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本文並不長,看起來很長是因為底下鄉民推文很多所致。 本文寫得淺顯易懂,而且還引用了很多插圖來解說。就算是社會組的朋友,看完這篇也可 以對AMOLED產業,及此技術的優缺點,有基本的瞭解。 我整理這些資料的目的是為了提升台灣人民對光電產業的知識。所以我把本文的版權送給 所有台灣人民。 歡迎大家任意轉貼此文至各bbs、臉書、部落格、論談,或各大網站。以幫助推廣光電知 識。 我所寫的文字大家可以任意複製,但是本文所附的圖片您如果要複製,請您得詢問一下該 圖片的網站是否同意。 謝謝大家。 ============================================================================= 內文開始: ============================================================================= 淺談 AMOLED PHOLED OLED 簡介 OLED是「有機發光二極體」的英文縮寫,它的「有機」二字不是有機蔬菜那種有機,是有 機化學那種有機,就是苯啊、塑膠啊那種,你去看OLED的分子結構,可以看到苯環和金屬 原子加其他原素的化合物。所以「有機發光二極體」不能拿來吃。 OLED的發光模式可以分成螢光(Fluorescent)和磷光(Phosphorescent)兩種。磷光OLED有 人把它簡稱為PHOLED。 紅、綠、藍三原色的OLED可以拿來做顯示器的畫素。因為可以用電路控制它們發光的亮度 ,所以紅、綠、藍三原色的OLED就可以直接取代TFT LCD中的背光源、液晶、彩色濾光片 這三層結構的功能。 驅動OLED顯示器的方法,可以分成被動(Passive-matrix OLED)和主動 (Active-matrix OLED)兩種。被動的可以簡稱為PMOLED,主動的可以簡稱為AMOLED。 所以說,主動趨動的磷光OLED,應該也可以叫PHAMOLED吧?只是沒人那麼囉嗦……科科 目前市面上看到的AMOLED通常是使用磷光材料(PHOLED)來做它的畫素。 OLED材料 目前,螢光(Fluorescent)和磷光(Phosphorescent)兩種OLED相比,磷光的發光效率較高。 但可惜,目前還未找到又長命發光效率又高的藍色磷光材料。 OLED材料業的主導廠商是日本的「出光產興」和美國的「UDC」,它們也是各有在做 AMOLED的面板廠的材料供應商與技術來源。 我們來看一下UDC的網站公布的材料數據: http://www.universaldisplay.com/default.asp?contentID=604 表中Operating Lifetime(hrs)的LT95%和LT50%分別代表,用了多久後亮度會衰退5%和衰退 50%。藍色很慘,用700個小時亮度就衰退5%了,如果你每天用AMOLED手機8小時,700個小 時還不到三個月。 有人測日系品牌的OLED電視: http://ppt.cc/BBmn 用1000個小時後,藍色OLED已經衰退10%以上了。 所以從OLED材料的基本特性就可以看出,藍色的老化速度太快,是發展OLED顯示器的根本 問題。 附上UDC近幾年的財報。 http://ppt.cc/oy9t 近三年營收簡直是用飆的。 另外,UDC和PPG在生產磷光OLED材料上有合作 http://www.universaldisplay.com/default.asp?contentID=624 PPG是化學大廠 http://www.ppg.com/en/Pages/home.aspx AMOLED 先講他的老祖宗PMOLED。 http://static.ddmcdn.com/gif/oled-passive.gif
在三原色下面接正極電路,上面接負極電路。這個設計很直覺,就是從外部電源對特定的 正負極供電,那顆特定的畫素就會被點亮。 再講AMOLED: 工研院的這篇文章的圖1,就是AMOLED的結構剖面: http://www.itri.org.tw/chi/lib/DownloadFile.aspx?AttNBR=6706 AMOLED的結構簡單來說,是由上玻璃、OLED、下玻璃,三層所構成。下玻璃裝有TFT矩陣, 負責控制他樓上的OLED,OLED負責發光,因為OLED很脆弱,所以OLED樓上要再裝個上玻璃 保護它不會碰到氧氣和水氣。上玻璃和OLED接處的那一面,鍍有一層透明的導電材料,作 為和下玻璃TFT矩陣對應的負極。 講的有點複雜,看下圖就知道啦: http://static.ddmcdn.com/gif/oled-active.gif
