机材料,相比较于 LCD 屏幕采用的无机材料,OLED 的老化速度要快得多,因此 OLED 的寿命不如 LCD。

   OLED 由于每个像素点是自发光,而不是 LCD 那样整块全部亮,所以 OLED非常容易发生烧屏的现象,也就是屏幕老化不均匀导致的残留。

   LCD 直接通过调整背光层的电压控制亮度(DC 调光),而 OLED 在低电压下会出现不均匀的果冻效应,所以 OLED 不能采取控制电压调整亮度。OLED采取波宽控制亮度(PWM),也就是不断地开关开关开关,开关的次数高到一定频率肉眼就无法分辨。虽然暂时还没有科研证据证明 PWM 调光对人体有害,但 OLED 的频闪效应导致在低亮度的时候使用 OLED 时部分人会感觉明显不适。

  1983 年,美国贝尔实验室的科学家首次对量子点进行了研究,量子点有一个与众不同的特性:每当受到光或电的刺激,量子点便会发出有色光线,光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定,这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。理论上来说,QLED 的结构与 OLED 技术非常相似,主要区别在于 QLED 的发光中心由量子点构成。

  传统液晶电视采用蓝色 LED 光源+绿色和红色荧光粉膜的方式,实现白光;QLED 电视则采用蓝色 LED 光源+绿色和红色 QLED 量子点材料膜的方式,实现白色光源。用 QLED 材料代替荧光粉可以提升 3 成色彩宽度,大大提高了画面的显示质量。现在的技术称不上是真正的 QLED 电视,仍存在液晶显示产品固有的漏光、对比度低、可视角度差、响应速度慢等画质上的短板和设计上的限制。本报告之后提及的 QLED 技术如未特殊说明特指现在的 QLED。

  背光依然发蓝光,经过 LCD 控制,直接让 QDPR 接受蓝光,从而发出想要的 RGB。根据三星目前掌握的技术,预计将在两三年内掌握到此程度。

  此时 QLED 的结构与 OLED 技术非常相似,主要区别在于 QLED 的发光中心由量子点构成。其结构是两侧电子和空穴在量子点层中汇聚后形成光子,并且通过光子的重组发光。AMQLED 目前因为在材料、工程、素子开发上尚未难点亟待解决,导致 AMQLED 还未商业化,业界预测现在的技术距离真正的 QLED 商用化至少需要10年以上。

  QLED 是 LCD 电视的改善升级,所以 QLED 电视继承了 LCD 电视所有的优点,并在颜色精度、颜色亮度和色域方面都有了大幅提升。通过精准控制量子点的不同尺寸,使其在受到外来能量激发后,可以发出对应波长的光,因此采用量子点材料能实现非常纯正的 RGB 三原色。QLED 采取的无机材料也使其拥有长久的使用寿命。同时,在同尺寸的条件下,QLED 相比 OLED 能提供更亲民的价格。

  现在的 QLED 技术因为没有摆脱被动发光的特征,所以依然存在液晶显示产品固有的瑕疵,比如因为背光层而带来的漏光,对比度低,可视角度差等问题。并且 QLED 响应速度多在毫秒级别,对快速运动的黑色或者白色图像仍旧有轻微拖尾现象。

  QLED 电视改善了 LCD 电视的黑色水平,但仍然需要依赖于 LCD 电视的背光组件。就算拥有最先进的调光技术,QLED 依然还能看出有背光照射的效果,在屏幕上还是有一点点漏光的现象。而 OLED则没有这些问题,显示的就是真正的黑色。

  观看 QLED 电视,最好的角度就是面对着画面的中心,画面质量,包括颜色和对比度都会随着角度的增加而降低。向一侧移动,或者上下移动,都会看到明显的差异。虽然不同型号之间的严重程度不同,但总体的特质不会改变。

