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2008
03-04

AMOLED简介

这几天准备入手台电M30,该机的一个宣传亮点就是AMOLED。那么我们来看看什么是AMOLED。

原文地址:http://www.chinadv.com/tech/429912/

终极显示技术!AMOLED现状及应用前瞻

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2006-11-2 中关村在线

作者:中关村在线 天书

第1页:重磅炸弹 从三星AMOLED显示器说起

在TFT液晶显示器正以惯有的步伐向前发展时,一则来自三星的信息给我们带来了前所未有的震撼:在近年备受关注的韩国KES 2006展会上(韩国电子展),三星电子公司宣布已经成功开发出一种新的LED技术——AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,主动式有机电激发光二极管显示面板),与此同时,三星展出了一款基于此项技术的17英寸液晶显示器。

此番是AMOLED面板首次应用在显示器上,三星此款新品一经发布,就引起了业界的广泛关注。从产品的外观以及细节图中不难看出,AMOLED显示器给人最大的感官效果就是薄,这款17英寸AMOLED面板的厚度只有1.8mm,整机的厚度也只有12mm而已。

AMOLED显示器的推出,使三星在韩国KES 2006展会上大出风头,并让人对AMOLED显示器的未来充满了遐想,今天我们就以AMOLED为话题,讨论一下AMOLED在未来的发展趋势以及进程。

首先让来我们看看,AMOLED显示器究竟在什么方面强于现在的LCD显示器?我们将在下面一篇中进行全面详实的解析。

第2页:全面对比 AMOLED究竟比LCD强在哪

AMOLED作为近期推出的一种显示介质,在性能上确实有比LCD强劲的地方,以三星这款产品为例,所提供的一些参数确实令人吃惊。

从表中不难看出,三星AMOLED显示器除了傲人的身姿外(面板的厚度只有1.8mm,整机的厚度也只有12mm),更有多项性能指标超越了同级别的17英寸LCD显示器。首先,这款新品以17英寸的可视面积提供了高达1600×1200(UXGA)的分辨率;在LCD显示器极为关注的响应时间上,AMOLED显示器将此项指标缩减至小于0.01ms,这种神话般的性能指标也是现阶段LCD技术不可想象的。此外,这款新品还拥有400nits 的亮度及 1000:1 的对比度,170度的可视角度表现也是相当出色的。

在产品的功耗方面,三星AMOLED显示器较普通的LCD显示器更小,将此项指标降低至10W,仅仅是目前LCD显示器的30%到40%,堪称新一代的节能先锋。

不过令我们感到遗憾的是,目前基于AMOLED面板显示器仍有一个主要的问题没有解决,那就是产品的寿命问题,目前AMOLED面板的寿命最高可以达到30000小时,距离LCD面板还有一定的差距。相信通过研发,这个问题将在日后的AMOLED的产品中得到解决。

当然,三星这款AMOLED显示器并没有具体的上市表,对于AMOLED未来的发展,依然存在不少的变数,目前绝大多数业界人士的观点还是“谨慎看好”。

第3页:工作原理 AMOLED具有得天独厚优势

在了解了AMOLED与TFT LCD的主要性能差别后,我们通过技术层面来分析造成差别的主要原因在哪里。由于AMOLED是OLED技术的一种,我们以OLED的工作原理来进行分析。

OLED器件的结构示意图

OLED(OrganicLight-EmittingDisplay,有机发光显示器)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED发光原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。

TN型液晶显示器工作原理

TFT液晶这边,我们以TN液晶面板工作原理为代表进行介绍。TN液晶组件结构为:向列型液晶夹在两片玻璃中间。这种玻璃的表面上先镀有一层透明而导电的薄膜(ITO)以作电极之用。在有ITO的玻璃上镀表面配向剂,以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面之方向排列。利用电场可使液晶旋转的原理,在两电极上加上电压则会使得液晶偏振后方向转向与电场方向平行。 因为液态晶的折射率随液晶的方向而改变,其结果是光经过TN型液晶以后其偏振性会发生变化。可利用电的开关达到控制光的明暗。这样会形成透光时为白、不透光时为黑,字符就可以显示在屏幕上了。

