目前，顯示市場主要是TFT-LCD(一種LCD顯示技術(shù))和OLED這兩種技術(shù)在競爭。LCD成本低、壽命長，而OLED輕薄、功耗低、響應(yīng)速度快。但是兩者也都有目前的工藝技術(shù)還無法克服的缺點(diǎn)。

2016年，TFT-LCD技術(shù)的市場份額約為85%，OLED技術(shù)的市場份額約占15%。OLED技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展，被普遍認(rèn)為是最有希望的未來平板顯示技術(shù)，將最終取代LCD，就像液晶顯示取代顯像管顯示一樣。

而有人認(rèn)為從現(xiàn)在的市場規(guī)?？矗琌LED技術(shù)和LCD技術(shù)還是并列發(fā)展的關(guān)系，LCD仍然是市場的主流，未來可能在細(xì)分領(lǐng)域上各有千秋，共存互補(bǔ)。本文對比了OLED技術(shù)和LCD技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢，討論了未來顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢。

構(gòu)成材料：OLED結(jié)構(gòu)簡單，工序少，藍(lán)光材料衰變致壽命較短

LCD為上玻璃基板設(shè)置彩色濾光片，下玻璃基板設(shè)置薄膜晶體管，兩玻璃基板之間夾著液晶盒。其結(jié)構(gòu)還包括偏光片、背光模組、擴(kuò)散膜、導(dǎo)光板等，組成相對復(fù)雜。

OLED結(jié)構(gòu)簡單，僅有兩層薄膜和玻璃/塑料基板，如圖1所示。無需背光模組，也沒有彩色濾光片、擴(kuò)散膜、導(dǎo)光板等。所以由OLED制成的顯示器更薄，制作工序比LCD少，量產(chǎn)后成本可以明顯降低。

圖1:LCD和OLED結(jié)構(gòu)對比(來源：中國OLED網(wǎng))

OLED采用有機(jī)發(fā)光材料，結(jié)構(gòu)簡單可實(shí)現(xiàn)自發(fā)光，然而OLED三種發(fā)光材料的壽命各不相同，藍(lán)光材料的衰變導(dǎo)致OLED壽命較短。其本質(zhì)是高分子有機(jī)材料，而LCD采用的是無機(jī)藍(lán)光光源材料。

有數(shù)據(jù)表明：在藍(lán)光發(fā)光材料壽命方面，LCD是OLED的5倍。LCD采用LED背光源，具有功耗小，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但背光源仍然需要加入導(dǎo)光器件，使出射光更加均勻，但顯示結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，如表1所示。

表1:LCD和OLED材料對比(來源：《液晶與顯示》第33卷)

顯示原理：OLED主動(dòng)發(fā)光，比LCD亮度高，穩(wěn)定性好

OLED利用有機(jī)發(fā)光層的材料能階差，將釋放出來的能量轉(zhuǎn)化為光子，穩(wěn)定性好，發(fā)光效率高。主動(dòng)發(fā)光顯示，比LCD亮度更高。

LCD使用LED背光源半導(dǎo)體PN結(jié)多數(shù)載流子和少數(shù)載流子的復(fù)合，將多余能量以光的形式釋放，光能轉(zhuǎn)化效率高，發(fā)光亮度均勻。其為非主動(dòng)發(fā)光，使得動(dòng)態(tài)對比度、寬容度等性能不如OLED。

顯示性能：OLED功耗小、可視度高、可彎曲，但易與水氧反應(yīng)失效

相比OLED，LCD發(fā)展時(shí)間長，成本、壽命具有明顯優(yōu)勢，但是其顯示需要背光通過液晶和配向膜等結(jié)構(gòu)，輸出光線具有一定的方向性，導(dǎo)致可視角度小，響應(yīng)速度較慢，看視頻會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。

因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度較大，功耗不能做到很低。獨(dú)立的晶體管控制LCD的單元格構(gòu)成的像素點(diǎn)，晶體管壞掉會(huì)導(dǎo)致屏幕壞點(diǎn)出現(xiàn)。

