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AMOLED會取代LCD嗎?

編輯:liuchang 2016-09-19 10:13:24 瀏覽:1422  來源:未知

  近年來,關(guān)于有源矩陣有機發(fā)光二極管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode, AMOLED)顯示能否取代有源矩陣液晶顯示(Active Matrix Liquid Crystal Display, AMLCD)成為下一代主流顯示技術(shù)的爭論甚囂塵上,然而,至今沒有定論。目前,AMLCD具有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,制造一臺顯示器的成本也在逐漸下降。

  然而,以三星為代表的韓國廠商正全面布局AMOLED技術(shù)在手機屏幕上的應用,其已將自己旗下的手機顯示屏近七成換成了AMOLED屏幕,甚至停掉了自家的7代AMLCD手機面板生產(chǎn)線。為了推動AMOLED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,三星還積極推動中國國產(chǎn)手機采用三星AMOLED屏幕。目前,OPPO、vivo、魅族、華為、中興等國產(chǎn)手機已相繼使用了三星提供的AMOLED觸控一體化屏幕,AMOLED顯示屏的出貨量持續(xù)拉升。

  據(jù)悉,2016年下半年,三星將繼續(xù)擴大其在AMOLED顯示屏的投片規(guī)模,并為明年蘋果iPhone 8手機調(diào)試新的生產(chǎn)線。根據(jù)專業(yè)市調(diào)機構(gòu)IHS預估,AMOLED占顯示面板市場的份額在持續(xù)增加,目前出貨量占比已達11%,2020年有望攀升至22%。

  此外,日本的Sharp和韓國的LG也在研究和推進中、大尺寸的AMOLED顯示屏。Sharp在2012的顯示領(lǐng)域重要會議SID上報道了其13.5-inch分辨率為4K2K的AMOLED顯示屏;LG在2014年SID上報道和展示了其55-inch的全高清AMOLED TV樣機。

  可以看出,目前AMOLED顯示屏風頭正勁,相比于AMLCD,AMOLED具有對比度更高、色域更寬、功耗更低、更輕薄、可視角更寬、響應速度更快、戶外可讀性更強等優(yōu)點。下面將從技術(shù)原理角度對比介紹一下AMLCD與AMOLED的優(yōu)缺點。

  首先介紹一下AMLCD的發(fā)光原理。AMLCD是利用液晶的光電效應,通過薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)電路控制液晶單元的透射率及反射率,從而產(chǎn)生不同灰階的一種平板顯示技術(shù)。

  由于液晶材料本身并不發(fā)光,因此AMLCD是一種被動發(fā)光型顯示,需要背光源。AMLCD的結(jié)構(gòu)層如圖1所示。背光模組產(chǎn)生白色背光,通過偏振片轉(zhuǎn)換成震動方向統(tǒng)一的線偏光,之后再通過TFT及液晶分子層。根據(jù)TFT層產(chǎn)生的不同電壓,液晶分子層會有不同的扭轉(zhuǎn)角度,從而對線偏光進行極化,對震動方向進行扭轉(zhuǎn),然后通過濾波片產(chǎn)生不同的顏色,最后通過第二層偏振片(與第一層垂直),實現(xiàn)對光強的控制,最終通過紅綠藍三種不同顏色的光的強弱組合實現(xiàn)不同的顏色及灰階。

  與AMLCD不同,AMOLED屬于自發(fā)光顯示,不需要背光源,其發(fā)光部件為有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode, OLED)。通過控制紅綠藍OLED子像素的亮度就可以發(fā)出不同顏色的光,其發(fā)光亮度取決于流過OLED的電流大小,通過控制流過OLED的電流大小即可控制像素點的灰階。圖2顯示了AMOLED顯示屏的結(jié)構(gòu)。由于AMOLED面板中減少了背光模組及第一個偏振片,因此AMOLED更輕薄。AMOLED顯示屏的厚度大概是AMLCD的30%,采用AMOLED的手機因其極限超薄已被載入吉尼斯紀錄。

  相比于LCD,AMOLED具有更高的對比度。除了在重量上不占優(yōu)勢,由于采用了背光層,而且背光層不能夠完全關(guān)閉,因此LCD屏幕還會有漏光現(xiàn)象存在,因此其對比度會受到影響。對于AMOLED顯示屏,理論上,如果沒有電流流過OLED, OLED的亮度可以為零,因此,其對比度很高。測試表明,AMOLED的對比度高達13000000:1,足夠正確的表現(xiàn)圖片的明暗,賦予生動的現(xiàn)實感,特別是在夜間拍攝,差異更為明顯。此外,由于AMLCD需要經(jīng)過兩次偏振片,能量會減少,最大亮度比AMOLED小。圖3對比顯示了AMLCD與AMOLED的圖片顯示效果,可以看出AMOLED明亮部分更為鮮亮,黑暗部分更為細致。此外,AMOLED的亮度適中,不刺眼,可以最低亮度顯示,在電影院、臥室等燈暗處看手機時不會因刺眼而疲勞,可以保護眼睛。