很显然,两种面板的采用了不同的光源,OLED为自身发光而TN则采用了背光源,两者的成像机理是完全不一样的。通过对比不难发现,OLED具有更薄更轻、主动发光(不需要背光源)、无视角问题、高清晰、高亮度、响应快速、能耗低、使用温度范围广、抗震能力强、成本低和可实现柔软显示等特点,其中不少特性是TFT液晶面板难以实现的。

第4页:产能开出 哪些厂商正在推广AMOLED

具体了解了AMOLED的原理和优势后,这篇让我们来分析目前究竟哪些面板厂商正在生产AMOLED面板。

从现在得到的资料来看,韩系的三星以及台系的奇美电子无疑在AMOLED的研发与推广上领先一步。

众多规格的AMOLED面板已经发布

韩系重点推广AMOLED的厂商有三星SDI(Samsung SDI)与LG飞利浦(LG.Philips LCD;LPL),两家的AMOLED显示面板预计在2006年第四季量产。韩国面板厂已经在被动式有机电激发光显示器(PMOLED)领域获得领导地位,主要产品为1.8英寸或更小的面板,应用在手机装置、消费性电子产品与小型计算机等范围。三星SDI预计在2006年10月在Cheonan工厂,以第四代玻璃基板生产尺寸为730mm x 920mm的面板,年产量约可供应给2000万支手机使用。LG飞利浦则会在2006年第四季于Gumi的工厂制造2.4英寸的AMOLED面板。此外,三星已经开始研发最大尺寸为30英寸的AMOLED面板,有望在大屏AMOLED上取得领先优势。

而台系厂商亦不甘落后,奇晶光电除了成功研发25寸的OLED电视显示器面板外。同时开发出多款被动式矩阵OLED的产品,以及采用奇美电子LTPS TFT技术所制造出的2.0寸及3.5寸等多款主动式矩阵全彩OLED产品。其余厂商方面,友达光电(AUO)、Topoly宣布将从今年第四季度开始批量生产AMOLED,先期产品以2英寸的小屏产品为主。

第5页:从小突破 AMOLED进军小屏显示市场

由于产能以及工艺方面的限制,AMOLED还未在桌面显示器领域与TFT面板产品发生直接冲突,AMOLED首先选择了几个突破口,分别是小尺寸的手机、MP4以及数码相机的显示和大尺寸平板电视。

例如,在韩国于正在举行的IMID 2006大展中,三星电子向世人展示了2.4吋QVGA分辨率的AMOLED成品。

据介绍,AMOLED相比我们常见的TFT屏幕拥有更为真实和自然的色彩还原效果以及更低的耗电量。而三星为我们展示的这块可视面积为2.4英寸的QVGA分辨率AMOLED屏幕,其色数为1600万,亮度是200流明,对比度高达10000:1。与此同时,这块屏幕的耗电量却只有245mW,并能够达到31000小时的理论寿命。

而三星的产品并不仅限于这一款,不久前我们还得知三星就将4.3英寸的AMOLED屏幕搬到了自己的PMP产品上,更为重要的是,而且还使用了SGS(Super Grain Silicon)技术,SGS的运用能够使得AMOLED屏幕达到惊人的30英寸。三星使用AMOLED还有最主要的一条理由是,这种屏幕能够使得三星在其成本上降低四分之一,而在维修的成本上降低十分之一,这样能够让三星的产品更加具有竞争力。

此外,近期友达光电以及LPL也展示了他们的AMOLED成品,在不久的将来,小屏AMOLED设备就有可能使用在我们的手机、数码相机以及MP4的显示屏上。

第6页:平板电视 AMOLED开拓液晶电视领域

上一篇曾经提到,AMOLED进军显示领域从两个方面入手,除了上篇提到的小尺寸产品外,另外一个重要的用途就是平板电视。

AMOLED面板具有反应速度快、重量轻与广视角等优点。AMOLED TV具高的色彩再现性,200~500cd/m2亮度,最大亮度亦可达到2,500cd/m2。AMOLED TV反应速度比液晶电视快1,000倍以上,动作画面质感较优,动态影像辨识性高。加上其具有170度以上的广视角,可解决液晶电视视角的问题,充分满足消费者对于数字电视的需求。