OLED有機(jī)材料層很薄，響應(yīng)速度快、色域?qū)?，可以?shí)現(xiàn)柔性顯示，但有機(jī)發(fā)光材料容易與環(huán)境中的水氧發(fā)生反應(yīng)，而使得器件失效，使用壽命較短。具體對比見表2。

表2:LCD和OLED顯示性能對比(來源：中國知網(wǎng))

應(yīng)用領(lǐng)域：LCD涵蓋高中低端，OLED難以大尺寸化

由于LCD顯示器像素點(diǎn)無間隔，相同尺寸可以容納高密度像素點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高清電視和電腦，LCD背光源具有較高亮度，可用于室內(nèi)大屏顯示。其在高、中、低端市場都有大量應(yīng)用。

OLED顯示無輻射、重量輕、功耗低、響應(yīng)速度快，因此特別適用于數(shù)碼產(chǎn)品、儀器儀表等領(lǐng)域，近些年來，已經(jīng)提前搶占LCD多種應(yīng)用市場。

目前，筆記本電腦、臺(tái)式電腦都已推出OLED產(chǎn)品，但是其成本較高還沒有實(shí)現(xiàn)大范圍應(yīng)用。而且小分子發(fā)光層需要真空鍍膜，尺寸大需要很大的真空空間，目前技術(shù)還不能滿足，所以O(shè)LED難以大尺寸化應(yīng)用。見表3。

表3:LCD和OLED應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?來源：中國知網(wǎng))

技術(shù)進(jìn)展：LCD提高分辨率和畫質(zhì)，OLED提高壽命和尺寸、降低成本

京東方工程師觀察，近幾年LCD顯示技術(shù)在高畫質(zhì)、低功耗以及功能集成等方面都呈現(xiàn)了跨越式的發(fā)展趨勢。由于虛擬顯示、裸眼3D顯示技術(shù)的帶動(dòng)，高分辨率將會(huì)呈現(xiàn)更加迅速的發(fā)展勢頭。

北京維信諾高級(jí)工程師根據(jù)國內(nèi)外主要研究機(jī)構(gòu)(三星、LG、松下等)的規(guī)劃歸納出，OLED器件的研究主要集中在低成本、高效率、長壽命、規(guī)模化、大尺寸的生產(chǎn)工藝。

研究統(tǒng)計(jì)：OLED專利論文增長率較高，但LCD仍然具有數(shù)量優(yōu)勢

我們利用LCD和OLED兩個(gè)關(guān)鍵詞，在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的專利統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和中國知網(wǎng)查詢，得出圖2和圖3。

圖2:LCD和OLED歷年專利量（件）(來源：專利匯)

圖3:LCD和OLED歷年論文量（篇）(來源：中國知網(wǎng))

通過對比發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)歷年LCD的專利量和論文量相比OLED的具有絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢，這說明從事LCD研發(fā)的人員具有一定的數(shù)量優(yōu)勢。LCD的專利量從2016年呈下降趨勢，論文量從2012年呈下降趨勢。OLED近三年專利量增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LCD，從2011年開始，OLED的論文量增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LCD，這也說明OLED技術(shù)發(fā)展?jié)摿Υ?，相對不成熟?/p>

結(jié)語

LCD成本低、壽命長，而OLED輕薄、功耗低、響應(yīng)速度快。但是兩者也都有目前的工藝技術(shù)還無法克服的缺陷。從構(gòu)成材料、顯示原理、顯示性能來看，兩者并不存在類似膠卷相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)一樣革命性的差距。

目前的市場現(xiàn)狀，LCD還是主流顯示技術(shù)，OLED技術(shù)研發(fā)增長率較高，但LCD歷年的技術(shù)研發(fā)成果產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于OLED，兩者都朝著克服自身缺陷的方向發(fā)展。

從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看，為什么OLED的技術(shù)迭代快到可以取代LCD？我們覺得這是一個(gè)小概率事件。未來，LCD和OLED更大的可能是在各自細(xì)分的應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)光。