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接入正題之前,先看一下上圖所示的基于BT.2020色域圖片和基于P3色域圖片之顯示效果差異,從中可以看出右邊在色彩表現力方面明顯比不過左邊,視覺沖擊力差別一目了然。
當然,這還僅僅只是BT.2020色域恐怖實力的冰山一角,其真正能夠大放異彩的地方其實是全鏈路高色域高色深記錄和回看(包括HDR視頻回放),下面便來看看其為何會這么牛。
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1,TADF 技術
該技術全稱為 Thermally Activated Delayed Fluorescence(熱激活延遲熒光),技術原理為相關材料在外界熱激發的作用下能將三線態激子轉化為單線態激子,從而實現較高的熒光發光效率。
京東方基于自主專利技術將其簡稱為“敏化高色域技術”——采用“深綠超熒光 + 深紅磷光”組合方案,重點布局的深綠超熒光通過 TADF 敏化深綠熒光及高效的長程能量傳遞,保留了 TADF 100% 內量子效率的優勢,以補足熒光材料的發光效率短板。
同時還能發揮深綠熒光材料的高色純度優勢,進一步提升色域,從而實現95%以上 BT.2020 色域覆蓋率!這相較于普遍采用的P3色域,不僅能顯示更豐富的色彩,還能讓色彩過渡更自然細膩。
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如上圖所示,TADF 技術所覆蓋的色域僅比BT.2020標準小了一點點,但相較于常規器件所采用的P3色域卻明顯大了一圈——這圈范圍正是常規手機屏幕所顯示不了的顏色。
從下面所示的光譜圖也可以看出,其對應的深綠光相較于常規綠光譜峰明顯藍移且半峰寬顯著收窄,對應的深紅光相較于常規紅光則譜峰明顯紅移且半波峰寬收窄。
這個光譜特征就是 TADF 技術能夠顯示更多顏色的物理基礎(譜峰更尖且間距更寬),另外由于深紅光和深綠光的接縫處非常低,使得其還先天擁有顏色過渡更自然細膩的特征。
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之前業界的情況是紅色和綠色磷光材料之相應供應商皆為壟斷存在,且主要供應商皆分布于韓、日、美、歐四處,中國OLED屏幕廠商若想突破這層專利厚墻可謂極其困難。
但是,京東方卻另辟蹊徑,開發出了“深綠超熒光”這個能夠補足熒光材料發光效率短板的創新材料,同時還兼具高色純度優勢。
結合“深紅磷光”材料這一大突破,最終才有了 TADF 技術在色域覆蓋方面的驚人成就。當然,要最大化發揮 TADF 技術的優勢,單憑普通OLED架構還不夠,這時候 Tandem 技術就登場了。
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2,Tandem 技術
實際上這個技術如其名 Tandem 的字面意思一樣,就是“串聯”的意思,當然其另一個名字“疊層蒸鍍顯示技術”會更貼切一些。
其技術原理簡單說就是,通過電荷產生層將多個發光單元串聯起來,這種器件結構具有低功耗(功耗降低超過30%)、高亮度(提升兩倍以上)、長壽命(器件壽命延長四倍以上)的特性。
既然其優點那么多,那為何不能普及呢?
首先就是制造難度的問題,如下圖所示,在制造過程中需要精確對齊 CGL(電荷產生層)上下的兩層RGB像素,若是有任何微小偏差那都會導致顯示效果下降——這對良率而言堪稱災難!
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其次是雙層串聯式結構對于顯示算法、調校有極高的要求。特別是在低亮度下,OLED材料的紅綠藍發光器件效率差異很大,而雙層架構因為電流分擔這個特點,又急劇放大了這個效率差異!
這也就直接給顯示驅動調試帶來巨大困難,畢竟就算是單層OLED的普通屏幕在暗光下都會容易出現偏綠問題,更別提雙層OLED屏幕了。此外,雙層OLED對于溫漂也更敏感。
為了解決這兩個大問題,就需要開發新的顯示算法來精準控制電流以精確控制兩個發光層的亮度和色彩,并加強校準優化,且需要對屏幕進行溫度偵測以便通過顯示驅動芯片進行偏色補償。
可見,雙層OLED屏幕的缺點總結就一個字,那就是“貴”!所以下面就可以解析其優點為何那么牛了,其中亮度極高很好理解,畢竟“1+1=2”嘛,那么其功耗低和壽命長又是咋回事呢?
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原來OLED器件的發光效率并不是線性的,而是隨著亮度的增加先上升再下降,所以普通屏幕在顯示高亮度時實際功耗是非常高的,只有在中等亮度時發光效率才會維持在最高水平。
這時候,若換成雙層串聯架構,那么每層只要都是中等亮度那么疊加之后不就是高亮度了嗎?而這時候每層的發光效率都是最高的——此即為同等亮度下功耗能降低30%以上的關鍵所在。
至于壽命問題,其實和功耗問題是強相關的,因為雙層發光材料分攤了電場強度,而且每層都能在甜點效率狀態下工作,故老化速度大幅變慢——亮度衰減和燒屏風險皆大幅降低。
最后,再將 TADF 技術融合在內,就能實現集高色域、低功耗、長壽命于一身的高性能OLED顯示效果,并增強HDR的視覺沖擊力和真實感,總結就是能夠發揮出“1+1>2”的作用。
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3,TADF+Tandem+COE 技術
今年由于iQOO15的熱銷,三星的“無偏光片”技術算是狠狠出了一把風頭,那這個“無偏光片”技術若和京東方的 Tandem OLED 技術相比到底孰優孰劣呢?
其實京東方也有自己的無偏光片技術,即所謂的 COE 技術,所以這兩者根本不用比,只要能夠融合起來那就是業界最強了。
結果京東方還真就儲備了這種融合技術!如下圖所示,這種融合技術不僅實現了色域覆蓋的進一步拓展,還繼續提升了峰值亮度表現,只不過暫時還沒量產。
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其實現在“TADF+Tandem”屏幕也只是剛剛量產而已,且僅僅只是搭載于Mate80 RS這種頂級旗艦身上的昂貴硬件,所以“TADF+Tandem+COE”技術要想迎來量產還有很長路要走。
另外,COE 技術的工藝難度本身就是比肩 Tandem 技術的存在,兩相結合之下良率堪稱“災難疊加災難”的級別!
可以預見的是,若要實現“TADF+Tandem+COE”技術的量產,那么就必須先解決“TADF+Tandem”屏幕的大規模出貨問題。
例如榮耀Magic6 RSR首發京東方 Tandem 技術之后,相隔一年半華為Mate80 RS又完成了首發“TADF+Tandem”技術的壯舉,未來哪家能夠首發“TADF+Tandem+COE”技術就拭目以待吧。
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