  OLED 单独控制每个像素点发光带来的均匀性远胜于局域控光的 QLED。

  LED 电视本身在亮度上就非常不错,而量子点技术的加入则让显示效果变得更加明亮。正因为如此,QLED 电视拥有更高质量的“彩色效果”,这意味着他们能够在不失去色彩饱和度的情况下,使画面上所有的颜色变得更加明亮。在有很多环境光的房间里,QLED 的亮度优势可以很好地帮助传达更明亮的视觉冲击力。

  OLED 过去在色域这个方面具有统治性的优势,但量子点技术通过提高背光的反射方式,使得 QLED 电视在颜色精度、颜色亮度和色域方面都有了大幅提升。

  响应时间指每个二极管从开到关的状态所需时间。随着响应速度加快,可以降低模糊效果。OLED 凭借其较小的二极管以单一像素的工作原理,在响应时间上更快。相比之下,QLED 电视中的二极管不仅速度偏慢,而且在 LCD 显示屏后的背光是以簇的形式工作,而不是单个的像素,这就导致了开和关状态之间整体切换的速度更慢。

  OLED 本身具有可弯曲的柔性特征,不仅可以薄到0.97mm,而且能够凸面、凹面、双面壁挂、前后双曲面显示以形式呈现。

  OLED 电视因为发光的化合物会随着时间的推移而慢慢降解。如果你把一个像素的使用时间变得足够长,那么你就会使它过早地变暗,在其它像素的对比下,造成一种偏暗的印象。

  选取京东 65 英寸价格从低到高排列前四名,可见 QLED价格比 OLED 更加亲民。

  综合上表可以看出,OLED 电视和 QLED 电视在显示画面质量上各有千秋,但在价格、使用寿命、产品规格方面 QLED 都远胜 OLED。这就导致了 OLED虽比 QLED 早将近两年的时间推出,但 QLED 电视在占领市场上却率先作出突破。 行业预计,QLED 和 OLED 电视之间的市场销量比例,会从 2016 年-2017 年初的缩小态势再次扩张。市场差距也将从最小的3倍,向稳定维持在5倍的方向发展。

  全球量产的 OLED显示面板地区主要以韩国为主,其中三星是目前全球最大的中小型 OLED 面板生产商。LG 显示(LG Display,LGD)最先主攻方向为大尺寸 OLED,鉴于小屏电子产品的发展态势,LGD 逐步加码中小尺寸 OLED。乐金显示器(LGD)、三星显示器、夏普等国际大厂也纷纷在加快 OLED 布局。

  近年来,随着 OLED 技术不断走向成熟,应用范围愈加广泛,OLED 显示产业出现急剧增长的形势,市场规模增速非常快。根据 OLED 市场数据,2017 年 OLED 显示面板收益达到 240亿美元,相较 2016 年同比增长 44.8%。IHS 预测 2021 年 OLED 显示面板市场规模收益将达到 680 亿美元。

  OLED 面板的生产主要集中于韩国。2017 年,韩国出货量占 97.2%,收益占 98.9%。随着中国和日本企业技术上的发展、大幅度的投资,韩国的霸主地位也在渐渐被削弱。据统计,国内多家企业已经开始 AMOLED 的建投,中国大陆的产能预计将在未来三年内得到大幅提升。预计 2021 年韩国企业销售总额会达到 580 亿美元,中国大陆企业会达到 80 亿美元,市场份额由 2017 年的 0.8%猛增至 11.9%。

  三星电视当年发展 OLED 面板针对智能手机市场,目前它的中小尺寸 OLED 面板业务已成为仅次于存储芯片业务第二大利润来源,本来它有意发展电视用 OLED 面板,不过面对 LGD 在电视用 OLED面板市场占据优势的局面,三星选择了发展 QLED 电视。三星为占据量子点技术,投资了具备 300 项量子点技术专利的德国 Nanosys 公司,并在 2016 年 11 月以 7000万美元的价格收购了美国著名的量子点显示公司 QD Vision。

