不同显示各显所长 平板显示技术引领新潮流
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从40年前提出技术原理,到20年前逐步实现产业化,再到近10年间的大规模应用,平板显示技术正在逐步向终端产品渗透,并成长为市场主流,传统的CRT显示技术缓缓退出历史舞台,最终将被平板电视所取代。
经过几十年的发展,平板显示技术也呈现多样性的特征,出现了液晶(LCD)、等离子(PDP)、有机发光(OLED)、背投(DLP)等相对成熟、产业化水平较高的几大技术门类。
不同显示技术各显所长
从技术特点来看,LCD属于被动发光器件,根据液晶分子在电流作用下偏转方向发生改变的特性,通过背光技术实现显示图像的效果。LCD的特点是轻、薄,节省了大量原材料和使用空间,而其功耗也相对较低,只有CRT显示器的十分之一。目前,LCD规格基本实现了从几英寸到100英寸的全尺寸覆盖,图像显示分辨率高,32英寸以上都可以实现全高清显示。最关键的一点是,LCD无电磁辐射,对人体更安全,也有利于信息保密。
PDP是通过将像素单元化、平板化,利用稀有气体放电产生的紫外线激发荧光粉发光,从而达到显示图像的效果,属于主动发光器件。PDP的最大特点是能够实现大尺寸生产,目前已有生产企业成功开发出103英寸的显示屏,市场上42英寸、46英寸、50英寸及60英寸的产品已普遍被消费者接受。此外,PDP利用荧光粉发光,可以得到近似CRT的视角(上下左右视角约为170°)。与此同时,PDP的响应速度达到微秒级,不存在“拖尾”现象,对动态画面的显示效果优势非常突出。PDP是自发光型显示,亮度大、对比度高,由于采用数字驱动,能够以发光脉冲个数表现准确的灰阶,使R、G、B颜色均衡,能够表现更细腻、更丰富的影像。
OLED以无机半导体发光二极管为设计原型,以有机材料为发光材料,以电流驱动控制发光亮度,是具有超薄层状结构和柔性可弯曲潜力的新型显示技术。OLED为全固态结构,无真空、液体物质,抗震性好,可以适应巨大的加速度、振动等恶劣环境。OLED很薄,厚度可以小于1mm,只有LCD的1/3。OLED能够在不同材质的基板上制造,可以将电路印刷在弹性材料上,做成能弯曲的柔软显示器。同样采取主动发光方式,OLED和PDP一样,不存在视角限制,也可达到微秒级图像响应时间。还有一点值得一提,OLED的能耗非常低,低电压直流驱动,10V以下,用电池就能点亮,而如此低的能耗却可实现300流明以上的高亮度。同时,生产OLED所需材料也很少,制作工序较简单,可大幅度降低企业生产成本。
LCD渐成主流,PDP市场规模下滑
从2006年~2009年全球彩电市场的发展历程可以看出,LCD正逐渐取代CRT,并力压PDP、DLP等其他显示技术,成为彩电市场的绝对主流。2008年,全球LCD电视销售量为1亿多台,首次超过CRT。
在LCD电视的带动下,LCD显示技术取得了快速发展,特别是大尺寸LCD面板,市场规模不断扩大,产业链日益成熟。全球一些大的平板显示器厂商都将主要精力放在LCD面板市场竞争上,从而创造了非常良好的产业环境,大大促进了产业的发展。2009年全球大尺寸LCD面板产业规模达5.2亿片,同比增长20.9%。
目前全球LCD面板厂商都在加快产业扩张的步伐,纷纷投资建设高世代LCD面板生产线,试图占领产品和技术的制高点,取得市场领先地位。厂商的参与热情高涨,不仅提高了产业规模,也有效促进了产业链的健康快速发展,LCD面板的生产工艺已经越来越成熟,产品质量越来越好,产品竞争力越来越强。另一方面,一些面板厂商巨头,如三星、LG、夏普等,将主导未来平板显示产业的发展方向,纷纷在LCD领域大规模投资,LCD在未来一段时间仍将是这些企业主推的显示技术。
PDP技术的优势主要集中在大尺寸显示器领域,但随着LCD技术的不断进步,PDP在大尺寸领域的优势地位受到挑战。从2006年~2009年PDP在全球彩电市场中的份额可以看出,自2008年以来,PDP市场份额基本没有发生变化,市场增长速度明显放缓,从实际销售量来看,2009年PDP的市场规模已经出现下滑。
目前国际上的一些主流面板厂商都将主要精力放在LCD领域,对PDP的投入呈逐年减弱的趋势。一些厂商甚至放弃了PDP业务,如日立、LG、先锋等。目前,规模比较大的PDP生产企业也只剩下松下和中国的长虹等少数几家企业。
尽管OLED被认为是未来最具潜力的新型显示器件,但目前这项技术仍不够成熟(包括发光材料、生产工艺、寿命等),特别是AM-OLED技术,技术的不成熟使其很难应用到大尺寸的显示终端上。目前,即使是国际领先的平板显示器件生产厂商,如三星、LG、索尼、东芝等,也还没有开始大尺寸OLED生产线的建设。目前OLED显示屏主要集中在10英寸以下,大部分应用在消费类数码电子产品上,制作工艺以PM-OLED为主,分辨率和对比度都不高。对于10英寸以上产品,OLED主要还是以“样品”或者“概念产品”的身份出现,市场上很少见到。
事实上,大尺寸AM-OLED应用技术已经受到世界各大企业的重视,各国都在加大研发力度。2007年年初,索尼开发成功27英寸,分辨率1920×1080,厚度10mm的OLED面板;2008年10月,三星开发成功40英寸LTPS AM-OLED面板,分辨率为1920×1080,亮度为200cd/m2,对比度1000000∶1,厚度为8.9mm。这两年,中国企业也开始加快在OLED领域的产业化步伐,投资项目不断增多,但全部都是小尺寸OLED显示屏的生产。
平板显示技术市场发展趋势
通过对几种显示技术的对比可以看出,LCD技术已占据绝对优势,成为市场主流显示技术。几种不太成熟的显示技术(OLED、电子纸等),从开始导入到成长期、成熟期还有很长的一段路要走,难以对LCD技术构成实质性的威胁。因此,短期内LCD技术占据彩电市场主流的地位将不会改变(见图4)。
预计到2010年底,全球LCD电视销售量将达1.59亿台,2011年销售量将达2.16亿台,而到2012年,LCD电视全球销售量将达2.77亿台。与此同时,CRT电视的全球销售量将继续下降,2012年,预计全球将销售CRT电视0.26亿台。