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BT.2020色域超牛!凭TADF技术实现高色域覆盖率及细腻色彩过渡

接入正题以前,看一看上面所展示的图片中,基于BT.2020色域的图片以及基于P3色域的图片二者的显示效果带有差异的状况,通过那些状况能够瞧出来右边的图片在展开色彩展现的这层表现力所面,很明显地是比不过在左边那边的,二者之间视觉上的那种冲击力所存在的差别清晰显现出来了。

虽然,这仅仅只是BT.2020色域恐怖实力的极小部分,其真正能展现卓越之处的是全链路高色域高色深记录以及回看,这里面还涵盖HDR视频回放,接下来就瞧瞧它为何如此厉害。

1,TADF 技术

该技术的全称是 Thermally Activated Delayed Fluorescence,也就是热激活延迟荧光,其技术原理是,相关材料在外界热激发促使下,能够把三线态激子转变为单线态激子,进而达成较高的荧光发光效率。

京东方把基于自身专利技术所形成的技术简称为“敏化高色域技术”,它采用“深绿超荧光 + 深红磷光”这一组合方案,重点布局深绿超荧光,深绿超荧光凭借 TADF 敏化深绿荧光以及高效的长程能量传递,保留了 TADF 100%内量子效率的优势,进而补足荧光材料发光效率的短板。

与此同时,还能够让深绿荧光材料所具备的高色纯度优势得以发挥,进而使色域得到进一步提升,最终达成超过95%的BT.2020色域覆盖率!相较于普遍被采用的P3色域而言,它不但能够呈现出更为丰富的色彩,而且能让色彩的过渡呈现得更加自然且细腻。

像上面图形展示的那样,TADF技术涵盖的色域范围相较于BT.2020标准而言,仅仅小了那么一丁点儿,然而与常规器件运用的P3色域相比较,却显著大出了许多,这多出来的那一带范围,恰恰是常规手机屏幕无法显示出来的颜色。

从下面所展示的光谱图来看,能够瞧出,其所匹配的深绿光和常规绿光相比较,谱峰明显朝着蓝色方向移动,并且半峰宽显著变窄。同样地,对应的深红光跟常规红光相较,谱峰明显朝着红色方向移动,同时半波峰宽也变窄了。

TADF 技术有着能够展现更多颜色这一特性的物理基础在于这个光谱特征,其谱峰更为尖锐并且间距更为宽阔,此外,因为深红光与深绿光的接缝处极为低,所以它还天然具备颜色过渡更加自然细腻的特征。

前头业界的现象是,红色磷光材料的对应供应商处于垄断状况,绿色磷光材料的对应供应商同样处于垄断状况,并且主要供应商都分布在韩国、日本、美国、欧洲这四处地方,中国OLED屏幕厂商要是打算突破这层专利厚墙,那可以说是极为困难。

然而,京东方却换了一种与众不同的途径,研发出了“深绿超荧光”,这是一种能弥补荧光材料发光效率不足之处的创新性材料,而且还具备高色纯度的优势。

先是有了“深红磷光”材料这一重大突破,接着才最终达成了TADF技术在色域覆盖方面令人惊叹的成果,然而想要将TADF技术的优势充分发挥到极致,仅仅依靠普通OLED架构是远远不够的,那么在此时,Tandem技术便应运而生了。

2,Tandem 技术

事实上,该项新技术跟其称作 Tandem 的字面上所表达的意思是一样的,也就是有着“串联”这样的含义,当然了,它的另外一个称呼“叠层蒸镀显示技术”会显得更为贴切的。

简单来讲,其技术原理是,借助电荷产生层把多个发光单元进行串联,如此一来,这种器件结构呈现出低功耗的特性,具体而言是功耗降低超过30%,而在高亮度方面又很突出,能提升两倍以上,同时具有长寿命的特点,器件寿命延长还能达到四倍以上。

既然其优点那么多,那为何不能普及呢?

首先存在制造难度方面的问题,如下方图示呈现这般情况,于制造流程当中,要精准对齐电荷产生层上下的两层RGB像素,倘若出现任何极其微小的偏差状况,那么就会致使显示效果有所下降,而对于良率来讲,这简直堪称十足的灾难!

其次,双层串联式结构,对显示算法、校准有着极高要求,特别是在低亮度的情况下,OLED材料的红、绿、蓝发光器件效率的差异非常大,且双层架构因电流分担这一特性,又急剧地放大了这种效率差异!

这样一来,便直接给显示驱动调试招致了极大困难,毕竟即使是单层OLED的平常屏幕,在暗光状况下都易于出现偏绿情形,更不用说双层OLED屏幕了。另外,双层OLED对于温漂也更为敏感。

新的显示算法要开发,用来精准控制电流这种方式,进而精确控制两个发光层的亮度和色彩,为解决这两个大问题,显示算法要为此精准控制电流,还要加强校准优化,屏幕要进行温度侦测,通过显示驱动芯片开展偏色补偿。

由此可见,双层OLED屏幕的缺点总结起来就只是一个字,这一个字便是“贵”!所以接下来便能够解析其优点为何那般厉害,其中亮度极高这一点很好理解,毕竟就如同“1+1=2”这件事一样,那么其功耗低以及寿命长又是怎么一回事呢?

原先时兴的OLED器件的发光效率并非那样呈现线性,反而是伴随亮度的递增先是上升随后下降,因而普通屏幕于显示高亮度之际实际所耗功率实属非常之高,唯有在中等亮度之时发光效率才会保持在最为高大的水准之上!

