京東方研製AMQLED顯示產品,與LCD/AMOLED何異?

日前(3月10日),京東方成功研製出5英寸主動矩陣有機發光二極體(AMQ LED),該產品是京東方承擔的科技部國家重點研發計劃「量子點發光顯示關鍵材料與器件研究」項目的科研結果。

在LCD、OLED、AMOLED、PMOLED等種類面板已經讓人眼花繚亂的情況下,京東方又推出一個AMQLED,那麼這些屏幕,到底各有什麼特點,我們日常每天都在使用的手機用的究竟是哪張屏幕呢?

AMOLED、PMOLED都屬於OLED

OLED的英文全名是Organic Light Emitting Diode,翻譯過來就是有機發光二極管。Organic指的是有機,就是在正負極之間時間使用了一系列的有機薄膜材料,從而達到發光的目的。

OLED具有自發光、廣視角、高對比度、低耗電、高響應速率、全彩化、製造簡單等優點,因而被譽為下一代顯示技術,三星、LG等國際面板大廠都非常重視OLED技術。
OLED按驅動方式分類,可以分為AMOLED與PMOLED。區別在於一個是主動控制發光,一個是被動控制發光。AMOLED的英文全名為Active Matrix Organic Light Emitting Diode,意思是主動矩陣有機發光二極管。而PMOLED的英文全名為Passive Matrix Organic Light Emitting Diode,意思是被動矩陣有機發光二極管。PMOLED採用掃描的方式,需要瞬間產生較高的亮度,而且消耗電量高。此外,PMOLED的顯示器件較易老化,壽命週期也較短。更關鍵的是這種技術不適合大尺寸高分辨率屏幕。

AMOLED由OLED和驅動器組成。在每個發光二極管上都加裝了薄膜晶體管和電容層來控制有機發光二極管的亮度,從而實現更快速和更精確的像素發光控制。與PMOLED相比,AMOLED在能耗、顯示質量和壽命週期上更具有優勢,而且在大尺寸面板上,AMOLED也更具優勢。

因此,AMOLED越來越受青睞,商業上的需求量也不斷增大,在大約五、六年前AMOLED產值就已經超越了PMOLED。而如今三星、LG將面板產能轉向OLED,大家的第一反映也是三星、LG轉產AMOLED面板。

LCD和OLED孰優孰劣
在2015年年底,京東方在合肥投資400億元建設10.5代薄膜晶體管液晶顯示器件(TFT-LCD)生產線,用於生產65英寸以上大尺寸超高清液晶顯示屏。在國內依舊在投資LCD的情況下,三星和LG已經將部分生產線產能轉為OLED。那麼,LCD和OLED到底各有什麼優劣呢?

LCD的的結構有點類似三明治,上下層是玻璃基板,中間是薄膜晶體管和彩色濾光片,通過薄膜晶體管的信號與電壓變化來控制像素點的顯示效果。LCD液晶面板有數種分支,比如比較高端且顯示效果較好的IPS,AFFS等。

這些LCD面板分支的顯示細節不同,但本質上都是通過液晶的光學偏振特性,是對背光源進行特定的光譜吸收(選擇性通過)來呈現不同的顏色。然而,因為偏振濾光的因素,LCD的光源效率至少折半,並且背光源的光譜特性,亮度會直接影響顯示效果。

相比之下,高端OLED則是採用點陣主動發光技術,通過RGB三原色點陣主動發光(有一種廉價OLED技術,通過白光OLED和濾光層達到不同顯色,類似LCD),以及不同強弱搭配來呈現不同顏色。

這種方式由於沒有偏振濾光,所以光源效率更高,顏色純粹。在亮度動態範圍上,由於OLED採用主動發光技術,可以呈現更高明暗對比度,而不像LCD技術的暗場景實際上是對強背光源進行偏振阻隔,始終會有小比率洩露。

雖然最新LCD技術為了可視角度對點陣的3D構型,光電特性上做了一系列改良,但由於天生的多層濾光結構,在不同角度的視覺一致性上,LCD技術弱於表面發光的OLED技術。

由於LCD的光源實際上通過一系列LED光源(老式背光源為CCFL燈管,一般位於屏幕邊緣)通過散射膜均勻散射在屏幕後,而裝配的誤差,形變等可能造成導光不均,屏幕亮度和色域一致性受到影響(採用LCD的設備,容易出現陰陽屏的問題,或者漏光的問題,就有這個因素)。

