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AMOLED

AMOLED

别名 Active-matrix organic light-emitting diode
英文名 AMOLED
名词解释

AMOLED是一种屏幕显示技术,全称为Active-matrix organic light-emitting diode,意为有源矩阵有机发光二极体,AMOLED凭借其自发光的特性,如今广泛用于手机、显示器、电视等显示设备。

AMOLED是的来源可追溯到1936年,Destrian发现了有机电致现象,是AMOLED的核心技术OLED的开端。1987年,中国香港科学家邓青云首次制作出了基于OLED技术的发光器件,同时OLED的中文译名也是邓青云提出。基于OLED的AMOLED技术是源自1997年,Miltiadis K. Hatalis、Miltiadis K. Hatalis、Mark J. Stewart、邓青云、 John Burtis 五位科学家在学术会议正式提出了AMOLED这一概念,与其技术雏形。

AMOLED这一名词中,“OLED”表示其发光方式,即上文中提到的有机物在通电后可以发光。AM这一单词指的是的是主动控制,与之相反的则是PMOLED,即被动控制的有机发光二极管

AMOLED的核心技术OLED在于有机物通电后会发光这一现象,其技术原理,可以从AMOLED屏幕的结构开始讲起。 

从上图的AMOLED面板结构中,可以看到其核心元器件从下至上分别为玻璃基板(TFT)、阳极、空穴注入/传输层、有机发光层、电子注入/传输层和金属阴极 这几层结构。真正发光的部分是中间的有机发光层,或者说是发光层中的有机材料。

简而言之,AMOLED的技术原理是将AMOLED中的有机发光层通电后,电子可跃迁转换为光子,而光子本身是发光的。

AMOLED中的AM(Active-matrix),则是指屏幕对于OLED的控制方式。之所以AMOLED的显示内容能切换,要归功于背后的TFT(薄膜晶体管),正是它在控制每个发光体的亮度与亮灭与否。举个例子,如果OLED是灯,在使用灯的过程中,还需要给灯装上开关,AM就像开关,在AMOLED这一技术中,同样是举足轻重。

                                                ↑TFT的结构

与AMOLED相反,另一种PMOLED屏幕的P意味着Passive,即被动发光。只要有电流通过,整块屏幕都会被照亮。

相比传统的显示技术,AMOLED通过有机材料通电可发光的特性,实现了更薄、更亮、更省电、响应更快、对比度更高、饱和度更高的显示效果。

AMOLED显示技术脱胎于OLED发光技术 ,在1997年提出的6年后,2003年柯达公司推出了全球首款采用AMOLED显示屏的相机产品。

首部AMOLED设备是2004年推出的Benq S88手机,这块AMOLED屏幕来自中国台湾友达光电,当时的三星与LG都还无法量产AMOLED屏幕。2007年索尼推出了首款AMOLED电视 XEL-1,11英寸屏幕 960*540分辨率,售价达到了7000美元。在2010年后,AMOLED屏幕实现了飞速发展,市场占有率逐步走高,并在2018年开始成为了高端显示设备的代名词。

三星自2009年起,便在自家的触屏手机上采用了AMOLED屏幕,尤其是旗舰i8000与S8000。通过不断的技术革新,AMOLED的屏幕表现逐渐超越了LCD,2017年苹果在iPhone X手机上也换用了AMOLED屏幕。

 ↑首部使用AMOLED屏幕的苹果手机 iPhone X

在AMOLED屏幕基础上,2014年三星推出了世界首款曲面屏手机,2018年,vivo推出了首款屏下指纹解锁手机vivo X20 Plus 屏下指纹版,2019年三星推出了首款折叠屏手机三星Galaxy Fold。

根据Omdia的《OLED Display Market Tracker–Pivot–Forecast–3Q20》报告显示,2020年AMOLED占智能手机显示屏总出货量的29%。该机构预计,2021年OLED显示屏智能手机有望实现40%的市占率。

在AMOLED面板出货量上,三星是绝对的领头羊。2020年Q3洛图科技的调研数据显示,当季度智能手机AMOLED面板出货1.4亿环比增长39.7%,其中三星出货占比77%,BOE及LGD稳居第二及第三,中国面板厂占比由8%增至17%。

电视市场上,LG Display是绝对的领头羊,大型OLED面板仅有LG Display可以供应。市场调查机构Omdia数据显示,2020年OLED电视销售量将达到440万台。2019年全球TV市场总出货量约为2.4亿台,相当于OLED电视的市占率约为1.83%。不过Omdia预计OLED电视的发展将会相当迅猛,2025年OLED电视的出货量将达到1090万台。

2021年三星推出了新一代的E4发光材料,将AMOLED屏幕的亮度提升至1500尼特,远高于LCD屏幕的巅峰900nits。AMOLED屏幕的颜色丰富度与颜色准确度也在不断提升,越来越多的影视级监视器也开始使用AMOLED屏幕。 

截至2021年,AMOLED屏幕已经成为高端显示器的代名词。在专业测试机构DisplayMate的测试中,使用AMOLED的屏幕的多款手机不断地刷新屏幕显示纪录。测试机构Rtings对电视的评测中,AMOLED电视牢牢占据前十名。

在全球顶级认证公司TuV莱茵与SGS测试中,采用AMOLED屏幕的多款产品获得了护眼认证与低蓝光护眼认证。

在华丽的纸面参数外,AMOLED屏幕也存在一些争议,被消费者广泛讨论。

为了解决AMOLED屏幕不同颜色像素点寿命不同的问题,目前AMOLED面板广泛选用了Pentile次像素排列技术。这意味着相同分辨率的两款屏幕,采用AMOLED屏幕的实际显示精度要弱于TFT-LCD屏幕,但面板厂商并不会向消费者提及此问题。 

↑此类Pentile排列屏幕,被玩家称作周冬雨屏幕

部分AMOLED面板采用的低频PWM调光方式,也引起了消费者的争议。

和LCD屏幕不同,AMOLED屏幕是通过电流大小控制屏幕亮度,但屏幕亮度较低时,继续采用电流控制就会出现屏幕闪烁的现象。于是科学家提出了PWM调光,即通过屏幕闪烁来骗过你的眼睛,而你的眼睛却以为是亮度在降低。

↑高速摄像机下的PWM调光屏幕

2015年的电气和电子工程师协会文档IEEE Std 1789-2015指出,照明闪烁会产生潜在不利影响:

  • 光敏性癫痫或闪烁光诱导的癫痫发作(0.1%人口)

  • 偏头痛或严重的头痛,常伴恶心、视觉紊乱

  • 增加自闭症人的反复行为

  • 视力衰弱包括:眼过劳、疲倦、视力模糊

    对于低频PWM调光会造成的以上影响,屏幕厂商与电子设备厂商未做出相应提示,这一问题在网络上引起了大量的讨论。

三星显示作为小尺寸AMOLED屏幕的领头羊,推出了多个基于AMOLED显示技术的品牌,比如Super AMOLED、Dynamic AMOLED、Dynamic AMOLED 2X等。通过三星显示的营销,Super AMOLED一词已经被不少玩家所熟知。
三星还以AMOLED的中文音译 “奥魔丽”,申请注册了商标,并用于自家产品的宣传中。



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