万字长文带你看酷游九州懂 车载OLED显示屏应用趋势

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　　层和玻璃基板所构成且当电流通过时会发光的有机半导体，OLED 具有自发光特性。OLED 作

　　为新一代显示技术，其显示性能相比LCD 更优异，具有显示效果佳、耗电低、柔性高和超轻薄

　　等优点，被广泛运用于汽车电子、智能穿戴设备、VR 设备和消费电子等产品的屏幕上。

　　OLED 按驱动方式可分为主动矩阵AMOLED 和被动矩阵PMOLED（见图上图）

　　①AMOLED 也可称为有源驱动式OLED，具有TFT 阵列，可独立地控制每个像素点的发光情

　　况，使得像素点可连续且独立发光，最终形成所需图像。AMOLED 是目前OLED 行业的主

　　②PMOLED 也可称为无源驱动式OLED，不具有TFT 阵列，需通过外部电路控制像素点发光，

　　难以实现对单个像素点的精确控制，PMOLED 的分辨率和发光效率较低，PMOLED 只能应用

　　研究试验期（1950 年-1996 年）：OLED 技术的研发开始于1950 年代的法国南茜大学，法

　　国物理化学家安德烈・贝纳诺斯最先投入到OLED 的技术研发领域中，为之后的研究奠定了基

　　础。1979 年，美国柯达公司的研究员邓青云博士在实验室发现了有机蓄电池上的发光现象

　　后，开始了OLED 的研究，并将其命名为有机发光二极管。自此，邓青云博士开始了对实用性

　　的有机发光二极管研究。1987 年，邓青云博士和其同事史蒂夫・范・斯莱克成功地使用类似

　　半导体PN 结的双层有机结构，制造出了低电压、高效率的光发射器，为柯达公司生产有机二

　　极管显示器奠定了基础。其后，全球各大科技企业逐步涉足有机发光二极管研究。直到1990

　　年，英国剑桥大学实验室成功研制出高分子有机发光原件，为有机发光二极管研究增加了新的

　　导入期（1997 年-2000 年）：1997 年，日本先锋公司首次将单色的OLED 应用在汽车音响

　　上，开启了OLED 的商业化、行业化道路。随后，Sony、Epson 等企业在全球范围内兴起了

　　OLED 相关材料、原料、设备的研发热潮。经过三年的发展，OLED 行业下游应用于2000 年

　　开始逐渐拓展到手机、PDA、相机、检测仪器等领域，但当时的OLED 产品规格小且数量少，

　　产品均为无源驱动类型（PMOLED），仅能显示单色或区域彩色。2009 年以后，OLED 行业

　　各大厂商对OLED 的研究逐步由PMOLED 转向AMOLED 领域。这一时期为OLED 行业的市场

　　成长期（2001 年-2009 年）：作为新一代平面显示技术，OLED 在下游领域的应用逐渐扩

　　大，技术逐渐走向成熟。2001 年至2003 年，OLED 主要应用在小尺寸产品上，如Sony于

　　2001 年推出了13 英寸全彩OLED 屏，柯达公司于2003 年在其照相机产品上采用了OLED 技

　　在全球范围内高新技术浪潮的冲击下，中国OLED 技术的研究得到了政府的重视与支持，政府

　　开始鼓励中国企业发展OLED 行业。2002 年，中国维信诺依托清华大学研究的技术建成了中

　　国大陆第一条PMOLED 中试生产线 月，维信诺在昆山建立了中国大陆第一条

　　PMOLED 大规模生产线，实现了小尺寸OLED 显示屏的量产，中国OLED 行业初具规模。

　　2004 年到2009 年，三星、索尼等厂商持续推进OLED 技术，大尺寸OLED 产品相继投产，

　　LG 于2005 年推出40 英寸OLED 电视原型机并于2009 年实现了OLED 电视的量产销售。由此

　　可见，2001 到2009 年OLED 行业发展逐步形成规模，市场进入成长期。

　　快速发展期（2010 年至今）：在中国工业和信息化部的支持下，中国大陆的OLED 研发取得

　　了突破性发展。昆山维信诺、汕尾信利、四川虹视、佛山彩虹等企业在小尺寸领域的OLED 技

　　术发展逐渐成熟，其中维信诺企业是中国最早掌握PMOLED 生产制造技术的企业，同时在

　　2010 年维信诺企业掌握了AMOLED 中试线生产工艺，引领中国OLED 行业发展。2011 年6

