作者TanIsVaca (好好念书吧！)
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标题[其他] 浅谈 AMOLED PHOLED OLED
时间Fri Feb 15 19:25:33 2013
本文并不长，看起来很长是因为底下乡民推文很多所致。
本文写得浅显易懂，而且还引用了很多插图来解说。就算是社会组的朋友，看完这篇也可
以对AMOLED产业，及此技术的优缺点，有基本的了解。
我整理这些资料的目的是为了提升台湾人民对光电产业的知识。所以我把本文的版权送给
所有台湾人民。
欢迎大家任意转贴此文至各bbs、脸书、部落格、论谈，或各大网站。以帮助推广光电知
识。
我所写的文字大家可以任意复制，但是本文所附的图片您如果要复制，请您得询问一下该
图片的网站是否同意。
谢谢大家。
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内文开始：
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浅谈 AMOLED PHOLED OLED
简介
OLED是「有机发光二极体」的英文缩写，它的「有机」二字不是有机蔬菜那种有机，是有
机化学那种有机，就是苯啊、塑胶啊那种，你去看OLED的分子结构，可以看到苯环和金属
原子加其他原素的化合物。所以「有机发光二极体」不能拿来吃。
OLED的发光模式可以分成萤光(Fluorescent)和磷光(Phosphorescent)两种。磷光OLED有
人把它简称为PHOLED。
红、绿、蓝三原色的OLED可以拿来做显示器的画素。因为可以用电路控制它们发光的亮度
，所以红、绿、蓝三原色的OLED就可以直接取代TFT LCD中的背光源、液晶、彩色滤光片
这三层结构的功能。
驱动OLED显示器的方法，可以分成被动(Passive-matrix OLED)和主动
(Active-matrix OLED)两种。被动的可以简称为PMOLED，主动的可以简称为AMOLED。
所以说，主动趋动的磷光OLED，应该也可以叫PHAMOLED吧？只是没人那麽罗嗦……科科
目前市面上看到的AMOLED通常是使用磷光材料(PHOLED)来做它的画素。
OLED材料
目前，萤光(Fluorescent)和磷光(Phosphorescent)两种OLED相比，磷光的发光效率较高。
但可惜，目前还未找到又长命发光效率又高的蓝色磷光材料。
OLED材料业的主导厂商是日本的「出光产兴」和美国的「UDC」，它们也是各有在做
AMOLED的面板厂的材料供应商与技术来源。
我们来看一下UDC的网站公布的材料数据：
http://www.universaldisplay.com/default.asp?contentID=604
表中Operating Lifetime(hrs)的LT95%和LT50%分别代表，用了多久後亮度会衰退5%和衰退
50%。蓝色很惨，用700个小时亮度就衰退5%了，如果你每天用AMOLED手机8小时，700个小
时还不到三个月。
有人测日系品牌的OLED电视：
http://ppt.cc/BBmn
用1000个小时後，蓝色OLED已经衰退10%以上了。
所以从OLED材料的基本特性就可以看出，蓝色的老化速度太快，是发展OLED显示器的根本
问题。
附上UDC近几年的财报。
http://ppt.cc/oy9t
近三年营收简直是用飙的。
另外，UDC和PPG在生产磷光OLED材料上有合作
http://www.universaldisplay.com/default.asp?contentID=624
PPG是化学大厂
http://www.ppg.com/en/Pages/home.aspx
AMOLED
先讲他的老祖宗PMOLED。
http://static.ddmcdn.com/gif/oled-passive.gif
在三原色下面接正极电路，上面接负极电路。这个设计很直觉，就是从外部电源对特定的
正负极供电，那颗特定的画素就会被点亮。
再讲AMOLED：
工研院的这篇文章的图1，就是AMOLED的结构剖面：
http://www.itri.org.tw/chi/lib/DownloadFile.aspx?AttNBR=6706
AMOLED的结构简单来说，是由上玻璃、OLED、下玻璃，三层所构成。下玻璃装有TFT矩阵，
负责控制他楼上的OLED，OLED负责发光，因为OLED很脆弱，所以OLED楼上要再装个上玻璃
保护它不会碰到氧气和水气。上玻璃和OLED接处的那一面，镀有一层透明的导电材料，作
为和下玻璃TFT矩阵对应的负极。
讲的有点复杂，看下图就知道啦：
http://static.ddmcdn.com/gif/oled-active.gif