  。今天的 QLED 电视继承了液晶电视的全部产业体系。其新技术主要是如何制备 QLED 材料,以及用 QLED 代替传统转化膜中的荧光粉。根据市场数据和产业链数据调查,加上对量子点电视出货量、电视的平均尺寸以及量子点膜的价格趋势判断,预计到 2020 年全球量子点膜的市场规模将由 2016 年的3 亿美元提升到 15 亿美元。

  三星作为第一家专注于 QLED 电视研发及生产的企业,一直拥有最领先最成熟的技术,和从量子点材料、量子点膜和终端电视品牌一体化的方案。早在 2016 年,仅三星一家企业就能达到 300 万台的 QLED 电视出货量。2017 年以来,国内量子点膜供应商的产业化大幅降低了量子点膜的成本,海外量子点膜价格为 80-100 美元/平方米,国产量子点膜单价在60 美元/平方米。大幅降低终端电视的成本,从而加速国内量子点电视的渗透率。激智科技和纳晶科技也已经实现了对国产电视品牌的 QLED 面板出货。

  造成 OLED 目前成本高居不下的一个主要原因就是良品率低,在 OLED 克服产品良率低下的问题实现全面量产后,OLED 有足够的成本下降空间。另外,OLED 材料占 OLED 屏体产品总成本的 30%,而 LCD产品中,材料占据总成本的 70%。同时,OLED 结构简单,显示器更薄,在制作上也比 LCD 和 QLED 工序更少。

  OLED 已在柔性基板研发,柔性TFT 背板研发,和柔性薄膜封装技术(TFE)研发方面都取得了较大的进展,这些进展都能提高显示器显示寿命及其性能。

  QLED 电视成本高于普通电视的原因一是整体配置更高, 二是 QLED 量子膜成本远高于传统的荧光粉转换膜。而根据市场数据显示,2017 年开始 QLED 量子膜的价格已经开始下滑,海外量子点膜价格为 80-100美元/平方米,国产量子点膜单价在 60 美元/平方米。群智咨询预计,2018 年量子膜的成本将下降 20%左右,同时对国产膜的采购比重也将逐步增加。在2020 年左右,国产膜片成本预计将骤降至 20 美元/平方米。

  随着 QLED 量子点膜价格的下降,QLED 技术将不仅仅适用于高端机型,预计更多的中端产品也将配备量子点技术。这将有益于QLED 市场份额的进一步增长,并将持续扩大QLED电视和 OLED 电视的销量差距。

  不同于 OLED,如今的 QLED技术是液晶显示器的改进,液晶显示器的一些固有设计问题也无法避免,如漏光、对比度低、可视角度差、响应速度慢等。但是随着技术的进步和科技的发展,电致 QLED 的商用也在可看见未来到来,当 QLED 发展到最终形态时这些画质上的短板都将得到解决。

  随着产能升级,OLED 居高不下的成本将得到大幅的降低;随着技术的进步和完善,OLED 的烧屏和寿命问题都将得到改善。而 QLED 的漏光、对比度低、可视角度差、响应速度慢等画质上的短板也在 QLED 发展到最终形态时可以得到解决,但是否能发展到最终形态仍然是个未知数。

  OLED 虽比 QLED 早将近两年的时间推出,但 QLED 电视整体市场占有率却要远高于 OLED 电视。行业预计,QLED 和 OLED 电视之间的市场销量比例,会从 2016 年至 2017 年初的缩小态势再次扩张。市场差距也将从最小的3 倍,向稳定维持在 5 倍的方向发展。而导致 QLED 电视销量增长的原因主要是科技和产能的发展带来的成本下降。

  由于 OLED显示器具有响应速度快、功耗低、无辐射、重量轻、柔性显示等优点,因此 OLED显示在小型显示屏领域,已经抢占 LCD 多种应用场合。近年来平板电视、笔记本电脑,台式电脑等都已推出使用 OLED 屏幕的产品,但因成本较高还没有大范围应用。一旦 OLED 克服成本难题,将会有更多产品运用到 OLED 显示技术。而QLED 虽然也具有发光效率高、稳定性好、柔性显示等突出优点,但由于其技术还不够成熟,成本较高,目前 QLED 的运用还没有 OLED 这么广泛。

