迎来屏幕指纹加持的LCD，如今已经无力回天

随着近年来在手机行业中OLED屏幕成为中高端机型的主流选择，大家也已经很少能够听到类似“LCD永不为奴”这样的话了，其实原因无它，毕竟在这个属于全面屏设计的时代里，聚光灯下属于LCD的位置已经日益减少，而LCD与OLED之间的“路线之争”，并没有在屏幕特性等方面分出高下，反而是作为场外因素的屏幕指纹识别技术让LCD黯然失色，并直接导致了OLED一统中高端市场。

LCD屏幕指纹这回要量产了

毫无疑问，全面屏概念的出现重新塑造了整个智能手机产业，而为了实现更加“全面”的屏幕显示效果，屏幕指纹识别技术也应运而生。由于这项技术满足了全面屏时代消费者对于手机体验的需求，因此当LCD与屏幕指纹识别技术出现不兼容的情况时，手机厂商也做出了“用脚投票”的选择。

在沉寂了许久后，近日LCD屏幕指纹识别技术又迎来了曙光。近日，国内知名屏幕厂商天马微电子发布了自主研发的全球首款LCD屏内多点指纹解决方案“TED Finger Print”（下文简称TFP）。而这一解决方案除了有着自主知识产权之外，还兼具高集成化、全屏多点指纹识别、高屏占比等特点，并已具备量产条件，且正向全球知名品牌送样。

其实不仅仅是天马，本月初TCL华星方面也已宣布，成功研发出了基于LCD面板的屏下指纹识别产品，可支持全屏单点识别，并预计将在今年内推出。在在更早之前的今年3月，小米集团副总裁卢伟冰也曾在社交媒体宣布，Redmi成功在LCD屏幕上实现了屏下指纹识别功能。

在手机行业的全面屏时代之前，OLED有着色彩艳丽及轻薄柔软的特性，而LCD则有着更为长久的群众基础，双方可谓是各具特色。然而随着全面屏设计的到来，手机厂商成功向消费者灌输了全面屏可以提升机身整体视觉效果的概念，并且为了实现更高的屏占比，有了COG、COF，以及COP屏幕封装技术，还带来了类似升降式前摄、开孔屏，异型屏等形态，更为重要的则是让屏幕指纹识别技术几乎成为了标准配置。

目前，已经商用的屏幕指纹识别技术主要有两大流派，光学方案与超声波方案，这二者针对收集用户指纹信息这一核心目的则有着完全不同的思路。其中光学方案主要是依靠光线反射来探测指纹回路，但受限于手机内部设计的轻薄化要求，自发光的OLED屏幕天然更契合光学屏幕指纹方案。而基于超声波透过屏幕，通过反射回去的声波获取指纹信息的超声波方案，则有着信号穿透能力有限的问题，但LCD屏幕的厚度显然要明显高于OLED。

因此这也就意味着适用于OLED的屏下指纹识别技术，并不适用于LCD，因此也导致需要重新开发新的技术。在此之前，日本JDI以及国内的阜时 科技 都曾宣称在LCD面板上实现了屏幕指纹识别功能，但是直到现在为止，LCD的屏幕指纹技术依旧未能大规模商用，而天马与TCL华星所公布的方案，则宣称自家的技术已经达到了量产水平。

同是LCD屏幕指纹，原理却有不同

在LCD屏幕指纹识别技术的前进道路上，主要有穿透性差与背光干扰两大难点，但针对这两个问题，天马和TCL华星在实现上所采用的解决方案其实是不同的。两者的差异在官方公布的信息中也已经表现得非常清晰，并且TCL华星目前实现了全屏单点识别，而天马则完成了全屏多点指纹识别。

在TCL华星公布的相关信息中提及，研发团队花了两年时间不断对LCD背光板进行改造，成功解决了BLU films开发、TPM亮度的提升、红外传感器识别精度提升等难题，最终实现了LCD屏下指纹的快速识别。因此也就意味着这一解决方案的重点在于“红外传感器”上，是利用红外光来代替可见光在手指的反射作用进行成像，并通过红外发射器、指纹接收器，和各类光学镀膜来提高透过率及成像精度。

而天马的方案则是目前光学屏幕指纹识别的升级版，由感光元件（CMOS）图像感应方案转换为薄膜晶体管（TFT）阵列方案，这二者的区别在于，同样为了收集光信息的材料，从半导体变成了TFT。作为有源液晶显示器 (AM-LCD)中的一种，TFT在液晶的背部设置特殊光管，可以主动对屏幕上的各个独立像素进行控制。而TFT光学屏幕指纹识别方案的特点，就是利用TFT制程增加了一层a-Si(非晶硅)驱动的sensor（光电转换二极管）。