不過在顯示色域上,當前的OLED和LCD技術相當,尤其是採用RGB三色LED背光源的IPS LCD屏幕,其色域範圍同OLED不相上下。由於不同於LCD的背光-濾光顯示方式,因此OLED屏幕在超薄化,屏幕柔性化上,均要優於LCD屏幕。

雖然早期OLED由於主動發光材質特性,壽命和可靠性也並不如LCD屏幕,但隨著OLED的大規模應用,以及技術的發展和時間的推移,OLED已經越來越成熟。

而且在OLED的應用上,三星和坑過HTC一把——三星雖然在OLED技術上領先,但當年自己卻因為OLED技術的潛在隱患不敢在手機大量採用OLED技術,反而是HTC成了第一個量產使用OLED的品牌,三星在HTC團隊協助下成功商業化OLED後,反而用各種藉口和理由壓縮對HTC出貨,轉而開始自己大規模使用OLED屏幕,這件也是讓台灣IT行業耿耿於懷多年的事情......經過多年的大規模應用,經過幾代改進,現在的OLED屏幕在正常使用下,壽命和成本已經不弱於LCD技術。

誠然,在整體產能上,OLED也無法與LCD競爭。LCD面板依舊是目前的主流。手機屏幕中既有LCD,比如諸多國產手機。也有OLED,比如在OLED頗有技術積累的三星,三星高端手機很多采用OLED屏幕。

AMOLED技術專利大多被國外壟斷

AMOLED技術專利申請始於上世紀90年代,美國、韓國、日本申請的AMOLED專利佔有情況超過了專利總量的半壁江山,就OLED技術以及上游設備等方面,就專利的公司佔有情況來說,更是高度壟斷於少數幾個公司,比如三星的OLED專利和技術上一家獨大,佳能旗下Tokki壟斷蒸鍍機等。

在技術專利高度被國外壟斷的情況下,經過多年量產化和升級,OLED屏幕在成本和功耗上已經接近LCD屏幕。這就給依舊以LCD為主的國內面板企業帶來了一定危機感——實際上中國在這個業內的競爭,是通過成熟的LCD來培養產業,在這個基礎上,逐漸從少數公司對OLED壟斷下逐漸提昇在OLED領域的競爭力,甚至開發新技術,力圖彎道超車。

而本次京東方承擔的科技部國家重點研發計劃“量子點發光顯示關鍵材料與器件研究”項目開發出的5英寸AMQLED顯示屏,則是面對國外企業在AMOLED專利上佔據絕對優勢的有益嘗試— —AMQLED的顯示器件的結構類似於AMOLED,區別在於AMOLED的發光光源為有機發光材料,而AMQLED的發光光源為無機量子點。

更關鍵的是AMQLED可以實現全彩顯示,其色域超過100%。相比於AMOLED更具有壽命長、色域廣、成本低的潛在優勢。特別是在在大尺寸主動式發光顯示領域,AMQLED比AMOLED更具有比較優勢。總而言之,AMQLED是有可能取代AMOLED的顯示技術。

筆者認為,科技部國家重點研發計劃「量子點發光顯示關鍵材料與器件研究」項目的立項原因之一,不排除是為了避免遭遇國外AMOLED專利訛詐,而AMQLED則有可能成為中國在面板業上彎道超車之舉。(本文作者:鐵流)
RSS RSS     print 列印     mail 分享     announcements 線上投稿        
瀏覽人次:1257
【免責聲明】
1、「LEDinside」包含的內容和資訊是根據公開資料分析和演釋,該公開資料,屬可靠之來源搜集,但這些分析和資訊並未經獨立核實。本網站有權但無此義務,改善或更正在本網站的任何部分之錯誤或疏失。
2、任何在「LEDinside」上出現的資訊(包括但不限於公司資料、資訊、研究報告、產品價格等),力求但不保證資料的準確性,均只作為參考,您須對您自主決定的行為負責。如有錯漏,請以各公司官方網站公佈為準。
【版權聲明】
「LEDinside」所刊原創內容之著作權屬於「LEDinside」網站所有,未經本站之同意或授權,任何人不得以任何形式重制、轉載、散佈、引用、變更、播送或出版該內容之全部或局部,亦不得有其他任何違反本站著作權之行為。