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AMOLED会取代LCD吗?

2016-09-19 09:10
夜隼008
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  ,近年来,关于有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode, AMOLED显示能否取代有源矩阵液晶显示(Active Matrix Liquid Crystal Display, AMLCD)成为下一代主流显示技术的争论甚嚣尘上,然而,至今没有定论。目前,AMLCD具有成熟的产业链,制造一台显示器的成本也在逐渐下降。

  然而,以三星为代表的韩国厂商正全面布局AMOLED技术在手机屏幕上的应用,其已将自己旗下的手机显示屏近七成换成了AMOLED屏幕,甚至停掉了自家的7代AMLCD手机面板生产线。为了推动AMOLED产业链的发展,三星还积极推动中国国产手机采用三星AMOLED屏幕。目前,OPPO、vivo、魅族、华为、中兴等国产手机已相继使用了三星提供的AMOLED触控一体化屏幕,AMOLED显示屏的出货量持续拉升。

  据悉,2016年下半年,三星将继续扩大其在AMOLED显示屏的投片规模,并为明年苹果iPhone 8手机调试新的生产线。根据专业市调机构IHS预估,AMOLED占显示面板市场的份额在持续增加,目前出货量占比已达11%,2020年有望攀升至22%。

  此外,日本的Sharp和韩国的LG也在研究和推进中、大尺寸的AMOLED显示屏。Sharp在2012的显示领域重要会议SID上报道了其13.5-inch分辨率为4K2K的AMOLED显示屏;LG在2014年SID上报道和展示了其55-inch的全高清AMOLED TV样机。

  可以看出,目前AMOLED显示屏风头正劲,相比于AMLCD,AMOLED具有对比度更高、色域更宽、功耗更低、更轻薄、可视角更宽、响应速度更快、户外可读性更强等优点。下面将从技术原理角度对比介绍一下AMLCD与AMOLED的优缺点。

  首先介绍一下AMLCD的发光原理。AMLCD是利用液晶的光电效应,通过薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)电路控制液晶单元的透射率及反射率,从而产生不同灰阶的一种平板显示技术。

  由于液晶材料本身并不发光,因此AMLCD是一种被动发光型显示,需要背光源。AMLCD的结构层如图1所示。背光模组产生白色背光,通过偏振片转换成震动方向统一的线偏光,之后再通过TFT及液晶分子层。根据TFT层产生的不同电压,液晶分子层会有不同的扭转角度,从而对线偏光进行极化,对震动方向进行扭转,然后通过滤波片产生不同的颜色,最后通过第二层偏振片(与第一层垂直),实现对光强的控制,最终通过红绿蓝三种不同颜色的光的强弱组合实现不同的颜色及灰阶。

  

  与AMLCD不同,AMOLED属于自发光显示,不需要背光源,其发光部件为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)。通过控制红绿蓝OLED子像素的亮度就可以发出不同颜色的光,其发光亮度取决于流过OLED的电流大小,通过控制流过OLED的电流大小即可控制像素点的灰阶。图2显示了AMOLED显示屏的结构。由于AMOLED面板中减少了背光模组及第一个偏振片,因此AMOLED更轻薄。AMOLED显示屏的厚度大概是AMLCD的30%,采用AMOLED的手机因其极限超薄已被载入吉尼斯纪录。

  

  相比于LCD,AMOLED具有更高的对比度。除了在重量上不占优势,由于采用了背光层,而且背光层不能够完全关闭,因此LCD屏幕还会有漏光现象存在,因此其对比度会受到影响。对于AMOLED显示屏,理论上,如果没有电流流过OLED, OLED的亮度可以为零,因此,其对比度很高。测试表明,AMOLED的对比度高达13000000:1,足够正确的表现图片的明暗,赋予生动的现实感,特别是在夜间拍摄,差异更为明显。此外,由于AMLCD需要经过两次偏振片,能量会减少,最大亮度比AMOLED小。图3对比显示了AMLCD与AMOLED的图片显示效果,可以看出AMOLED明亮部分更为鲜亮,黑暗部分更为细致。此外,AMOLED的亮度适中,不刺眼,可以最低亮度显示,在电影院、卧室等灯暗处看手机时不会因刺眼而疲劳,可以保护眼睛。

  

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