处于这个时候,要是替换成双层串联架构,那么每一层只要都是中等光线亮度,那么叠加之后难道不就成为高亮度了吗?而处在这个时候,每一层的发光效率都是处于最高状态的——这就是在同等亮度情况下功耗能够降低超过30%的关键要点所在。

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提到寿命问题,实际上它与功耗问题存在着很强的关联度,这是由于双层发光材料对电场强度起到了分摊作用,并且每层均能够处在甜点效率状态下开展工作,所以老化速度显著减缓——亮度衰减以及烧屏风险都大幅下降。

最后,把TADF技术融合进去,就可以达成将高色域、低功耗、长寿命汇聚于一体的高性能OLED显示效果,同时增强HDR的视觉冲击力以及真实感,总的来说就是能够起到“1+1>2”的效果。

3,TADF+Tandem+COE 技术

今年,因iQOO15卖得火热,三星的“无偏光片”技术可是着实挣了些眼球,那把这“无偏光片”技术送去跟京东方的Tandem OLED技术较量一番的话,到底是哪边更胜一筹呢?又或是俩难分高下呢。

事实上,京东方是存在自身的无偏光片技术的,也就是那所说之COE技术,因而这两者根本无需进行比较,只要能够将它们融合起来,那便会是业界最为强大的了。

实际情况是,京东方确实存有这种融合技术!就如同图中所呈现的那样,这种融合技术不但达成了色域覆盖的再一次延伸拓展,而且还持续使得峰值亮度表现得以提升,只是目前暂时尚未进行量产。

实际上当下,“TADF+Tandem”屏幕方才处于刚刚量产的状态,并且它仅仅只是那种搭载在Mate80 RS这般顶级旗舰之上的价格昂贵的硬件,因此“TADF+Tandem+COE”技术要是想达成量产,还有漫漫路途要去前行。

此外,COE技术的工艺难度,其自身就是那种与Tandem技术相匹敌的存在,在两者相结合的状况下,良率达到了堪称“灾难与灾难叠加”这般地步的级别!

能够预见到的情况是,要是想要达成“TADF+Tandem+COE”技术的量产,那么就一定要先处理好“TADF+Tandem”屏幕的大规模出货这一问题。

比如说,荣耀Magic6 RSR率先发布了京东方Tandem技术,过了一年半,华为Mate80 RS接着完成了首先发布“TADF+Tandem”技术这样了不起的事,以后哪一家能够首先发布“TADF+Tandem+COE”技术,就等着瞧吧。

知识补充:

倘若无偏光片技术,也就是所谓的 COE 技术,其呈现的效果这般良好,那么为何其他的 OLED 屏幕都要用到偏光片这一物品呢?

原本那种诸如LCD时代的不透明塑料片样的偏光片产物,为何会延续到了并不需要偏光片的OLED时代呢,皆是由于它能够凭借防止来自面板外部的光线“撞击”到像素间的电极进而产生反射。

如下图示,光线射进偏光片后,变为垂直方向的偏振光,经反射后,成为水平方向的偏振光,所以无法透过偏光片,继而反射到人眼之中。

这意味着,尽管OLED像素具备自发光的属性,并不依赖偏光片来操控像素显示,然而这个东西却能够提升OLED显示屏的可视程度。

但这仅仅是个妥协状况下的方案,原因在于存有这样的情况,偏光片会致使将近50%的光线出现损失状况,并且还有另外的情况,偏光片自身的厚度会使得屏幕整体的厚度出现增加的态势——如此一来便能够解释为何率先运用这项技术的是对屏幕厚度有着敏感反应的折叠屏了。

于是,无偏光片技术登上了历史舞台呀:在它发生之前呢,先是对传统的AMOLED进行封装,当这个封装完成之后,然后在其上面再去镀上一层彩膜,而且这彩膜针对每个像素,是对应着这个像素颜色的彩膜,并且像素间隙是通过黑矩阵把它们隔开的。

要是有外界光线射进来,那么不需要的那些部分就会被黑矩阵这个区域给吸收掉,透过彩膜射进来的部分,要么被那个像素点反射出去,要么在反射进程里被黑矩阵区域阻挡住,或者在别的彩膜区被吸收掉。

如所示图像,不管进行怎样的反射,入射的那绿色的光在经过种种反射之后依旧是以绿色的光这种形式被反射出来。至于透光这方面的问题同样不存在忧虑,因为彩色的薄膜对于RGB主波长的透过率相对较高大概处于70%到90%这个范围,和偏光片相比较而言那可真是高出太多了!

另外,鉴于这层通过蒸镀方式上去的彩膜,其厚度处于几个微米的级别范围,所以能够极大程度地削减屏幕的厚度度量,与此同时,还能够节省偏光片的成本支出——因为偏光片属于塑料材质类型,所以由此还被赞誉为具备环保特性品质的技术。

位于最后的是上面曾经提及过的,这项技术在各个方面都表现出色,唯独价格高昂。之所以高昂,是源于若期望达成无偏光片结构,就必须增添四五个光罩的投资,而正是这四五个光罩构成了问题的核心关键点。之所以这么说,是因为在彩膜上的滤光片与下面的像素之间,务必确保精准对准,否则画面显示将会出现偏差,鉴于此二者对准的精度要求极其苛刻。

另一方面,当下不存在偏光片结构的 AMOLED 屏幕,全部是基于薄膜封装,也就是塑料,然而现阶段的光罩加工以及材料,多数运用高温工艺,所以必须采用低温光刻胶,还有低温加工工艺。

并且哪怕是当下现行的这个低温工艺,温度处于90摄氏度的状况这下,薄膜仍然有产生形变的可能性,这样一来就会致使最终的良率出现降低的情况。进而良率降低会使得成本跟着增加起来,再且加上四五个光罩的投资,其成本之高通过想象便能够知道了。

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