　　月，中国19 家OLED 企业事业单位共同成立了中国OLED 行业联盟。2013 年，全球第二条

　　5.5 代AMOLED 由中国京东方在内蒙古鄂尔多斯投产，中国OLED 行业逐步向规模化发展，

　　行业覆盖的产品越来越广泛，包含了移动终端、穿戴设备等，OLED 行业从此迈入快速发展

　　是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的

　　作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注

　　入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见

　　OLED 层次简单，成品更轻薄。AMOLED是自发光结构，其发光层在合适电压的作用下根据

　　不同配方直接分别产生红绿蓝三色光源，比LCD减少一张基板和背光灯组。较简单层次结构决

　　定了OLED技术可以做出更轻薄屏幕；同时，也由于自发光的特性，使得暗画面下的功耗远低

　　LCD是将TFT基板与CF基板拼合，进一步加工成TFT-LCD面板的过程；而OLED则通过多次蒸

　　镀完成有机发光显色层的沉积。在后段组装方面，由于OLED的自发光特质，OLED比LCD省去

　　OLED性能：OLED 采用电流直接注入发光材料中发光，并以电流大小控制亮度，属于自行发

　　光原件，而 LCD 利用电压控制液晶旋光性，改变光穿透偏光片的强度决定亮度，光源来自背

　　光模组的灯管，属于非自行发光元件。与 LCD 相比较，OLED 有对比度高、视角宽、响应

　　凯迪拉克2021 款全新凯雷德，采用以驾驶者为中心的三屏（曲面OLED）交互，已量产，三个屏的供应商都是LGD。

　　中间：14.2 英寸仪表，不可触控，包括常规、导航、夜视以及 AR 导航 4 种显示模式；

　　奔驰2021 款全新S级，采用OLED屏，已经量产。仪表：12.3英寸的数字仪表盘，支持裸眼3D；

　　奥迪e-tron 2020款Sportback，前排车门把手区域采用OLED屏作为虚拟后视镜，风阻系数

　　0.25，即将2021年3月上市。尺寸：7英寸AMOLED；供应商：三星

　　2020款U酷四驱版，透明A柱采用OLED屏，即将上市。尺寸：12英寸AMOLED；

　　2020年是车载OLED屏量产元年，主要集中在高端车型，应用较广，尺寸在7以上，供应

　　商主要还是韩国，LG偏大尺寸，三星偏小尺寸。首家国产维信诺透明A柱屏是一个亮点。

　　OLED相对于TFT 在CELL成盒这里有很大区别，成盒工序主要是显示技术的功能实现。

　　AMOLED主要通过蒸镀工艺，将有机发光材料以及阴极等材料蒸镀在背板上，与驱动电路结

　　蒸镀工艺：在真空中通过电流加热、电子束轰击加热和激光加热等方法，使被蒸材料蒸发成原

　　子或分子，碰撞基片表面而凝结，形成薄膜；封装工艺：将发光器件与外界环境隔离，以防水

　　分、有害气体的侵入并防止外力损伤，稳定器件的各项参数，进而提高OLED的使用寿命。

　　Cell成盒过程涉及到的设备包括：基板转移设备、基板清洗设备、蒸镀机、张紧机、老化机、

　　蒸镀设备：蒸镀设备无法通过LCD设备改装升级得到，是目前机械设备中需求量最大的、最核

　　心的设备。整套系统由多个腔室组成，完成从基板清洗、发光层注入、玻璃封装等一整套流

　　封装设备：主要分为玻璃封装、金属封装和薄膜封装，主要厂家有Tokki公司和周星工程。

　　蒸镀是OLED的核心，全球蒸镀机（尤其蒸镀封装一体机）生产几乎被Canon Tokki独占。蒸镀机呈现几大特点：

　　三星基本包下其所有设备订单，对于其他面板生产商，能否得到Tokki蒸镀设备成了决定产能

　　的重要因素。目前，爱发科、Evatech、Sunic System、UNITEX公司、倍强科技也已实现部

　　分蒸镀设备的生产，但质量和效率远不及Tokki，其可定制化的大型蒸镀封装一体机在全球目

　　封装工艺种类多，设备向全自动集成方向发展。由于OLED内层结构对水、氧、灰尘极其敏

　　感，封装技术直接决定了OLED面板的寿命，其工艺依赖于材料和设备两方面。目前可生产