  AMOLED的功耗更低。在AMOLED面板中,只有必要的像素發(fā)光,且OLED產(chǎn)生的光不需要經(jīng)過濾光片,減少了不必要的光損失,因此功耗更低,效能更高,耗電節(jié)省約30%,因此可以減少手機充電的次數(shù),一天一次充電即可,省去了需要隨身攜帶充電寶的麻煩。

  AMOLED的色域更寬。AMOLED的色域?qū)挾却蟾攀茿MLCD的1.4倍,只有AMOLED才能夠真實的表現(xiàn)大自然的顏色。雖然LCD采用的也是標準的RGB色階,然而,AMOLED可以在更大范圍內(nèi)控制單個子像素,因此可以通過主色的混合生成更寬的色域。LCD廠商也在嘗試讓LCD屏幕看起來更加艷麗,以便在市場上與AMOLED競爭。然而,往往適得其反,破壞了色彩平衡。圖4為AMOLED顯示下大自然的顏色及與AMLCD色域的對比示意圖。

  AMOLED在戶外強陽光反射下依然具有鮮明的畫質(zhì),其高亮度和寬色域可以提高戶外的可讀性。圖5對比顯示了AMLCD與AMOLED在戶外陽光下的色彩表現(xiàn)力及可讀性。可以看出,AMOLED在強光下依然可以表現(xiàn)絢麗的自然。

  此外,由于AMOLED的發(fā)光器件是固態(tài)的OLED,其顯示構(gòu)成均為固態(tài),因此可以方便的做成柔性顯示,也可做成可穿戴及車載顯示。三星和蘋果也宣稱最近會推出可折疊的手機,因此柔性AMOLED具有巨大的市場前景。然而,目前還沒有成熟的技術(shù)團隊和技術(shù)路線,其產(chǎn)業(yè)化仍需觀望。

  AMOLED顯示屏幕并不是完美無缺的,其RGB像素壽命周期不同,因此,隨著使用時間的增加,可能會出現(xiàn)色彩漂移的情況,而LCD則沒有這樣的問題。雖然,AMOLED在中小尺寸的手機、手表等領(lǐng)域有了一席之地,但在大尺寸的平板電腦和電視等領(lǐng)域的應用上仍然存在技術(shù)難題。

  這是因為,OLED是電流型器件,流過OLED的電流大小決定了亮度。然而,由于其驅(qū)動器件(TFT)及發(fā)光器件OLED在長時間的電應力下會存在漂移或空間的不匹配,導致在不同的時刻或不同的位置,相同的數(shù)據(jù)電壓下,流過OLED的電流不同,這將會導致顯示的不均勻,甚至產(chǎn)生顯示錯誤。

  對于中小尺寸的AMOLED顯示,目前三星和Sharp采用的是像素內(nèi)補償?shù)姆桨福@樣可以保證在TFT和OLED的電特性發(fā)生變化時,流過OLED的電流仍然可以幾乎保持不變。

  然而,由于受驅(qū)動速度及大面積面板中TFT及OLED電特性在時間或空間的不均勻度會增加的影響,這種像素內(nèi)補償方案在大尺寸AMOLED顯示中的補償效果卻不理想。目前,LG公司也提出了針對大尺寸AMOLED顯示進行外圍補償?shù)姆桨福步o出了55-inch的AMOLED顯示樣機,但受制造成本的影響,其量產(chǎn)仍需時日。

  LCD具有成熟的生產(chǎn)線,成本較低,AMOLED正處于市場化的轉(zhuǎn)型階段,各大面板廠是否肯花費大量金錢跟進技術(shù)及生產(chǎn)線,目前仍是未知之數(shù)。值得一提的是,由于近兩年出現(xiàn)的量子點顯示技術(shù)可以用來提高AMLCD中背光源的質(zhì)量,這一點也被用在了高端的LCD顯示面板中,使得AMLCD捍衛(wèi)者們在這場無煙的戰(zhàn)爭中似乎又看到了勝利的曙光,AMLCD與AMOLED的較量也更加撲朔迷離。

  目前,AMLCD和AMOLED各有優(yōu)缺點,隨著LCD技術(shù)的不斷優(yōu)化及AMOLED技術(shù)的不斷完善,在高端手機上,LCD及AMOLED之間的差距會減少。不過,AMOLED屏幕在功耗、厚度及顯示效果上的優(yōu)勢正逐步凸顯,并且成本也在逐漸下降,因此更有可能成為手機顯示屏幕的未來。然而,大尺寸和柔性顯示在技術(shù)上還有很多問題需要解決,其市場化路途遙遠,AMOLED是否會最終取代AMLCD仍有待商榷,也需要經(jīng)過市場的重重考驗。#p#分頁標題#e#

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