用一整片导电材料当负极。然後正极则是用TFT矩阵(没错，就是TFT LCD中的那个TFT)。
所以AMOLED点亮各画素的原理就类似TFT LCD控制各画素里面的液晶分子的原理。
至於TFT LCD的原理为何？这个已经可以google到一堆中文的文献了，大家可以自己去找
找看。
譬如说这篇「南台科技大学」网站上的TFT与彩色滤光片介绍：
http://eshare.stut.edu.tw/EshareFile/2010_5/2010_5_b4cf00bc.pdf
AMOLED面板的优缺点
AMOLED的三原色自己会发光，所以不需要背光源，它的黑色就是直接熄灭掉该画素。所以
它的黑可以黑到跟「把手机关掉」一样黑。如下图，右边那只。
http://ppt.cc/0zr2
这个好处就是画面中的暗色可以很暗，让画面对比很好。而且暗色时是直接减少该画素的
发光度，所以暗色时很省电。不像TFT LCD暗色时背光源还是开着的。
「OLED材料」那段有讲到，蓝色老化速度很快。所以「如何让脆弱的蓝色活久一点」是
AMOLED设计上的大难题。
在2010年，材料业者UDC建议各AMOLED厂下图这个方案：
http://ppt.cc/yvXa
把RGB三原色改成RGBb，用一个浅蓝和一个深蓝来分担工作量。从此，AMOLED阵营就开始
了「三原色大小不相同」的艰苦旅程。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，并不是那样比较先进，那是不得已。
来几张「放大镜下的AMOLED面板」当例子：
http://ppt.cc/3L3_
http://ppt.cc/wTGN
这些花招百出的RGB设计，在解析度上也会出现一些问题，下面网址有讨论此话题的专文：
http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1978162
有的人把蓝色做得很大，一开始是阿凡达面板，然後蓝色一点点老化後会变成正常面板，
然後蓝色老化更颜重後变纳美克星面板。
有的人在电路设计上改良，命令它在高亮度时，以绿色来提供较高比例的亮度。所以命令
这些面板发白光，可以看到蓝色或绿色的色偏。
http://ppt.cc/U_MR
此图截录於此影片的4分51秒
https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=5GMQ2ucHuxc#t=287s
AMOLED因为不需要背光源，所以被认为比光从背光源发出，还要经过重重阻碍(导光板、
偏光片、TFT玻璃、液晶层、彩色滤光片)才能从面板里射出的TFT LCD面板省电。
但是，从另一个角度想，AMOLED是直接用三原色发光，不依赖白光背光源，所以AMOLED要
显示白色就要三原色一起发光，它的红光和蓝光发光效率不佳，如果要逼他们两个发得跟
绿光一样强，那会很耗电。
http://files.tested.com/photos/2012/03/16/55-6041-amoled.jpg
这个2010年的测试，AMOLED发白光时耗电量是TFT LCD的3倍。
当然，AMOLED是很好的面板，只是站在材料特性的角度，如果要让你的AMOLED活久一点。
要少上以白色为底色的网站，多上ptt。并且要少看蓝色的图片，不要看海的照片，不要看
晴天的照片，不要看海滩游侠和海绵宝宝。多看七龙珠在纳美克星那段，那边大部份的人
和景物都是绿的，佛力扎的气功大部份是红色的，红色发光效率虽然不好，但是寿命很长
，没有关系。
展望：
希望UDC、出光产兴等材料业者可以早日找到更好的蓝色磷光材料。
注：那美克星是大长老的故乡，那边的海和天空及陆地都是绿色的。
http://ext.pimg.tw/kopfamily/4b42fa3a594da.jpg
--
股市上涨1%，投资人就会高估自己的智商1%。
股市下跌1%，投资人就会低估总统的智商1%。
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 1.168.198.186
1F：推 windflye :推 02/15 19:29
2F：→ leouni :趁势追击 逼AMOLED自爆 这技术被三爽养起来 很恐怖 02/15 19:32
3F：推 waiting0912 :难怪三爽手机用久了好像会偏绿 02/15 19:55
4F：推 dichotomyptt:不错 用心推 02/15 19:59
5F：推 joveryant :哪来那麽好的文章啊 拜托多发文啊!!!! 02/15 20:14
6F：推 ptpaco :推!长知识! 02/15 20:19
7F：推 banbanzon :oled的优点还少说几样了 可以看看阿婆注册的oled专利 02/15 20:37