  从技术原理上来讲,OLED 屏幕是前瞻性的,但这并不代表改良的 QLED 就劣于 OLED,从普通消费者的视觉效果来看两者差别并不大。所以两者的市场份额之战就牵扯到市场化的问题,QLED 因技术等级差异,成本降低和产能提升速度均远胜于 OLED 电视。QLED 电视更快占领市场份额,表现出空前的市场爆发力,而 OLED 还需要时间和市场的积累。

  科学的进步和创新永不止步,近年来一种名为微发光二极管(Micro-LED)的技术风靡全球。Micro-LED 技术虽然还在研发阶段,但已吸引各大厂商纷纷注资,成为未来的显示技术的重要研发方向之一。2012 年,索尼公司率先将 Micro-LED技术应用在消费电子领域。随后,苹果公司、三星公司积极投入 Micro-LED 技术的研发,并将之作为下一代显示技术。在 2018 年 CES 上,三星发布了世界上第一款 Micro-LED 技术的电视,取名“THE WALL”,电视大小 156 寸。

  Micro-LED 就是将 LED 结构设计进行薄膜化、微小化以及阵列化后,将 Micro-LED巨量转移到电路基板上,再利用物理沉积技术生成上电极及保护层,形成微小间距的 LED。Micro-LED 的尺寸仅在 1 ~ 10 μm 等级左右,是目前主流 LED 大小的1%,每一个 Micro-LED 可视为一个像素,同时它还能够实现对每个像素的定址控制、单独驱动发光自发光。Micro-LED 与其他显示技术相比,优势明显,但由于 技术限制,目前并不能大规模生产,且尺寸也不能做小。

  是一个 PN 接面二极管,由直接能隙半导体材料构成。当对Micro-LED 上下电极施加一正向偏压,致使电流通过时,电子、空穴对于主动区复合,发射出单一色光。Micro-LED 的基本构造分为四块,最下面是衬底,上一层是电极,再往上是 RGB 排列的 Micro-LED,最外层是玻璃面板。这一个 RGB组成一个像素,而整块电视是 4K,也就是八百万个这样的微观结构组成的。由对比图可见,Micro-LED 能达到比 OLED 更轻薄的效果。

   Micro-LED 最大的优势是微米等级的间距,每一点画素都能定址控制及单点驱动发光。比起其他 LED,发光效率上, Micro-LED 最高,有利于显示设备的节能,其功率消耗量约为 LCD 的 10%、OLED 的 50%;发光能量密度上,Micro-LED 最高,可以节约显示设备有限的表面积,并部署更多的传感器。

   由于 Micro-LED 使用无机材料,且结构简易,几乎无光耗,它的使用寿命远超 OLED。

   成本降低空间大,Micro-LED 采用自发光,不须外加光源,光学系统较简单,因此在模组体积的微型化及成本降低上都具优势。

   高亮度,Micro LED 产品的亮度比 OLED 高 30 倍,分辨率是 OLED 的5倍多。Micro-LED 高亮度的显示技术可以轻松解决因为环境光较强致使显示器上的影像泛白、辨识度变差的问题。这使得 Micro LED 应用的范畴更加宽广。

  Micro-LED 显示的发光器件是固体化的微型 LED 灯珠,Micro-LED灯珠是一种正负电极性的微结构,不像 OLED 和 QLED 是一种单纯材料,其产品在 TFT 基板上的迁移过程、移植工艺难度最高,工艺可靠性也最低。另外,由于技术瓶颈及工艺问题,Micro-LED 晶粒的光效、波长的一致性、良率还未达到Micro-LED 彩色化显示的要求。随着科学技术的进步发展,和企业对 Micro-LED投资的加码,Micro-LED 显示在磊晶设计、巨量转移和全彩化等方面已取得了巨 大的进展。