更为重要的是,AMOLED的超低重量和超低能耗成为其胜出的关键因素。传统阴极射线映像管电视造型笨重,以Sony 36英寸短管型平面电视为例,其整体厚度约644mm,重量约103公斤,完全无法满足消费者对于壁挂型(Wall Mount)电视的要求。而目前市面上最热门的壁挂型平面电视首推液晶电视,但由于液晶电视属于非自发光型显示器,需要使用CCFL背光灯管,其寿命约60,000小时。为了达到高亮度与均匀度,往往使用超过10根以上的CCFL灯管,整体厚度大于20mm以上。以Sharp的37英寸液晶电视为例,其整体厚度约70mm,重量约14公斤。而主动式有机电激发光电视为自发光型显示器,不需要额外的背光源,一般而言AMOLED TV面板整体厚度约在3mm以下,重量为传统液晶电视的1/5以下,实际荷重轻薄,因此非常适合壁挂式应用。另外传统阴极射线映像管电视含有多种危害环境的物质,在回收处理上受到限制,美国与欧盟基于环保等因素已制定相关法律,而AMOLED TV属于绿色环保产品,无论在耗电与回收成本上都极具优势。

就目前而言,采用了SGS(Super Grain Silicon)技术的三星AMOLED面板尺寸已经能做到30英寸,随着技术的进步,以及有机发光材料的成熟与五代线投入量产,大面积AMOLED TV可望能够达成最终目标。

而从奇美方面得到的消息,奇晶光电(CMEL)近日宣布,他们和兄弟公司奇美光电(CMO)合作,开发出了大屏OLED电视面板。奇晶光电此次研发成功了25英寸电视,该面板采用LTPS AMOLED技术,LTPS AMOLED即低温多晶硅动态矩阵有机发光显示技术,其中,奇美光电提供他们在液晶中使用的低温多晶硅LTPS技术,奇晶则负责有机发光显示OLED的部分。

据介绍,此25英寸主AMOLED电视面板是有鉴于传统LTPS TFT所制造出的TFT临界电压变异过大易造成影像不均,以致良率不高及无法大型化的缺失,故运用奇美电子开发的最新LTPS TFT生产制程技术,可改善传统LTPS TFT制程所造成的影像不均的缺点;所制造出的TFT特性及均匀度表现皆十分亮眼,应用在OLED电视显示面板上,可获得最薄型化、超广视角、超高对比、超快反应时间的效果。

从各方面得到的资料综合起来分析,我们认为AMOLED如果能在平板电视领域得到重大突破,AMOLED将有可能成为未来一段时间主流的显示介质。

第7页:前景如何 AMOLED半是海水半是火焰

尽管我们从不同角度分析AMOLED的优势,但是现在就断定他会成为下一代显示技术之王还为时尚早。2006年,全球平板显示大会(GFPC)在日本冲绳召开,产业链上下游聚而论道,思维激荡,预测未来,所有人都在关注:谁将成为下一代显示技术之王?

尽管上下游各自的商业利益与技术立场不同,但对于下一代显示技术的五大基本特征则一致认同:高分辨率、低功耗、超大屏幕、户外显示能力、低生产成本。但毫无疑问, 目前还没有任何一种技术可以同时满足这些条件。

从会议轮值主席,Souk博士就未来显示技术趋势的民意测验调查中得知,与会者认为LCD因为其结构性缺陷将会输给新兴技术,OLED从2010年开始迅猛增长,SED上市伊始表现成功并与PDP展开对决,柔性显示、电子纸等开创出新的无法预测的市场——未来市场中将会出现群雄并起的局面。

“从技术成熟度来看,LCD和PDP正处于快速成长期,OLED和SED正处于市场导入期,e-Paper、可穿戴显示技术,3D显示等都还在实验期。” 到会的Souk博士这样划分,“2010~2012年将会是一个剧烈变动期,在此之前,LCD和PDP依然会维持强势的地位,但从2012年开始,世界就不属于它们了。”这意味着,OLED届时有机会成为市场的主流。