8F：→ banbanzon :某项优点相当关键(不是卷摺) 被三星练出来肯定起革命 02/15 20:41
补个专利搜寻网站
http://www.patentlens.net/patentlens/structured.html
在title输入 OLED
在applicant/assignee输入 apple
就可以看到该公司的OLED专利。
b大说的专利有在这几个专利里面吗？
9F：推 littlelaba :推推 02/15 20:43
10F：→ banbanzon :不得不说阿婆贼又有远见 嘴巴嫌amoled身体倒挺诚实XD 02/15 20:43
阿婆： iAMOLED_In_Cell_touch !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
http://www.oled-display.net/apple-files-three-oled-display-patents/
11F：推 stevepig100 :多上ptt XD 02/15 20:47
12F：推 asdfghj12345:超推 ~ 02/15 21:04
13F：→ musie :想不到stock版有如此专业的技术文章.. 02/15 21:23
14F：推 newlly :推推 02/15 21:31
15F：推 ljsnonocat2 : 02/15 21:38
16F：→ gigiflute :那要买哪一种萤幕最长远? 02/15 21:40
17F：→ nicegrenade :史塔克版一堆专业文阿XD 02/15 21:51
18F：推 SeaNMiz : 02/15 22:04
19F：推 kenro :推专业文!很棒，真希望能多些这样的文 02/15 22:25
20F：推 wolfspring :推推 强！ 02/15 22:36
21F：推 Angraecum :^^ 02/15 22:36
22F：推 volt27 : 02/15 22:50
23F：推 jakkx :那美克星面版XDDDDD 02/15 22:51
24F：推 kimigogo :只可惜解析度遇到瓶颈 02/15 23:04
25F：推 k29571159 :推生动的比喻XDDDDD 02/15 23:12
26F：推 banbanzon :No 是US20110267279 很多网站都说啥改善耗电三小的 02/15 23:16
我把专利文件的连结附上，给有兴趣的板友看。
http://www.google.com/patents/US20110267279
27F：→ banbanzon :但仔细看专利内容并推敲就觉得这样的设计很恐怖 02/15 23:17
28F：→ banbanzon :绝对是萤幕的二次革命 02/15 23:17
29F：→ kimigogo :其实有简单的技术可以取代OLED... 02/15 23:27
30F：推 brightest :问题还这麽多 竟然还是被三爽炒起来 02/15 23:35
31F：推 bestben :超精辟 02/15 23:54
32F：推 Ghostwolf00 :推...长知识 02/15 23:55
补个ban大影片提到的OLED协会
http://www.oled-a.org/members.cfm
35F：推 Re12345 :不懂萤幕变得半透明除了炫以外有啥比较实质的意义=.= 02/16 00:10
装在挡风玻璃，就可以边开车边看A片惹！
感谢ban大分享，长知识惹。
这边补一下ban大这个话题的东西。
UDC推出了透明的OLED
http://news.cnet.com/2300-1008_3-6111917-3.html
透明OLED面板的结构剖面和原理，也顺便讲到可卷摺OLED
http://electronics.howstuffworks.com/oled4.htm
相对现在AMOLED面板上用的磷光OLED(PHOLED)，透明OLED (Transparent OLED)和
可卷摺OLED (Foldable OLED)的发光效率较差。
所以如果拿来做行动装置可能会很耗电。
但是透明OLED (Transparent OLED)如果拿来做桌上型装置，应该很好玩。如Apple下面那
个专利：
Apple申请了「多层结构透明OLED面板专利」，这可以拿来做裸视3D。
http://www.flatpanelshd.com/focus.php?subaction=showfull&id=1311328327
36F：推 peja90123 :推 02/16 00:16
37F：推 rainley :什麽 这竟然是股票板不是手机版XD 还以为我跑错了 02/16 00:55