用一整片導電材料當負極。然後正極則是用TFT矩陣(沒錯,就是TFT LCD中的那個TFT)。 所以AMOLED點亮各畫素的原理就類似TFT LCD控制各畫素裡面的液晶分子的原理。 至於TFT LCD的原理為何?這個已經可以google到一堆中文的文獻了,大家可以自己去找 找看。 譬如說這篇「南台科技大學」網站上的TFT與彩色濾光片介紹: http://eshare.stut.edu.tw/EshareFile/2010_5/2010_5_b4cf00bc.pdf AMOLED面板的優缺點 AMOLED的三原色自己會發光,所以不需要背光源,它的黑色就是直接熄滅掉該畫素。所以 它的黑可以黑到跟「把手機關掉」一樣黑。如下圖,右邊那隻。 http://ppt.cc/0zr2 這個好處就是畫面中的暗色可以很暗,讓畫面對比很好。而且暗色時是直接減少該畫素的 發光度,所以暗色時很省電。不像TFT LCD暗色時背光源還是開著的。 「OLED材料」那段有講到,藍色老化速度很快。所以「如何讓脆弱的藍色活久一點」是 AMOLED設計上的大難題。 在2010年,材料業者UDC建議各AMOLED廠下圖這個方案: http://ppt.cc/yvXa 把RGB三原色改成RGBb,用一個淺藍和一個深藍來分擔工作量。從此,AMOLED陣營就開始 了「三原色大小不相同」的艱苦旅程。所以,你看到「三原色大小不相同」且排列方式花 招百出的面板,並不是那樣比較先進,那是不得已。 來幾張「放大鏡下的AMOLED面板」當例子: http://ppt.cc/3L3_ http://ppt.cc/wTGN 這些花招百出的RGB設計,在解析度上也會出現一些問題,下面網址有討論此話題的專文: http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1978162 有的人把藍色做得很大,一開始是阿凡達面板,然後藍色一點點老化後會變成正常面板, 然後藍色老化更顏重後變納美克星面板。 有的人在電路設計上改良,命令它在高亮度時,以綠色來提供較高比例的亮度。所以命令 這些面板發白光,可以看到藍色或綠色的色偏。 http://ppt.cc/U_MR 此圖截錄於此影片的4分51秒 http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=5GMQ2ucHuxc#t=287s
AMOLED因為不需要背光源,所以被認為比光從背光源發出,還要經過重重阻礙(導光板、 偏光片、TFT玻璃、液晶層、彩色濾光片)才能從面板裡射出的TFT LCD面板省電。 但是,從另一個角度想,AMOLED是直接用三原色發光,不依賴白光背光源,所以AMOLED要 顯示白色就要三原色一起發光,它的紅光和藍光發光效率不佳,如果要逼他們兩個發得跟 綠光一樣強,那會很耗電。 http://files.tested.com/photos/2012/03/16/55-6041-amoled.jpg
這個2010年的測試,AMOLED發白光時耗電量是TFT LCD的3倍。 當然,AMOLED是很好的面板,只是站在材料特性的角度,如果要讓你的AMOLED活久一點。 要少上以白色為底色的網站,多上ptt。並且要少看藍色的圖片,不要看海的照片,不要看 晴天的照片,不要看海灘遊俠和海綿寶寶。多看七龍珠在納美克星那段,那邊大部份的人 和景物都是綠的,佛力扎的氣功大部份是紅色的,紅色發光效率雖然不好,但是壽命很長 ,沒有關係。 展望: 希望UDC、出光產興等材料業者可以早日找到更好的藍色磷光材料。 註:那美克星是大長老的故鄉,那邊的海和天空及陸地都是綠色的。 http://ext.pimg.tw/kopfamily/4b42fa3a594da.jpg
-- 股市上漲1%,投資人就會高估自己的智商1%。 股市下跌1%,投資人就會低估總統的智商1%。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 1.168.198.186
windflye :推 02/15 19:29
leouni :趁勢追擊 逼AMOLED自爆 這技術被三爽養起來 很恐怖 02/15 19:32
waiting0912 :難怪三爽手機用久了好像會偏綠 02/15 19:55
dichotomyptt:不錯 用心推 02/15 19:59
joveryant :哪來那麼好的文章啊 拜托多發文啊!!!! 02/15 20:14
ptpaco :推!長知識! 02/15 20:19
banbanzon :oled的優點還少說幾樣了 可以看看阿婆註冊的oled專利 02/15 20:37
banbanzon :某項優點相當關鍵(不是捲摺) 被三星練出來肯定起革命 02/15 20:41
補個專利搜尋網站 http://www.patentlens.net/patentlens/structured.html 在title輸入 OLED 在applicant/assignee輸入 apple 就可以看到該公司的OLED專利。 b大說的專利有在這幾個專利裡面嗎?