　　OLED封装设备的公司较多：Tokki、ANS、DOV、周星工程、OTBv公司等。随着柔性面板的

　　发展，封装结构也在不断调整，这一过程必将伴随诸多设备更新换代。根据工业生产线向全自

　　上图是普通LCD的成本组成，可以看到液晶材料只占成本的4%左右，非常少的一个比例。

　　有机材料主要有发光层材料和传输层材料，当然设备成本是占非常重要的成本组成，因为这些

　　2、OLED面板制造商国内逐渐异军突起，有天马、BOE、信利、华星光电、维信诺等等；

　　中国OLED 产业链的上游参与者包括OLED 原材料、OLED 生产设备和OLED 相关部件的供应

　　①OLED 原材料包括ITO 玻璃、有机发光材料、偏光板、封合胶等，其中有机发光材料是由化

　　工原料合成为中间体，再由中间体进一步合成单体粗品，单体粗品由OLED单体生产材料厂商

　　进行升华处理成为OLED 单体，后由面板生产企业蒸镀到基板上，从而形成OLED 有机发光材

　　料。由于中国具有丰富的自然资源，中国企业在OLED 有机发光材料中的中间体和单体粗品有

　　一定影响力，现已成为全球主要的OLED 中间体和单体粗品的供应商之一。升华材料具有较高

　　制造工艺技术含量且受专利产权保护，受此影响，市场长期被韩、日、德和美厂商垄断，导致

　　中国70.0%以上的OLED 有机发光材料依赖进口，中国企业在原材料上的议价能力较弱；

　　②OLED 生产设备包括显影、镀膜与封装设备、检测与测试设备等，存在较高的技术和资金壁

　　垒。从上游的生产设备环节看，中国在显示模组设备的技术和制造水平与国际先进企业接近，

　　测试和有机发光材料环节中的蒸镀设备方面优势明显，占据绝对优势。中国企业对进口OLED

　　③OLED 相关零部件包括驱动IC、电路板和其他相关材料等。虽然中国有相关的电路板零部件

　　企业，但由于OLED对电路板要求较高，大部分企业仅从事相关电路板的相关零部件生产，拥

　　有核心技术的企业较少。综上所述，从OLED 原材料、生产设备和相关部件等上业的发展

　　根据OLED 器件结构和制造工艺的变化，OLED 显示在替代LCD 显示的过程中，产业链环节受

　　需求减少：液晶、LED 背光不需要，散射膜、增亮膜、滤光片、偏光片需求减少；

　　技术更新：驱动IC（电压驱动→电流驱动），TFT 背板（a-Si，Oxid→LTPS），基板（刚性

　　OLED 材料层的形成需要经过三大环节，首先是OLED 材料的中间体或者单体粗品；然后进一

　　步合成或升华成单体，再由面板的生产企业将多种单体蒸镀到基板上，形成OLED 材料层。韩

　　国市场的OLED发光材料市场最为广阔，但中国的市场发展最为迅速，预计2021年将达到7亿

　　从OLED 材料供应链的角度来看，中国相关的企业主要供应OLED 材料的中间体和单体粗品；

　　此外，过去磷光发光材料由于受专利保护，供应商仅有UDC 一家。2017 年后，UDC磷光

　　OLED 发光材料专利已超过有效期，磷光发光材料的供应商不再一家独大，先后出现了日本东

　　丽、住友化学、三星SDI 等供应商，磷光发光材料议价能力提升，带动了OLED 面板的成本下

　　降，从而降低了下游应用领域的最终售价。以电视产品为例，显示面板是电视产品最主要的部

　　件，OLED 面板占据了OLED 电视生产成本的60.0%以上，在一定程度上影响OLED 电视的售

　　价。根据沙利文数据显示，55 英寸超高清OLED 面板的制造成本在2018年较2017 年下降

　　OLED 生产设备包括显影、镀膜与封装设备、检测与测试设备等，存在较高的技术和资金壁垒。

　　万润股份是国内液晶材料的龙头，也是全国主要的OLED 的中间体生产商之一，在OLED 材料方面具有丰富的技术积累和客户优势。公司于2011 年在A 股上市。

　　公司OLED 材料相关的业务主要由子公司三月光电和九目化学负责，目前已经进入三星和LG 的核心供应链。万润控股全资子公司九目化学主要负责OLED 中间体生产，目前公司的OLED 中间体材料已形成销售，现有500吨的液晶中间体产能，液晶中间体产线稍加改造将有效满足OLED 产业爆发带了的OLED 中间体材料需求。

