显示技术是将电信号转换为视觉信息的技术,主要包括阴极射线管显示技术(CRT)和平板显示技术。其中,平板显示技术主要包括等离子显示(PDP)、液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线。OLED是LCD之后最具潜力的平板显示技术。随着OLED性能优势带来的需
显示技术是将电信号转换为视觉信息的技术,主要包括阴极射线管显示技术(CRT)和平板显示技术。其中,平板显示技术主要包括等离子显示(PDP)、液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线。OLED是LCD之后最具潜力的平板显示技术。随着OLED性能优势带来的需求增长逐渐扩散至全尺寸领域,叠加供给侧国内本土产能布局逐步完善,OLED有望进一步提升其在各个尺寸应用场景下的渗透率,同时助推OLED产业链上中下游国产化替代进程。
OLED一般由基板、阳极、空穴功能层、有机发光层、电子功能层、阴极组成类似“三明治”的结构。其中,靠近阴极的电子功能层及靠近阳极的空穴功能层从两端包夹有机发光层,载流子分别从阴/阳极进入,通过电子及空穴层形成电流,驱动发光层中的红、绿、蓝三色有机材料发光。基板也称背板,OLED主体结构蒸镀在其上方。
目前全球显示技术路线主要分为自发光式和非自发光式,分为LCD和OLED两大类,分别对应当下主流的OLED和TFT-LCD技术。随着显示技术的持续发展及下游市场对显示屏需求的不断增加,整个市场呈现快速成长、技术持续更迭的趋势。目前TFT-LCD仍然是显示市场的主流技术,但随着OLED、mini-LED和micro-LED等新型显示技术的成熟,新型显示技术的应用场景不断丰富、渗透率不断提升。
LCD与OLED技术特点比较,OLED在色彩表现、柔性显示、面板厚度、可视角度、响应速度、耗能等方面展现更优的性能表现。由于技术原理不同,OLED与LCD各有优劣特点。LCD需要使用背光源,在电压控制下液晶层偏折背板白光,透过滤光片生成不同色彩,进而呈现显示效果。而OLED不需背光源和液晶层,直接采用有机红绿蓝荧光材料自主发光,在减少厚度同时使柔性显示、折叠显示成为可能。另外,LCD由于大量像素点共享常亮背光源,理论能耗相对较高,而且存在高亮色彩“光晕”、黑色不纯粹等色彩效果问题。而OLED可控制每个像素独立发光,精准控制显示像素、关闭即可实现纯黑效果,色彩对比效果更强,理论能耗相对较低。相对地,OLED使用的有机发光材料具有寿命较短的缺陷,同时相对一般传统LCD产品制作流程较复杂、成本较高。
按照背板驱动、封装材料及衬底材料、发光技术、串联式等分类维度,OLED可进一步分类。
(1)按照背板驱动方式分类
PMOLED被动式驱动(Passive-matrixOLED,也称无源驱动):采用玻璃背板,驱动和控制功能由外接的驱动IC完成,结构相对简单、成本低,但可能存在同行/列像素交叉串扰的问题。
AMOLED主动式驱动(Active-matrixOLED,也称有源驱动):为当前OLED应用主流,在外接驱动IC同时通过TFT背板驱动电路控制单个像素发光,可以有效保证单个像素发光的独立性,但结构相对复杂、成本较PMOLED更高。由于AMOLED显示性能更强、更适用于分辨率较高的屏幕场景,为目前主流的OLED背板驱动方式。
MicroOLED:也称硅基OLED,是AMOLED的技术拓展,将背板材料换成硅晶圆且无需外接驱动IC,节约了内部空间,具有分辨率高、体积小等特点。MicroOLED的制作工艺更加复杂,近期技术逐步成熟,主要应用于AR/VR等近眼显示领域。
(2)按照封装材料和衬底材料分类
按照封装材料和衬底材料不同可以分为刚性、柔性、混合OLED。刚性OLED采用玻璃基板和封装,制造成本和材料相对更低;柔性OLED封装采用的是薄膜封装(TFE),并从一开始采用的塑料衬底,到现在广泛应用的聚酰亚胺(PI),来承受制备流程的热蒸镀工艺中400℃以上高温,让衬底保持稳定;混合OLED则采用刚性的基板和薄膜封装,兼具了低成本和可弯曲的特性。