但TFT的这一方案其实并不是项新技术，早在2004年，卡西欧就发布了200*240像素的光学TFT sensor，而友达则曾在2014年进一步推出了1.8mm厚的TFT光学指纹基板。可之所以这一方案在很长时间内被束之高阁，最核心的原因就是TFT sensor的量子效率（光电转换能力的重要参数）仅有10%左右，而作为对比，CMOS的量子效率通常在40%以上。

尽管说天马方面并没有详细解释实现“TED Finger Print”的方式，但其增加Mask（掩膜）工艺的可能性非常高。由于Mask是半导体工业里光刻工艺过程中起到底片作用的部分，叠加掩膜层数会提高敏感度，最终提升TFT sensor的量子效率，但这同时也会导致良率下降和成本提高的问题。

机会已经错过，LCD无力回天

看到这里，或许更青睐LCD的朋友会有重燃希望的想法，然而遗憾的是，即便能够支持屏幕指纹识别技术，LCD如今想要回归手机市场中高端领域已经是一个“ Mission Impossible”。这其中的原因，并非天马或TCL华星两家推出的LCD屏幕指纹识别技术不够出色，而是作为对手的OLED已经将终端厂商绑上了自己的战车。

目前，中高端机型集体转向OLED屏幕，包括小米、vivo、一加、OPPO，以及魅族等厂商，更是几乎将自家与三星定制AMOLED作为了重要的产品卖点。与此同时，国内手机厂商也开始以各种方式扶持国内OLED屏厂，例如小米方面就曾在5月份入股了从事硅基OLED微型显示技术开发的合肥视涯。

就像当年复杂指令（CISC）与简单指令（RISC）之争一样，尽管当时美国学术界几乎一边倒认为Intel坚持的复杂指令集（x86架构）已经过时，精简指令集才更先进，但是来自“Wintel”盟友微软的鼎力相助，让技术上相对落后的英特尔反而占据了更多的市场份额，并最终依靠市场打赢了对精简指令集的处理器之战。

技术上相对落后的Intel能够依靠市场赢得胜利，更何况在LCD与OLED的这场对决中，二者本身就是各有千秋。在错过了智能手机转向全面屏的窗口期，导致手机厂商在OLED上投入了重注后，仅靠着加入屏幕指纹识别技术，LCD想要扳回一城显然并不是那么容易的事情。

并且由于在中低端市场，各大手机厂商普遍更注重产品的稳定性与成本可控性，随着屏幕指纹识别模块和OLED规模化生产带来的成本下降，大量千元级产品也纷纷用上了Rigid AMOLED+屏幕指纹识别的组合。其中Rigid AMOLED虽然在成本上依然要高过LTPS LCD，如果TCL华星和天马的LCD屏幕指纹识别方案，能够在成本上与目前汇顶 科技 及思立微的OLED方案打平，或许未来还能够看到LCD+屏幕指纹识别的组合出现在中低端机型上。

但至于LCD在高端市场的复兴，可能就要等到microLED屏幕商业化的那一天了。

魔兽党最爱的口头禅是“兽人永不为奴”，后来的面板大战，LCD支持者跟风造句，喊出了“LCD永不为奴”，但技术控的坚守不同于玩家的站队。

从PC到手机，LCD一直“霸屏”，后来OLED横空出世，以超薄为卖点，强攻大尺寸市场，虽然贵得离谱，仍然风头无两，究其原因， 无非是用户喜欢黑 科技 ，企业争抢制高点，但冲动过后大家也在反思。 用户的纠结很简单，OLED电视很漂亮，但65吋以上的性价比不高，很多人也习惯了LCD的稳定可靠，希望技术上还有优化的空间。

企业站在十字路口，左右为难。 要么赚钱至上，不管大尺寸OLED成熟与否，有人埋单就能卖出溢价；要么用新技术挖掘LCD的潜力，把产品变得便宜又能打。

日韩企业押宝OLED，中国企业认为Mini LED背光方案可以给LCD带来革命性变化，这一派的代表是TCL，过去5年，TCL从自主研发入手，发展并完善了Mini LED的产品矩阵，使之成为大尺寸电视的主力军。

8月26日的TCL Mini LED战略发布会上， TCL宣布未来三年大尺寸销量中，Mini LED的渗透率要超过60%。

如此看好 Mini LED前景，主要还是Mini LED打到了OLED的痛点。

一直被视为显示技术发展方向的OLED，其实更适合做手机屏幕，切割65吋以上的面板良品率不高，而Mini LED背光几乎不受面板制约，LCD能切出多大的尺寸，就能支持多大的电视，技术成熟，成本可控，良品率有保证。OLED一直受困于烧屏问题，北美评测机构RTINGS做过试验，如果每天12小时开机，OLED电视会在第102周出现“烧屏”，这个问题后来有所改善，但并未根治。