　　瑞联新材主要从事液晶显示材料、OLED 材料、医药中间体及其它精细化学品的研发、生产和

　　销售。公司于新2016年在三板上市。公司装配有LC-MS、GC-MS、FT-IR 等先进分析仪器

　　100 余套，具备国际先进升华、真空蒸镀设备的OLED 实验中心，配备2000 多平米百级超净

　　年公司OLED 材料收入达38663 万元，并且具有多项相关发明专利，未来在产品质量和销量方

　　利用高硬度的聚合金刚石刀轮，在剥离表面形成沿着刀轮行进方向，垂直于基板表面的纵向裂

　　以产生的中位裂纹为主，其他裂纹或损伤区域越小越好。因此，刀轮角度、切割压力、切割速

　　从OLED结构来看，需要将两层玻璃按照尺寸和加工边缘的要求进行切割。用传统机械切割方

　　式加工比较困难，容易出现崩边大，裂纹等问题，导致切割良率低。激光采用非接触加工方

　　式，可以做到两层玻璃一次性切断，并且可异形切割，具有切割边缘崩边小，精度高，无裂纹

　　激光切割具有高精度特点，在OLED面板的制程中，有17-18个制程与激光有关，包括：LTPS

　　的生产、玻璃和薄膜的切割、直接激光制版、标记、雕刻、焊接等等。从设备的精度需求和单

　　价来看，则是伴随生产工序由前向后延伸从阵列、到成盒再到模组工序逐次降低。以三星为

　　例，其分切设备约有300台，激光退火设备200台，激光剥离设备数百台，单价根据型号不同

　　首先从成本方面来说，OLED屏的价格是普通LCD屏的价格的3-5倍，消费领域如果不能大批量

　　使用，把发光材料的成本迅速下降下来，这个成本没有多少车辆能够承受，当然奔驰S级百万

　　级的车另当别论，一个新技术的应用大批量车载推广应用。良率这个其实也就是价格问题，当

　　做的量多了以后，自然有足够的数量和经验去积累经验，目前OLED在整个电视行业都应用的

　　不多，更别说车载了，2020年是OLED上车的元年，理论上需要在10-20W的车大批量使用后

　　车载的显示屏的恶劣环境，导致车载产品的实验标准非常严格，比如高温存储要到105℃，高

　　温在85℃还需要能正常显示，想想85℃的水都能造成2级烫伤了，倒不是车一定要去这些恶劣

　　环境使用，是车辆在形式过程中难免会遇到这样的场景，比如你在太阳下暴晒2-3个小时，在

　　仪表IP台的温度就有80℃，车主启动后不能说仪表没有显示，要等温度下降下来再开车吧，这

　　什么是“烧屏”？--即残留影像，指的是长时间观看固定画面时，屏幕留下永久印记。比如早

　　期等离子电视，长时间观看CCTV电视台，CCTV logo处便会留下斑痕的现象，图上图所示一

　　目前屏厂OLED产品通过采用画质改善算法以及改善元件材料特性，已经可以确保10000个小

　　时以上杜绝此现象。按照每天看5.5小时计算，持续看5年以后，固定画面处的屏幕亮度仅仅下