当然,OLED能否成为主流,取决于中大尺寸乃至超大尺寸的AMOLED,这是OLED能否成为主流的关键一跳。三星SDI的Chung博士认为,“AMOLED堪称终极显示技术,新近研发成功的SGS(Super Grain Silicon)技术有助于实现OLED大型化,做到30英寸没有问题。”

在成本方面,AMOLED由于不使用价格昂贵的激光设备,可将设备投资降低75%,并将维持费用降低90%。拿AMOLED同LCD进行整机成本结构对比,前者因为不用背光源、彩色滤光片和使用更少的驱动IC,成本可以进一步降低。

第8页:态度不同 各厂商对AMOLED产生分歧

尽管当前的技术已足以使AMOLED满足高分辨率、低功耗、超大屏幕、户外显示能力的要求,而低生产成本在此类面板大规模量产后同样会轻松实现,毕竟于LCD面板相比,AMOLED并不需要背光源、彩色滤光片、驱动IC数量也会更少。但是各大面板厂商对于研发、推广AMOLED的态度并不相同,这使得AMOLED能否在未来一段时间内得到普及埋下了阴影。

很典型的例子就是,日系厂商三洋和先锋在2005年先后退出AMOLED领域;柯达因三洋退出,转与LG飞利浦建立新联盟;而对于东芝和佳能而言,研发的重点趋向于SED,这将是AMOLED潜在的竞争对手。

在AMOLED支持者中,包括了三星电子、三星SDI、LG飞利浦、友达等等。目前除了三星电子与LG飞利浦以发展大尺寸AMOLED产品为主要方向外,三星SDI、友达等都是以中小尺寸为发展方向,而奇美电子产品线则覆盖大中小尺寸。

DisplaySearch预测2007年市场上约会有22家厂商投入AMOLED市场,表明仍有不少人看好AMOLED市场未来的发展潜力。不过AMOLED发展的关键点还在于SGS技术能否在2007~2008年之前实际拉动中大尺寸产品出货量,这对整体市场而言至关重要。否则,成本下降极快、产量增长迅猛的LCD就不会给AMOLED留下太多市场空间,AMOLED的普及进程有可能受到拖延。

第9页:谨慎乐观 AMOLED成主流依然为时尚早

如果您通篇阅读我们的文章,就不难得出这样一个结论:AMOLED的发展前景是乐观的,但就普及而言,依然存在的一定的变数,这就是所谓的谨慎乐观。以下我们总结文章的几个主要观点,以帮助用户更好的了解有关AMOLED的方方面面。

1、限于工艺上的限制以及前景的考虑,TFT面板有可能会在今后两年中遇到发展的瓶颈,不过LCD面板在生产价格、成本以及推广上的优势会在某种程度上延续TFT的生存时间。

2、与LCD面板相比,AMOLED在响应时间、重量、功耗、视角、 色彩均匀度、分辨率上都具有相当大的优势,但目前而言,AMOLED在寿命、产品成本以及尺寸方面处于劣势。

3、长期来看,AMOLED生产成本的下降是必然的。AMOLED用的是有机材料,和具有TFT阵列的玻璃。但是他没有背光源,也不需要彩膜,这就是说OLED成本具有很大的压缩空间。尽管目前有机材料的价格非常高,但就长期来看,他的价格会因为产能的放大而下降。

4、尽管AMOLED拥有诸多先天优势,但并非各个知名的面板生产商都会研发生产AMOLED。但就目前得到的数据来看,世界前几大面板厂都明确表示将加大AMOLED方面的投入。AMOLED将首先应用在小屏产品(手机、数码相机以及Mp4)和大屏的平板电视上。

5、AMOLED能否得到更好的普及,关键点还在类似三星SGS这样的技术能否在2007~2008年之前实际拉动中大尺寸产品出货量,这对整体市场而言至关重要。否则,成本下降极快、产量增长迅猛的LCD就不会给AMOLED留下太多市场空间,AMOLED的普及进程有可能受到拖延。

纵观目前的整体市场,AMOLED依然处于萌芽阶段,今后的道路如何走,取决于多种因素的合力。但正所谓前途是光明的,道路是曲折的,我们认为AMOLED在下一代显示介质的竞争中,是最具竞争力的一个。

最后编辑:
作者:龙天
匿名
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

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