littlelaba :推推 02/15 20:43
banbanzon :不得不說阿婆賊又有遠見 嘴巴嫌amoled身體倒挺誠實XD 02/15 20:43
阿婆: iAMOLED_In_Cell_touch !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! http://www.oled-display.net/apple-files-three-oled-display-patents/
stevepig100 :多上ptt XD 02/15 20:47
asdfghj12345:超推 ~ 02/15 21:04
musie :想不到stock版有如此專業的技術文章.. 02/15 21:23
newlly :推推 02/15 21:31
ljsnonocat2 : 02/15 21:38
gigiflute :那要買哪一種螢幕最長遠? 02/15 21:40
nicegrenade :史塔克版一堆專業文阿XD 02/15 21:51
SeaNMiz : 02/15 22:04
kenro :推專業文!很棒,真希望能多些這樣的文 02/15 22:25
wolfspring :推推 強! 02/15 22:36
Angraecum :^^ 02/15 22:36
volt27 : 02/15 22:50
jakkx :那美克星面版XDDDDD 02/15 22:51
kimigogo :只可惜解析度遇到瓶頸 02/15 23:04
k29571159 :推生動的比喻XDDDDD 02/15 23:12
banbanzon :No 是US20110267279 很多網站都說啥改善耗電三小的 02/15 23:16
我把專利文件的連結附上,給有興趣的板友看。 http://www.google.com/patents/US20110267279
banbanzon :但仔細看專利內容並推敲就覺得這樣的設計很恐怖 02/15 23:17
banbanzon :絕對是螢幕的二次革命 02/15 23:17
kimigogo :其實有簡單的技術可以取代OLED... 02/15 23:27
brightest :問題還這麼多 竟然還是被三爽炒起來 02/15 23:35
bestben :超精闢 02/15 23:54
Ghostwolf00 :推...長知識 02/15 23:55
banbanzon :就上層http://is.gd/8cswFD 結合下層 02/15 23:59
補個ban大影片提到的OLED協會 http://www.oled-a.org/members.cfm
banbanzon :http://is.gd/cIN72P 02/15 23:59
Re12345 :不懂螢幕變得半透明除了炫以外有啥比較實質的意義=.= 02/16 00:10
裝在擋風玻璃,就可以邊開車邊看A片惹! 感謝ban大分享,長知識惹。 這邊補一下ban大這個話題的東西。 UDC推出了透明的OLED http://news.cnet.com/2300-1008_3-6111917-3.html 透明OLED面板的結構剖面和原理,也順便講到可捲摺OLED http://electronics.howstuffworks.com/oled4.htm 相對現在AMOLED面板上用的磷光OLED(PHOLED),透明OLED (Transparent OLED)和 可捲摺OLED (Foldable OLED)的發光效率較差。 所以如果拿來做行動裝置可能會很耗電。 但是透明OLED (Transparent OLED)如果拿來做桌上型裝置,應該很好玩。如Apple下面那 個專利: Apple申請了「多層結構透明OLED面板專利」,這可以拿來做裸視3D。 http://www.flatpanelshd.com/focus.php?subaction=showfull&id=1311328327
peja90123 :推 02/16 00:16
rainley :什麼 這竟然是股票板不是手機版XD 還以為我跑錯了 02/16 00:55
lililolo :用心值得推一下,不過驅動方式那有點問題,找時間再補 02/16 01:08
