[科普]为什么松下索尼的 OLED 屏幕面板制造成本一直居高不下，他们的退出意味着什么？

yzchen1989

转自《 知乎》 韦嵥，化学


OLED成本的确是很高，目前还没有哪家厂能够把大面板OLED的成本降到一般消费者买得起的水平的。日前日经新闻还报道了三星即将暂停对AMOLED电视面板的研发投入，基本存活的也就是使用和另外几家不同技术的LG Display了。立志自主研发新路线的索尼和松下成本下不来很正常，出于公司经营情况而停止投入也并不是不可以理解。虽然我本人不是做工艺的，但单从器件制备的角度谈一谈LCD和OLED的成本差异在哪里，以及个人对这个技术到底有没有前景的一些看法。

1、驱动单元器件的要求不一样。
LCD由于靠液晶分子的旋转来控制透光的效率，达到亮度、灰度和颜色的控制。液晶分子的旋转在比较低的电压（2~10V）下就可以完成，因此LCD面板普遍使用成本比较低的非晶硅作为驱动单元（准确说是TFT）的材料，对材料的厚度一致性要求也没有那么高。非晶硅怎么做呢？多半是使用的低温下的化学气相沉积法（CVD法）在玻璃上生长。CVD法基本要做多大就可以做多大，成本比较低。

OLED是有机二极管自发光，对电压要求就高很多，驱动电压至少在10V以上，多数要到15V甚至更高。一般的非晶硅TFT很难达到这么高的驱动电压，因为非晶硅本身载流子迁移率很低而电阻很大，但OLED在工作时的电阻是比较小的。如果硬要用它来驱动OLED，会需要施加一个远高于OLED工作电压的电源电压，那样整个器件被击穿而坏掉的风险就很大。因此OLED需要使用迁移率更高的低温多晶硅（LTPS）或者非晶铟镓掺杂的氧化锌（IGZO）等新材料和新工艺，但是它们都很贵……

2、OLED的有机层制备要求
LCD中的液晶虽然是有机分子，但由于它们不需要导电，因此均匀涂抹上去就可以了，工艺成本比较低。OLED就不得了了，因为有机层是OLED的组成部分，厚度只有几纳米厚，而且需要均匀一致。通常制备这么薄的均匀的有机层要使用真空蒸镀的方法，需要放在密闭的真空设备里面完成。真空设备嘛……小面板用的小真空腔还好说，大面板用的超大型真空设备成本就很不得了了。我会告诉你我们大学实验室做1厘米见方的多源真空蒸镀仪器就要占地三平米，这么小的仪器光真空泵就要近千万日元好么。做55寸大彩电的真空设备要多贵我是想象不出来。

另外，就算如此，也无法保证大面板的一致性，因此会造成良品率的问题。有机分子薄膜的制备比无机材料困难，原因在于有机分子在玻璃上的吸附力相对较弱，容易在生产过程中脱离，导致制造缺陷。因此手机平板用的小面板的成品率虽然尚可，但是电视用的大面板OLED一直都非常困难。这就是为什么一般消费者买得起OLED面板的手机等设备（例如三星手机和PSV1000），但是买不起大面板的电视。

此外涉及到三星和LG的区别。三星的OLED电视成本比LG高，主要原因是三星使用的事RGB三种颜色的OLED，需要先制造一种，然后把像素用遮盖的模板盖起来，然后制造第二种，再盖起来制造第三种。这种方式虽然能最大限度利用三色OLED的光源效率，色彩亮度很高，但缺点也显而易见。第一是成本极高，模板本身也很贵；第二是良品率差，因为要模板对准的精度并不理想；第三是分辨率上不去，因为分辨率越高需要的模板越精细；第四是偏色，因为RGB三种颜色的OLED寿命不一样，为了避免蓝光像素死得早，三星通常都把蓝色的OLED亮度调低，于是多数人都觉得三星的OLED偏橙色。LG的方式是WRGB，先在底下制造发白光的OLED，然后在上面加红绿蓝的滤光片，类似于现在LCD屏幕的做法。这种方式成本低且分辨率可以做的更高一些，但光源效率差。