Mini LED具有高画质、低功耗、寿命长的优点，灯珠小型化之后，可以比OLED更轻薄，在亮度、残影等方面的表现优于OLED。 此外，OLED不管PWM调光还是DC调光，都有暗部细节不佳的缺点，而且由于自发光的特性，峰值亮度不高，天生就不适合宽敞明亮的客厅。反倒是Mini LED因为有更多的背光分区，可以实现更精细的控光和调光，这尤其适合依赖“动态光强”增加景深的HDR内容。

然而，集天时、地利、人和于一身的Mini LED，逆袭之路却不是一帆风顺。 Mini LED以往更多应用于一些小屏场景，在TCL涉足之前，没人觉得可以做大尺寸LCD电视的背光方案。

所以市场上没有配套的供应商，找不到厂家配合做加工方案、加工部品，连最基本的测试设备都没有，一切必须从零开始。

TCL把Mini LED作为终端产品的主要方向，是经过深思熟虑的。有40年 历史 的TCL既不想在低端市场打价格战，也不想人云亦云，希望专注于自主创新，找到另辟蹊径的技术路线。

从2017年开始，研发团队遵循RTINGS的测试标准，对Mini LED进行“仿真模拟”，结果 “虚拟打分”证明，Mini LED电视的物理指标足以对标OLED。

方向明确了，过程仍然千难万阻。

首先，做原型机的时候，研发团队根本找不到任何加工方，连基本的仪器和测试设备都没有，好不容易找到一家，也只是做过手机背光方案的部品。凡事只能亲历亲为，自己做拼接和分区控制，加工方只负责把背光灯做小，当时的驱动芯片支持的灯珠数量有限，研发团队不得不在上千块5吋小屏的基础上，用数量累加的方式一步步把整机厚度控制在6mm，分区做到2016区，之后打磨光学处理技术，最后再精选片源，逐帧调校画质算法。 2018年6月原型机完成，采用65吋的LCD面板，用了28万颗背光灯，9月在IFA首次亮相时，成了整个展会唯一的Mini LED电视。

接下来就是量产。2019年，TCL量产世界第一台Mini LED智屏，逐渐把Mini LED发展成了完整的产品矩阵，目前已有十几个产品。2020年，TCL在全球Mini LED电视销量占比高达90%。

在TCL看来，用户体验不只是出众的设计，漂亮的外观，流畅的系统，强悍的硬件，重要的是用软件、算法和调校能够发挥技术体系的合力。

这才是产品力的精髓。

很多人以为Mini LED是灯珠越多，分区越多，效果越好，其实TCL做过研究，中端Mini LED电视做到300分区就足够了，除非分区做到2000以上，否则画质不会有突破性变化。

以去年发布的C12为例，量产版是240分区，3800灯珠，虽然OD加大了，但画质调到最优，用户仍然拿到了最具性价比的产品。

这就是TCL强调的“技术泛化”。 不是把一个或几个卖点甩给用户就万事大吉了，而是有针对性的优化体验，比如根据不同的面板，灯珠数量和分区变化，搭配相应的算法和驱动等等，这样才能提供最有性价比的产品组合。

Mini LED的最大优势是芯片结构小，调光分区更为精细，提高了动态范围，实现了更高的对比度，但这需要整机算法的支持。

TCL通过低延时、不闪烁的局域控光，实现全域色彩还原，动态扫描、动态温的运用，让亮场更亮，暗场更黑。光学处理技术强化了对黑色部分的抑制，高亮区域周边的光晕效果也得到提升。友商抄得了硬件，但抄不了这种以软件、算法和调校为核心的系统优化。

2019年初的X10是TCL的第一代Mini LED电视，也是全球首款量产的Mini LED电视，当时用15000个灯珠和768个背光分区，实现了1500nits的峰值亮度。

第二代的C12Mini LED发布时，峰值亮度已经做到1000nits，10000000：1的对比度，10bit色彩和157%的色域覆盖率，同时显示技术也取得突破，将驱动半导体电路和微米级Mini LED直接注入玻璃基板，实现了更为精确的分区控光。

8月26日的发布会上，TCL 第三代Mini LED智屏宣布上市，全球首款OD Zero Mini LED 智屏，9.9mm的整机厚度，近10万颗微米级的LED灯珠，1920个背光分区，3000nits的亮度和1千万比1的对比度——代表着全球Mini LED技术的最高巅峰。

TrendForce预测，今年全球 Mini LED 电视出货量将达到300万台，CMMA认为到2025年Mini LED的市场渗透率会超过20%。TCL拥有全球Mini LED电视90%的市场份额，去年销量30万台，销售额10亿元，潜在产能破百万台，是名符其实的Mini LED霸主。