  为了突破 CRT 电视屏幕尺寸的限制,和过于厚重的外壳,背投电视应运而生。为了让电视能更加轻薄,等离子电视和液晶电视兴起。对更加精美画质的向往推动了新一代的QLED和OLED技术。不满足于OLED和QLED的特有缺陷,以及对精度更高的画面和更节能的技术的追求,Micro-LED 登上历史舞台。

  等离子电视有丝毫不逊于液晶的显示技术,但是却以惊人的速度迅速败退。可见完善的上下游关系和规模化的产业链,有助于控制风险降低成本;充足的资金进场,是技术不断进步革新的最佳保障。健康完善的产业生态链比精尖的技术更能确保产品的市场份额。

  OLED显示技术的出现使显示行业摆脱了传统 LCD 的背光源,开创了自发光显示的未来发展方向。虽然 OLED 和 QLED 技术正在飞速发展,但是相较于成熟的 LCD 技术仍略显稚嫩。在相当长一段时间内,这三种技术仍将会共存于市场中,相互补充,相互竞争。而 Micro-LED 在理论上较 OLED 拥有更好的颜色表现、更久的工 作寿命等优势,但目前还处在实验室研究阶段,短期内无法实现量产和商业化。并没有任何一种技术是可以永远高枕无忧的,科技不停进步是所有产业永恒的格局。在显示产业发展初期,业界曾争论背投和大屏技术到底孰优孰劣,最后这一争论随着背投退市而告终;在平板时代初期,随着液晶电视逐步解决了良品率问题,完善了产业生态链,液晶电视把等离子挤出市场。等离子即使刚一退出历史舞台,OLED 和QLED 就汹涌而来。OLED 和 QLED 还处于发展阶段,以 Micro-LED为代表的新一代显示技术就横空出世。

  随着市场规模的扩大,技术更新迭代的速度也在不断加快,企业每次都能站对队伍的可能性变得微乎其微,对企业的战略眼光和市场应变能力的考验也在不断加大。如今,电视产业正处于显示技术升级的十字路口,彩电企业在做出选择和站队的同时,需要时刻关注产业的发展动态和发展趋势,做出对应调整,避免因为显示技术路线站队错误而被市场所淘汰。

  在画面显示上,两种技术各有千秋,但在产品规格,使用寿命,价格方面,QLED 远胜于 OLED。就目前市场来看,QLED 在大屏市场更占优势,而 OLED 在小屏方面占据上风。在克服 OLED 产品良率低下的问题后,OLED 有足够的成本下降空间,且随着技术的进步和完善,OLED 的烧屏和寿命问题都将得到改善。而 QLED 画质上的短板也将在 QLED 发展到最终形态时得到解决,但是否能发展到该程度仍然是个未知数。

  每次技术的变革不只是一场显示技术进步带来的视觉革命,也是一场关乎企业未来走向和品牌生死的博弈。CRT 电视时代,索尼凭借着“特丽珑”显像管电视,一度把持着全球彩电市场。因为对新技术的重视程度不够,索尼逐渐掉队,取而代之的是以三星为主的液晶阵营和以松下为主的等离子阵营。等离子技术的迅速败退,使押宝等离子的松下被迫在全球彩电市场低调退场,使长虹被彻底挤出“中国彩电三甲”阵营,而站队液晶技术的三星进一步稳固了彩电业全球霸主的地位。

  押宝和对赌在黑电企业中如此盛行,主要还是得益于过去几十年中,不少彩电厂商通过压对宝尝到甜头。但现在我们面对的是一个开放的互联网时代,消费者获得音视频解决方案越来越多。企业更该重视的是消费者的使用体验和个人喜好,而非技术方案。彩电企业应该采取差异化、定制化的经营策略。无论是任何新的显示技术,都应该只是企业的敲门砖,企业更应该重视的是如何面向客户建立自主可控的竞争体系。建立起自己的商业模式,不仅有助于摆脱对外企的依赖和模仿,还能拥有更丰厚的利润回报和更持久的竞争优势。 (END)

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