38F：推 lililolo :用心值得推一下,不过驱动方式那有点问题,找时间再补 02/16 01:08
39F：→ lililolo :我再补充 02/16 01:08
期待大大的补充。
40F：推 takano :推好文分享 02/16 01:18
41F：推 azbl :赞!! 用心!! 02/16 01:20
42F：推 csaga :深入浅出的好文，不推不行 02/16 01:29
43F：推 lovein1 :推一下,oled的确有缺点,但研发就是要改善这些根本问 02/16 02:44
44F：→ lovein1 :题,LCD也经过长时间的研发才有今天,希望最终都可以 02/16 02:45
45F：→ lovein1 :走到自发光的显示器 02/16 02:45
46F：推 fablife :推好文 02/16 03:57
47F：推 emi55884 :专业 02/16 06:30
48F：推 afters :期待自发光显示器解决漏光问题，阅读舒适度好很多 02/16 08:37
49F：推 littleheady :专业推 专利网站也不错 不过更新时间也太久了.. 02/16 10:18
50F：推 a822305877 :看到专业文先推 不过是趋动还是驱动阿@@? 02/16 13:55
谢谢订正。
51F：推 a822305877 :看到最後 多看PTT少看海是哪招XD 02/16 14:00
52F：推 t426899 :浅显生动 02/16 14:13
53F：推 duter :为什麽win7预设的背景是蓝色的，宝杰你说说看。 02/16 15:16
54F：推 accountingtn:那请问,有那几家公司做这个的,股票投资者关心的是这 02/16 15:35
55F：→ accountingtn:个,不是技术,那是工程师在做的事 02/16 15:35
美商和日商掌握最上游的材料科技。文中讲的那几家材料商股票都有上市。
台湾和韩国的面板业则是把这些材料应用来做面板。台日韩面板龙头都有做这块。
有的人技术和材料母厂来自美商，有的来自日商。
这些google一下应该就能找到中文的资料了。
56F：推 a822305877 :我认为楼上这种想法会导致被新闻牵着鼻子走 02/16 15:40
57F：→ a822305877 :了解技术内容及瓶颈 才能去思考应用面的广度 02/16 15:41
58F：→ a822305877 :就像要多看PTT少看阿凡达这种省电细节 不也是这样来 02/16 15:41
59F：推 LiDICO :推~ 02/16 16:07
60F：推 jova :看股市版 长知识 推一个 02/16 16:41
61F：→ jessti :蓝光往後应该会走萤光材料 虽然寿命比较长 但是发光 02/16 17:44
62F：→ jessti :效率会比较低 日本九洲大学现在推的新型萤光在理论上 02/16 17:49
63F：→ jessti :是可以解决萤光材的效率问题 但是高效率的蓝光还在开 02/16 17:50
64F：→ jessti :发当中 02/16 17:50
日本的出光产兴，产品是以萤光材料为主。
http://www.idemitsu.com/products/electronic/el/performance.html
至於萤光材料和磷光材料的特性和相关理论，我就看不太懂了Q_Q.
65F：→ jessti :不得不说您真强大 尤其在这个看板看到这样的资讯 02/16 20:10
66F：→ jessti :电激发时能量分部萤光占25% 磷光占75% 一般元件有20% 02/16 20:12
67F：→ jessti :的光取出效率 因此萤光外部的量子效率为5% 磷光材可 02/16 20:13
68F：→ jessti :进一步将萤光化为磷光 外部量子效率到20% 02/16 20:14
69F：→ jessti :但是蓝光磷光电激发时容易分解 寿命比较惨 02/16 20:16
70F：→ jessti :日本他们现在做的是把磷光逆向转回萤光 理论上一样 02/16 20:17
71F：→ jessti :可以获得20%的外部效率 目前蓝光似乎已经到10%左右 02/16 20:18
谢谢您的补充。
72F：→ moodhunter :那想请问原po对包子跟恋人的看法? 02/16 22:48
要先研究完台厂、日厂、韩厂的专利布局，才会有看法。
既然材料专利掌握在美国和日本材料业手上。
那面板厂的专利可能就只是一堆线路设计、RGB排列，之类的应用专利。这种专利对竞争者
的威胁会大吗？
等到蓝色材料突破後，那些因应蓝色材料弱点的专利应该都会变垃圾吧......
难怪有人想等到材料技术成熟後才大举切入此市场。
现在只先想些很潮的应用，然後把很潮的应用先申请专利来卡位......................