在中国掌握全球大部分LCD产能的情况下， Mini LED 不仅延续了LCD的生命周期，而且正在引领半导体显示技术的全面进化。

目前苹果头部企业都推出了自己Mini LED新品，但大尺寸电视仍然是TCL的绝对主场。

第一，坚持自主创新，坚定追求技术主导权和标准制定权。

有技术才有话语权，有创新才有产品力，TCL成为Mini LED领军企业的背后，是4个显示技术试验室、470项专利，以及在消费电子行业40年技术积累的厚积薄发。

2020年6月出台的《Mini LED商用显示屏通用技术规范》，被认为是全球首个 Mini LED 商用显示屏团体标准，其中Mini LED 的三项背光标准行业已经进入申请环节，TCL就是重要的幕后推手。

第二，整合外部产业链资源，实现共赢。

Mini LED的快速商业化吸引了越来越多的企业参与进来，原本空白的产业链逐步完善，产能和工艺日益成熟，而且基本实现了国产化。

“Mini LED真香”定律看来是逃不过了。

今日早间，据Digitimes援引韩媒BusinessKorea报道，面板大厂夏普的中小尺寸OLED面板已在7月停止生产，并有可能在近期正式宣布退出智能手机OLED面板市场。自夏普被鸿海收购之后，外界普遍认为借助鸿海的强大背景优势，夏普有望进一步加强其OLED面板业务。毕竟，夏普有着“近水楼台”之利，为iPhone开发OLED面板也可谓顺理成章。据IHS Markit在7月底发布的数据显示，夏普在第二季度共出货了6万块智能手机OLED面板，但7月以来夏普还没有为智能手机生产过OLED面板。因此IHS Markit也预计，夏普或不会再继续生产用于智能手机的OLED面板。 众所周知，在阴极射线显像管（CRT）主导的时代，日本厂商无论是技术还是产量上都处于世界领先水平。而到了LCD时代，尽管液晶显示原理是由美国人首先发现，但最早将LCD商用化的还是日本人。夏普作为日本液晶显示技术领域的先驱，被称为“液晶之父”，早于1988年就推出了世界第一台14英寸LCD液晶显示器。此后，夏普继续投入大量资源到液晶面板技术上，改良显示效果，几乎以一己之力推动了液晶的普及，这也让日本几乎垄断了全球的LCD面板产业。而在手机市场，夏普也与其他日本厂商无异，执着专注于某个领域的技术。早在小米大肆宣传MIX的无边框概念之前，夏普就已经推出了超过20款无边框手机，只是限于销售地区而不为大众所知。直至今年，夏普依然在手机屏幕上大作文章，5月份推出的AQUOS R3便搭载了号称全球最好的手机LCD屏幕，拥有3120*1440分辨率和120Hz刷新率，并且具有10bit色深，能够显示10亿像素的色彩。 从某种程度上看，夏普实际上还是具有一定的超前理念。但由于技术特性的原因，在柔性屏和手机厚度双需求之下，OLED无疑是在小尺寸显示屏中具有更大的优势。同时，在世界各大手机厂商 探索 智能手机终极形态的过程中，“全面屏”这一概念的流行，也使得LCD在手机上的应用更加举步维艰。 在夏普公布的去年10-12月财报数据中，包含液晶电视、中小尺寸液晶板面等业务的“先进显示系统(Advance Display Systems)”部门营收较同比下滑15.1%，至2,672亿日元；利润骤减40.3%，至78亿日元。在OLED逐渐风靡、占领高端市场的趋势下，夏普的竞争形势如今已很不乐观。 而上月，日本经济产业省也宣布，将对用于智能手机及电视机的半导体等制造过程中需要的三种材料加强对韩国的出口管制。这三种材料分别为用于半导体清洗的氟化氢、用于显示面板的氟化聚酰亚胺，以及涂覆在半导体基板上的 光刻胶。 考虑到日本占氟化酰亚胺全球总产量的90%，很显然，这次贸易战对于韩国的显示面板寡头三星会产生不小影响。按常理来说，这对日本老牌面板厂商应该是一次喘息的机会，也是一次重新着力推广自家OLED面板的最好时机，但如今直接断掉智能手机OLED面板产线，在编者看来，于夏普而言，这不过是无奈之举。 毕竟，在目前的智能手机OLED面板市场，三星早就占据了全球87.2%的份额，完全处于垄断的状态，即使是排名第二的京东方，也仅仅是占据了5.9%的份额。如此艰难的市场环境，让夏普几乎看不到任何希望。况且，日本政府目前也缺乏举国扶持相关产业的决心和意志，凭借一己之力，就想取得技术或者成本优势，在短期之内更是不可能完成的任务。 因此，尽管大众对LCD的前景并不看好，但以目前夏普的状况来看，专注于LCD技术的创新，继续 探索 其他对LCD更具刚需性的细分市场，比如大屏电视、广告机、商显等，可能会是更好的选择。毕竟在这个浮躁的年代，工匠精神作为一种“稀缺物种”存在，或许也能依靠“情怀”杀出一片蓝海。

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