LCD与AMOLED大对决 竞逐高性能、低成本

2013-11-30 11:40:33来源: 互联网 关键字:LCD  AMOLED  高性能  低成本

市场研究机构 NPD DisplaySearch 观察指出,平面显示器(FPD)市场正在从产能扩张转向技术提升演变;在成熟市场与技术应用之下, TFT LCD 仍是平面显示市场的技术主流,而 AMOLED 的生产技术虽然尚未成熟,其性能仍较LCD更高,尤其体现在曲面电视等新奇设计上,AMOLED已开始展现其特点。在两项显示技术逐渐直接竞争的状况之下,其各自发展目标都是更高的性能和更低的成本。

  经过多年发展,TFT LCD生产技术已经很成熟,为了满足高解析度等高性能要求,面板厂必须同时提高大尺寸及中小尺寸面板产品的製造技术,并将其标準化以便大量製造。然而NPD DisplaySearch表示,目前小尺寸 AMOLED 产品的生产技术虽没有如TFT LCD的标準製造流程,但主导的韩国AMOLED面板厂及设备厂商正逐渐将其成熟化,另一方面,AMOLED TV面板的製造技术则呈现多样化及复杂化,短期内不会标準化的状况。

  无庸置疑,高解析度是当前TFT LCD大尺寸及中小尺寸产品的最重要规格。然而怎样提高TFT LCD解析度?如何最佳从设计到生产的每一步生产流程达到高解析度?NPD DisplaySearch认为在达到高解析度的过程有以下为叁点基本要素:

  ˙高开口率TFT画素设计(High aperture ratio TFT pixel design);

  ˙高精度生产设备(High accurate process equipment);

  ˙生产技术的最佳化(Optimized the process technologies)。

  以上基本要素如下图表示,可以看到在达成高解析度的过程,面板设计上必须注意到开口率的提升,例如由50%提高到70%;而提升的同时许多设计元素必须变更。而同时亮度(Brightness)、对比(Contrast Ratio)、讯号干扰(Crosstalk)、面板驱动状态不稳(Flicker)等,都会因为开口率的变化而影响到画质。

  而在提高开口率的同时,也比须同时在面板设计上考虑薄膜电晶体的大小必须再缩小、玻璃基板上的电极佈线必须更缩小以及驱动晶片必须更缩小等等因素。

  高解析度LCD面板生产与设计时必须考虑之要素

  高解析度LCD面板生产与设计时必须考虑之要素

  (来源:DisplaySearch)

  而 AMOLED 面板结构虽然较液晶面板更简单,但其製造技术与程序却更复杂。这时不能不提到领先者Samsung Display 的製造技术,NPD DisplaySearch 认为该公司已经完全掌握小尺寸AMOLED产品的生产技术,而建立起对其他面板厂而言相对困难的技术障碍。

  Samsung Display最主要的成功关键在于其利用不断开发出OLED自发光画素排列的方式、例如由Strip RGB的排列方式一直到Pentile的排列方式不断的创新、再配合其成熟的FMM (Fine Metal Mask) 蒸镀技术,达到AMOLED的高解析度。OLED解析度透过不同的画素排列方式提高之后,大量生产的最后一关则只剩生产流程的最佳化,好让良率提升。

  下图是Samsung 每一个世代的 Galaxy 智慧型手持装置AMOLED面板,由Galaxy S 到Galaxy S-II、再到Galaxy S-III,由Galaxy Note 再到Galaxy Note-II,叁星不断的在OLED画素排列上开发出独到的创新,最后终于以Galaxy S-IV的Full HD解析度,也就是440 ppi (Pixel Per Inch)的超高解析度为AMOLED立下新的里程碑。

  

  Galaxy 系列手持装置AMOLED面板的画素色彩排列

  (来源:DisplaySearch)

  另一方面,在OLED TV面板的部分,儘管Samsung与LG等领先厂商宣称均已量产OLED电视,但NPD DisplaySearch 认为,直到目前为止OLED 电视的两大主流技术──WOLED和RGB,都还不能说是成熟的状态。

  NPD DisplaySearch预期自2015年开始,电视将会扮演OLED面板产业主要的成长驱动力量,因此OLED的未来可说是寄託于OLED电视;OLED面板厂商必须赶紧解决技术问题,才能量产OLED TV而与LCD电视开始竞争。目前的两大主流OLED TV的技术与生产程序事实上相当不同,这也是因为其OLED面板的结构差异相当大,如下图所示:

  

  RGB OLED面板与White OLED面板结构与发光发色方式之差异

  (来源:DisplaySearch)

  如此结构上的差异造就了製造技术与程序上的差异,换言之对于要发展OLED TV的面板厂商而言,必须两者择一。不过NPD DisplaySearch 认为在生产技术上所面临的挑战与解决方式是大同小异的。

  以下为NPD DisplaySearch 所观察到的OLED电视面板生产的挑战和解决方案:

  ˙挑战1──稳定度高的高性能OLED发光材料(High performance OLED materials for TV);

  解决方案──目前韩国厂商已经开始大量採用磷光材料(Phosphorous type)。

  ˙挑战2──如何採用低温多晶硅(LTPS)和金属氧化物(Oxide TFT)技术来稳定背板(Backplane)生产技术;

  ˙解决方案──改变低温多晶硅与金属氧化物的材料成分,并将生产流程再最佳化。

  ˙挑战3──如何提高大尺寸OLED面板蒸镀(Evaporation)技术;

  ˙解决方案──必须依靠设备精準度的再提升以及设备工具的稳定性。

  ˙挑战4──OLED成本再降低;

  ˙解决方案──提升良品率,并降低OLED材料的消耗。

关键字:LCD  AMOLED  高性能  低成本

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1130/article_21442.html
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