73F：→ jessti :我是觉得OLED在制程上的专利比较值得注意 这东西直接 02/17 00:26
74F：→ jessti :影响良率跟成本 每个sub-pixel都要靠蒸镀去做很可怕 02/17 00:28
http://www.oled-display.net/wp-content/uploads/2011/09/liti-fmm.jpg
这张图，最左边那个FMM法就是蒸镀。
简单来讲就是把OLED材料气化，让它飘过小洞，黏到基板上我们要的位置。
中间的Ink_Jet法，就类似喷墨印表机。
右边就是LITI (Laser Induced Thermal Imaging)法。
75F：推 switching :三爽跟3M授权了LTIT 雷射转印技术 02/17 00:31
76F：→ switching :LITI 拼错 可达到高解析度 降低蒸镀的问题 02/17 00:32
77F：→ jessti :楼上可以多讲一些吗? 对制程技术没什麽了解 02/17 00:34
LITI (Laser Induced Thermal Imaging)介绍：
先讲个比喻再来解释制程：
有一个幼稚园的小朋友，拿了白色、红色、绿色、蓝色，的色纸各一张。
他把红色色纸放在白色色纸上，然後拿根筷子在红色色纸上用力划一条线。接着他拿开红
色色纸，发现白色色纸上有一条红线。
接着，他把绿色色纸放在白色色纸上，然後拿根筷子在绿色色纸上用力划一条线，这样，
白色色纸的红线旁边就出现一条绿线了。
然後再拿蓝色色指来做一样的事，这样，白纸上就有红绿蓝三条线了。
然後开始讲LITI：
请把玻璃基板类比成上文的白纸。三原色的Donor类比成上文的色纸。雷射光类比成上文
的筷子。
请跟这网页最下面的插图一起服用。
http://www.oled-a.org/news_details.cfm?ID=744
此图的右半部描述的是「把红色OLED原料镀到基板上」
先把三原色OLED材料涂在塑胶板上，这个东西叫作Donor.
接着，把红色Donor放到玻璃基板上，然後用雷射从他上面扫过去。
接着，把绿色Donor放到玻璃基板上，然後用雷射从他上面扫过去。
接着，把蓝色Donor放到玻璃基板上，然後用雷射从他上面扫过去。
这样就完成OLED三原色的镀膜了。
这是另一个网站找到的步骤图：
http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1566119912003862-gr2.jpg
不过实做上，现在蓝色还是用蒸镀的，红色和绿色才是用LITI法。
大陆的网站是说这方法可以让AMOLED的解析度从300ppi拉高到400ppi以上。
但是如果要在手机上显示1080p的解析度，那需要440ppi以上才行。
所以就算有LITI，AMOLED阵营的工程师还是得血尿爆肝Q_Q.，才能跟TFT LCD一较高下。
不过话说回来，就算解析度提高了。但是蓝色OLED材料寿命太短这个问题还是AMOLED这个
技术的最大弱点。
注：1080p是什麽意思？
http://zh.wikipedia.org/wiki/1080p
78F：推 compuworld :推好文 02/17 00:55
79F：推 moodhunter :推...简单说长期不太妙是吗.. 02/17 02:25
80F：推 tab193 :Appreciate 02/17 11:11
81F：推 Struggle804 :推推 02/17 14:27
82F：→ gigiflute :说到线路，最近的50"面板应该有很多漏光，注意唷! 02/17 17:57
83F：推 bye2007 :推推 很有趣 02/17 19:17
84F：推 siarim :多谢分享专业知识 小弟受教了.. 02/17 23:25
85F：推 stella323 :我修完OLED的课真的觉得...还是少碰好了 XDD 02/18 07:59
86F：推 lovein1 :本篇算是少数写oled内容正确性高的文章了,oled的技术 02/18 10:23
87F：→ lovein1 :真的很难以1.2篇文章概述,太多关键技术待研发 02/18 10:24
88F：推 espirit :看股版长知识，谢谢^^ 02/18 11:41
89F：推 kimfatt :大笑 推 02/18 12:12
90F：推 louisslash :赞!刚好跟我工作有关，长知识。 02/19 16:52
91F：推 louisslash :看完一便再推一次。 02/19 17:14
※ 编辑: TanIsVaca 来自: 1.168.226.15 (02/20 17:29)
※ TanIsVaca:转录至看板 Android 02/22 20:56
※ Exynos:转录至看板 MobileComm 02/22 21:44