在发展趋势上,由于性能差异,当柔性OLED价格下降时,小尺寸刚性OLED市场空间存在被挤压风险,中尺寸刚性OLED市场相对稳定。混合OLED可以应用于IT设备和车载显示器,目前海内外龙头公司积极布局混合OLED,据公司公告,京东方第8.6代AMOLED产线拟生产混合OLED为主,同时兼容柔性OLED。
(3)按照发光技术分类
RGBOLED:RGBOLED是指红绿蓝三原色独立像素,发光形成各种色彩的OLED制造技术,优势在与色彩呈现、对比度出色,但是劣势在于需要三种OLED发光材料,材料的制作和稳定控制又有较大技术难度,良率较低,寿命较短。
White-OLED:WOLED发光原理是由三个白色发光OLED二极管加上RGB三原色的滤光膜,进而形成视觉上的三原色发光。该技术只涉及一种白色OLED发光材料的制作,同时需要采用三种滤光膜,彩色滤光层可以代RGB子像素的复杂图案,实现工艺简化。相比RGBOLED,WOLED电视能减少烧屏风险,劣势在于在某些HDR内容所需的非常高的亮度水平下,额外的白色子像素会使色彩效果不佳;由于具有四个子像素,难以实现高PPI。由于终端应用电视行业的需求低迷以及QD-OLED和MiniLED的竞争冲击,根据TrendForce集邦咨询数据,2022年WOLED电视出货在629万台左右,同比减少6.2%。
QD-OLED:即量子点OLED,是结合了OLED和量子点技术的混合显示技术。传统OLED缺陷在于亮度和色彩精度相对较低,而量子点是一种微小的粒子,可以高效、纯净地将光转换成不同的颜色。通过使用量子点从蓝光OLED产生红色和绿色子像素,提供更高的亮度,故QD-OLED在HDR性能、亮度和色域上都有较高提升。但目前技术尚未成熟,同时蓝色发光材料的供应链也尚未完善,生产良率较低,价格高企。
(4)串联式OLED结构
TandemOLED,即串联式OLED,将2个或多个有机发光单元与一个或多个电荷产生层(CGL)连接起来,并允许发光单元同时发光。Tandem在亮度提升和寿命延长上具备优势,未来中尺寸屏幕中的车载面板及高阶IT面板将从单层逐步切换到双层。由于TandemOLED在保持和之前技术相同厚度的同时,多设置一个有机发光层,能提高画面亮度;该技术还可以实现OLED原件上的能量分配与优化,让显示面板更长时间稳定工作,来延长OLED寿命。在车载面板上,TandemOLED可以实现屏幕在昼夜保持适当的亮度,在长距离或者低温行驶的应用场景下满足高清晰度和广视角显示。在IT领域,对于使用屏幕时间较长的IT产品例如笔记本电脑、平板电脑等,能长时间稳定工作的TandemOLED同样具备一定优势。
得益于柔性显示和视觉效果上的优势以及生产技术不断成熟,OLED广泛应用于下游各类产品。OLED目前已经大量应用于智能手机、智能穿戴等小尺寸屏幕产品,正在加速渗透平板/笔记本电脑、显示器、车载屏幕等中尺寸屏幕产品,在电视等大尺寸屏幕产品有较大渗透空间。据Omdia预测,2022-2030年OLED显示面板需求面积复合年增长率有望达11.0%。
图表:2022年OLED下游细分市场结构

数据来源:Omdia、中研普华产业研究院整理
智能手机:智能手机为目前OLED技术主要应用产品。据TrendForce预计,2023年OLED智能手机渗透率达50.8%,2026年渗透率将超过60%。除了高对比、广色域、响应快的优秀性能以外,柔性AMOLED能够满足智能手机曲面屏、折叠屏等对面板有柔性要求的屏幕设计。根据CINNOResearch统计,2023年第三季度全球市场AMOLED智能手机面板出货量约1.8亿片,环比上涨25.1%,其中柔性AMOLED智能手机出货量占比近八成。
智能穿戴:由于轻薄、节能、色彩效果好、响应速度快等优势,OLED在智能手环、手表等智能穿戴产品广泛应用。其中,AMOLED由于其分辨率较高、显示效果更好,逐渐替代PMOLED成为智能穿戴领域主流显示技术。
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