lililolo :我再補充 02/16 01:08
期待大大的補充。
takano :推好文分享 02/16 01:18
azbl :讚!! 用心!! 02/16 01:20
csaga :深入淺出的好文,不推不行 02/16 01:29
lovein1 :推一下,oled的確有缺點,但研發就是要改善這些根本問 02/16 02:44
lovein1 :題,LCD也經過長時間的研發才有今天,希望最終都可以 02/16 02:45
lovein1 :走到自發光的顯示器 02/16 02:45
fablife :推好文 02/16 03:57
emi55884 :專業 02/16 06:30
afters :期待自發光顯示器解決漏光問題,閱讀舒適度好很多 02/16 08:37
littleheady :專業推 專利網站也不錯 不過更新時間也太久了.. 02/16 10:18
a822305877 :看到專業文先推 不過是趨動還是驅動阿@@? 02/16 13:55
謝謝訂正。
a822305877 :看到最後 多看PTT少看海是哪招XD 02/16 14:00
t426899 :淺顯生動 02/16 14:13
duter :為什麼win7預設的背景是藍色的,寶傑你說說看。 02/16 15:16
accountingtn:那請問,有那幾家公司做這個的,股票投資者關心的是這 02/16 15:35
accountingtn:個,不是技術,那是工程師在做的事 02/16 15:35
美商和日商掌握最上游的材料科技。文中講的那幾家材料商股票都有上市。 台灣和韓國的面板業則是把這些材料應用來做面板。台日韓面板龍頭都有做這塊。 有的人技術和材料母廠來自美商,有的來自日商。 這些google一下應該就能找到中文的資料了。
a822305877 :我認為樓上這種想法會導致被新聞牽著鼻子走 02/16 15:40
a822305877 :了解技術內容及瓶頸 才能去思考應用面的廣度 02/16 15:41
a822305877 :就像要多看PTT少看阿凡達這種省電細節 不也是這樣來 02/16 15:41
LiDICO :推~ 02/16 16:07
jova :看股市版 長知識 推一個 02/16 16:41
jessti :藍光往後應該會走螢光材料 雖然壽命比較長 但是發光 02/16 17:44
jessti :效率會比較低 日本九洲大學現在推的新型螢光在理論上 02/16 17:49
jessti :是可以解決螢光材的效率問題 但是高效率的藍光還在開 02/16 17:50
jessti :發當中 02/16 17:50
日本的出光產興,產品是以螢光材料為主。 http://www.idemitsu.com/products/electronic/el/performance.html 至於螢光材料和磷光材料的特性和相關理論,我就看不太懂了Q_Q.
jessti :不得不說您真強大 尤其在這個看板看到這樣的資訊 02/16 20:10
jessti :電激發時能量分部螢光佔25% 磷光佔75% 一般元件有20% 02/16 20:12
jessti :的光取出效率 因此螢光外部的量子效率為5% 磷光材可 02/16 20:13
jessti :進一步將螢光化為磷光 外部量子效率到20% 02/16 20:14
jessti :但是藍光磷光電激發時容易分解 壽命比較慘 02/16 20:16
jessti :日本他們現在做的是把磷光逆向轉回螢光 理論上一樣 02/16 20:17
jessti :可以獲得20%的外部效率 目前藍光似乎已經到10%左右 02/16 20:18
謝謝您的補充。
moodhunter :那想請問原po對包子跟戀人的看法? 02/16 22:48
要先研究完台廠、日廠、韓廠的專利布局,才會有看法。 既然材料專利掌握在美國和日本材料業手上。 那面板廠的專利可能就只是一堆線路設計、RGB排列,之類的應用專利。這種專利對競爭者 的威脅會大嗎? 等到藍色材料突破後,那些因應藍色材料弱點的專利應該都會變垃圾吧...... 難怪有人想等到材料技術成熟後才大舉切入此市場。 現在只先想些很潮的應用,然後把很潮的應用先申請專利來卡位......................