LG似乎是申请了WRGB-OLED的专利，所以索尼和松下应该不可能走这条路。于是只能选择成本更高的另一条路……总体来说基本现在市面上比较便宜的OLED屏幕都是LG方式的，因为成本低。

左图是LG方式OLED，右图是其他公司的
3、封装方式
OLED器件多数对于氧气敏感，需要无氧密封。无氧至少要抽真空，抽真空很贵，以上。

4、OLED电视技术的未来
综上所言，OLED电视的成本目前是远高于LCD电视的，而且LCD技术还在进一步发展，向更精细化的4K分辨率甚至8K分辨率前进。OLED领先LCD的轻薄优势，也在新的LED-LCD技术面前占不到很大的便宜。OLED的色彩亮度对比度和可视角度等优势，在LCD推进使用IGZO等新材料的现在，优势也越来越不显著。如果不能从成本上下功夫，OLED的前景的确是比较堪忧的。

事实上，比OLED更真实色彩更好的显示技术也并不是没有，例如松下等公司曾推出的等离子电视，以及索尼曾在数年前展出过的Crytal LED技术（无机LED电视），还有高通和合作方推出的微电机开关（MEMS）技术等等。但撇开成本谈未来都是扯淡，消费者要的是物美价廉，东西再好，太贵了也是卖不出去的。

个人觉得OLED的未来还是在小面板，小面板上OLED可以做得非常精细，例如索尼的头戴显示器就用了720p分辨率的两块小型OLED面板，其微单相机的电子取景器上应该也是OLED面板。OLED做大面板就是用自己的短处去拼别人的长处，有些吃力不讨好的感觉。

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不干了               

fishfray

楼主说的赞.OLED主要在于精细度,未来估计用于google glass或者头戴显示器等近距离用的面板.做大面板的话,就实际用途来说没必要那么精细.完全可以普通LCD搞定.

polyphonica

关于第二点 顺便补一句 三星对于蓝色OLED像素衰减快的解决办法是把蓝色像素的面积增加一倍

当然 上面说了这么多 都是韩系企业的OLED技术解决方案

如果索尼和松下研究出了什么方案 我很希望看到他们拿出来溜溜 不过现在是啥都看不到了

索尼之前展出过的大尺寸OLED电视 至少5年内就只能是样品了

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OLED价格昂贵但效果却不好。例如PSV死给了任天堂的裸眼3D屏，三星的盖世系列死给了苹果的IPS，用OLED的都没好下场。索尼松下放弃OLED选择4K重心发展，其实不失为任天堂的4K主机铺路的好榜样，有心了

h530112182

其实就是成本和性能的平衡点

yzchen1989

其实目前的情况是LCD并未淘汰，仍然在不断进步ing，包括夏普主推的IGZO等技术能用相对极低的成本带来并不会比OLED效果差很多的体验，未来几年内，索尼赌的是业界会朝着4K--》8K---》8K 真3D 这个方向发展，而OLED肯定是不能放弃的，但是可以肯定的是5年内，大尺寸OLED面板是不可能大规模商用的~

失落之光

这么说消费者要忍受蓝光伤眼的LED电视显示器很久且未来短期内没有面板技术更新的希望了？这太令人寒心了。OLED黑色的时候无lcd的背光感觉还是很不错的，就是有残影不过勉强可以接受。

zhaliangxfilm

别走弯路，别个别人做嫁衣就好，索尼

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polyphonica 发表于 2014-5-26 21:50
关于第二点 顺便补一句 三星对于蓝色OLED像素衰减快的解决办法是把蓝色像素的面积增加一倍

当然 上面说了 ...

笑翻了 自己对比 上索尼下LG 看看哪家的蓝色像素宽