WOLED與QD OLED在過去兩年里取得突破性成果。隨著其亮度的增加、壽命的延長、分辨率/刷新率的不斷提升,已廣泛應用于各個領域,本文將重點介紹二者的一些技術革新及產品規劃。

WOLED由LG Display公司生產,它的特點是有一個自發光的白色OLED堆棧,并除傳統的RGB像素外,額外有一個白色子像素,不需要像LCD那樣的背光,每個像素可單獨打開或關閉,從而實現純黑畫面和超高對比度。白色子像素用來提升面板亮度。

由三星Display生產的QD OLED則有所不同,OLED堆棧發出藍光,位于背板上方。然后藍光通過紅色和綠色量子點,以及一個等效的藍色濾光片來產生圖像。QD-OLED沒有使用額外的白色子像素,藍色的背光堆棧可為其提供更高的亮度。

QD OLED技術革新及產品Roadmap
截至現在,三星的QD OLED技術已經經歷三次革新。在顯示器市場,第一代QD OLED面板于2022年推出,第一臺使用這些面板的顯示器是Dell Alienware AW3423DW。2023年對第二代QD OLED面板進行了兩項改進。其一是提升亮度,使用的新型“超高效導電發光材料”使其藍色堆棧發光效率更高,可將亮度提升30%。另一項則是改進像素結構。將原本“鉆石”形的像素排列結構變更為“品”字形,提高了RGB子像素的填充率,該像素布局有效提升了顯示器的文本清晰度。今年推出第三代QD OLED,對面板性能和制造工藝進行了進一步改進。在面板性能方面,三星使用最新的“量子增強器技術”,借助人工智能驅動的補償算法,可以達到像素級負載和輸出功率的實時監控、預測和優化。這有助于延長OLED面板的使用壽命,同時將亮度提升50%。在制造過程方面,第三代面板采用一種新的超精密微噴墨工藝,即新的“噴墨打印”技術。它可以完美地沉積量子點墨水,使像素密度最高可增加60%,且錯誤率非常低,包括他們正在生產的新4K面板,也將應用這項工藝。同時三星還生產了27”、2K分辨率、360Hz規格的第三代面板,這是目前量產的刷新率最快的OLED面板,提供了平面和曲面的兩種選擇。

遺憾的是,在第二代與第三代提升亮度的算法技術并未下放至MNT面板,只在TV面板中應用,目前實測的MNT面板的2% APL峰值亮度仍然為1000nits,100% APL亮度在260nits左右。但MNT的尺寸和觀看距離更小,目前在該亮度下仍能滿足使用需求,預計不久后提升亮度算法也會下放到MNT上。
值得注意的是,QD OLED在產品結構上與并沒有使用偏光片,這種技術最早應用于折疊屏手機,如今三星將該技術應用于TV和MNT上,這是對顯示器結構的一次重大革新。
WOLED技術革新及產品Roadmap
由LG Display生產的WOLED面板截至目前也經歷了三代產品的演進。第一代面板有27”和45”兩個型號。第二代面板在原有的基礎上主要有兩個改進領域:第一個是“氚”的使用,用“氚”代替OLED發光元器件中傳統的氫作為輔助劑,使得元器件的化學性質更加穩定,面板亮度可提升30%。第二個則是類似于三星的量子增強技術的像素級算法,使畫面顯示柔和自然的同時提升使用壽命。
第三代WOLED在原有基礎上同樣有兩個方面的提升:一是增加了MLA技術 ,MLA(微透鏡陣列技術)是LG Display研發的新顯示技術,也是第三代WOLED面板的核心。納米級凸透鏡層以矩陣形式排列,它能最大限度地提高OLED面板的發光效率,解決了光在面板內部反射的問題。在OLED面板亮度不變的前提下,能耗降低22%。二是改進了像素結構,由原本的“RWGB”子像素排列方式變更為“RGWB”,將白色子像素原本第二列的位置變更為第三列,實測這種像素排列方式對文本清晰度及文字渲染效果都有明顯提升。
LG在今年生產了一個非常“有趣”的面板,刷新率可在240Hz和480Hz之間切換,代表產品為在2024 CES上獲得創新獎的“雙模”顯示器32GS95UE,成品顯示器預計在8/9月上市銷售。同時生產的還有一款27”,2K分辨率,但刷新率提升到了480Hz的產品,這將與三星目前生產的360Hz的產品直接競爭高刷電競市場,并且已經得到Asus ROG Swift PG27AQDP將使用這款面板的消息,該顯示器預計將在今年Q3發布。在2024年Q4左右,LG規劃生產45”超寬曲面屏面板,它擁有5120×2160 5K的分辨率,預計它將會是款非常受歡迎的產品,但最早也要2025年Q1才能問世。
在2025年Q4,LG同樣規劃兩款5K分辨率、240Hz 刷新率的面板,尺寸分別為34”和39”。同時LG也在探索沒有白色子像素的OLED面板,并預計推出兩款尺寸為32”和27”的4K、240Hz規格的RGB OLED,但目前沒有關于該產品的更多信息,這也可能是LG的第四代OLED面板。

WOLED與QD OLED的對比總結:
1.結構不同。WOLED依舊需要使用傳統的偏光片,但QD OLED受益于三星折疊屏無偏光片技術,已經通過新涂層擺脫偏光片的束縛。
2.都改進了像素結構。因Windows系統只對傳統的RGB像素結構有良好的適配性,并沒有對其它像素結構進行算法優化,所以三星和LG都對像素結構進行了改進,以得到更加清晰的文本顯示效果。
3.生產工藝不同。LG Display生產的WOLED全部采用蒸鍍工藝。雖三星導入噴墨打印工藝,但受限于陰極噴墨材料研制困難、和不同材料成膜時的互溶問題,目前的打印工藝只適用于生產OLED的有機物層(即發光層和空穴層),其它結構層仍需要采用蒸鍍制程。

二者未來展望:
1. 從產品結構看,QD OLED顯示器沒有偏光片,減少了BOM(Bill of Material)成本。長期來看,如果QD OLED在未來大規模推廣,也將對偏光片供應廠商造成嚴峻挑戰。
2.WOLED與QD OLED都對像素結構進行了優化,增強了文本顯示效果,同時提高了100% APL亮度,會對LCD商用市場造成一定沖擊。可能是出于增加與IT OLED的適配性、共用生產線的因素考慮,LG也將繼續探索傳統“RGB”像素的OLED。
3.OLED色彩像素生產方式主要為“蒸鍍”和“打印”兩種。相較于打印,蒸鍍需要超高的溫度與真空度,所以會有高額的設備和能耗成本;但目前噴墨打印工藝并不能完全取代蒸鍍,所以在高性能的噴墨材料研制成功之前,“蒸鍍+打印”是最經濟的生產模式。三星及時變更為該種生產模式,連同通過新涂層代替偏光片,為后續OLED產品“卷價格”做準備。