jessti :我是覺得OLED在製程上的專利比較值得注意 這東西直接 02/17 00:26
jessti :影響良率跟成本 每個sub-pixel都要靠蒸鍍去做很可怕 02/17 00:28
http://www.oled-display.net/wp-content/uploads/2011/09/liti-fmm.jpg
這張圖,最左邊那個FMM法就是蒸鍍。 簡單來講就是把OLED材料氣化,讓它飄過小洞,黏到基板上我們要的位置。 中間的Ink_Jet法,就類似噴墨印表機。 右邊就是LITI (Laser Induced Thermal Imaging)法。
switching :三爽跟3M授權了LTIT 雷射轉印技術 02/17 00:31
switching :LITI 拼錯 可達到高解析度 降低蒸鍍的問題 02/17 00:32
jessti :樓上可以多講一些嗎? 對製程技術沒什麼瞭解 02/17 00:34
LITI (Laser Induced Thermal Imaging)介紹: 先講個比喻再來解釋製程: 有一個幼稚園的小朋友,拿了白色、紅色、綠色、藍色,的色紙各一張。 他把紅色色紙放在白色色紙上,然後拿根筷子在紅色色紙上用力劃一條線。接著他拿開紅 色色紙,發現白色色紙上有一條紅線。 接著,他把綠色色紙放在白色色紙上,然後拿根筷子在綠色色紙上用力劃一條線,這樣, 白色色紙的紅線旁邊就出現一條綠線了。 然後再拿藍色色指來做一樣的事,這樣,白紙上就有紅綠藍三條線了。 然後開始講LITI: 請把玻璃基板類比成上文的白紙。三原色的Donor類比成上文的色紙。雷射光類比成上文 的筷子。 請跟這網頁最下面的插圖一起服用。 http://www.oled-a.org/news_details.cfm?ID=744 此圖的右半部描述的是「把紅色OLED原料鍍到基板上」 先把三原色OLED材料塗在塑膠板上,這個東西叫作Donor. 接著,把紅色Donor放到玻璃基板上,然後用雷射從他上面掃過去。 接著,把綠色Donor放到玻璃基板上,然後用雷射從他上面掃過去。 接著,把藍色Donor放到玻璃基板上,然後用雷射從他上面掃過去。 這樣就完成OLED三原色的鍍膜了。 這是另一個網站找到的步驟圖: http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1566119912003862-gr2.jpg
不過實做上,現在藍色還是用蒸鍍的,紅色和綠色才是用LITI法。 大陸的網站是說這方法可以讓AMOLED的解析度從300ppi拉高到400ppi以上。 但是如果要在手機上顯示1080p的解析度,那需要440ppi以上才行。 所以就算有LITI,AMOLED陣營的工程師還是得血尿爆肝Q_Q.,才能跟TFT LCD一較高下。 不過話說回來,就算解析度提高了。但是藍色OLED材料壽命太短這個問題還是AMOLED這個 技術的最大弱點。 註:1080p是什麼意思? http://zh.wikipedia.org/wiki/1080p
compuworld :推好文 02/17 00:55
moodhunter :推...簡單說長期不太妙是嗎.. 02/17 02:25
tab193 :Appreciate 02/17 11:11
Struggle804 :推推 02/17 14:27
gigiflute :說到線路,最近的50"面板應該有很多漏光,注意唷! 02/17 17:57
bye2007 :推推 很有趣 02/17 19:17
siarim :多謝分享專業知識 小弟受教了.. 02/17 23:25
stella323 :我修完OLED的課真的覺得...還是少碰好了 XDD 02/18 07:59
lovein1 :本篇算是少數寫oled內容正確性高的文章了,oled的技術 02/18 10:23
lovein1 :真的很難以1.2篇文章概述,太多關鍵技術待研發 02/18 10:24
espirit :看股版長知識,謝謝^^ 02/18 11:41
kimfatt :大笑 推 02/18 12:12
louisslash :讚!剛好跟我工作有關,長知識。 02/19 16:52
louisslash :看完一便再推一次。 02/19 17:14
※ 編輯: TanIsVaca 來自: 1.168.226.15 (02/20 17:29) TanIsVaca:轉錄至看板 Android 02/22 20:56 Exynos:轉錄至看板 MobileComm 02/22 21:44