　　降30%的水平，而实际上这种观看环境是不存在的。另外，整机厂家也可以通过软件上动态调

　　当画面中出现静止图像元素比如台标、滚动条、记分牌等等，系统会让这些图像隔一段时间轻微的移动几个像素，在不引起用户注意的情况下保护面板，从而避免图像残留。

　　台标和水印经常出现在电视台节目和体育节目，当电视机侦测到Logo出现时，通过降低这一区域的亮度来避免图像残留。

　　有手动和自动两种模式，以LG的OLED电视为例，累计使用4小时之后，在关机时会有大约7-10分钟的刷新过程，以消除图像残留。如果用户发现有无法自动消除的印记，可以使用手动像素刷新，需要的时间更长，清除更为彻底，但不建议经常使用。

　　全称AUTOMATIC BACKLIGHT LIMITER ，翻译成“自动亮度限制”可能比较合适，随着HDR视频内容越来越多， OLED电视显示较高峰值亮度的情况也逐渐增多，ABL在检测到高亮度持续一段时间后，会逐步降低亮度，这可以避免有机材料在较高的温度下工作，延缓图像残留的出现。

　　就2020年目前的OLED技术而言，新材料的使用提高了像素点的寿命，加上多种技术手段预

　　防，OLED显示屏的寿命已经大大提高，但是烧屏问题还是不能百分百杜绝，只能是概率比例

　　曲面屏时代，屏幕基板和盖板材料也发生了变革。材质不再是传统的玻璃材质，金属片、超薄

　　目前的AION LX 的双曲面造型屏，还是传统的LCD，只是TP和盖板是曲面造型，使用冷弯技

　　OLED 屏天然就适合做曲面屏，非常适合在扶手箱和仪表IP台的造型，能让车内造型收到物理

　　OLED屏幕在座舱中已经开始使用，主要是解决寿命和高温问题，低温反而OLED效果更好，

　　目前受制于价格太高，只是高端车的高端车型在使用，还没有批量使用，这部分的开模费用是

　　非常昂贵的，比如最开始的12.8寸的普通屏，没有一家屏厂使用，比亚迪找屏厂家开第一个，

　　如果没有量的情况下需要500W开模费，非常昂贵，如果是异形屏，模具费会更贵，意味着后

　　而OLED屏幕的优势就是在于可以做异形曲面屏，可以做到定制化，这部分定制化的成本不

　　贵。看完整个OLED产业链了，知道目前OLED国产的非常少，而且车载份额也非常少，这部

　　分的开模费用应该是一个天价，在OLED高温寿命没有解决之前，这个更多的处理机制就是3-5

　　所以你看看奔驰S级能上OLED，驾驶这个车的本身停放环境就不会那么恶劣，同时也不会是

　　一天像打工人一样，12小时还在外面奔波忙碌，车子本身的保养就非常不错，加上软件处理机

　　制，防止烧屏，所以这个级别的车上OLED的屏是合理的。当时要真正的想LCD 走进千家万

　　户，这个至少还需要3-5年在消费领域大批量使用，等材料成本，设备成本摊销的差不多的时

　　OLED屏在车上大批量使用，在10-20W车上能够批量使用，预计还需要5-10年左右去了。