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華為Mate80 RS的屏幕究竟有多牛?京東方“TADF+Tandem”技術詳解

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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(xiàn)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。



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(fā)的作用下能將三線態(tài)激子轉化為單線態(tài)激子,從而實現(xiàn)較高的熒光發(fā)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(yōu)勢,以補足熒光材料的發(fā)光效率短板。

同時還能發(fā)揮深綠熒光材料的高色純度優(yōu)勢,進一步提升色域,從而實現(xiàn)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。



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(guī)器件所采用的P3色域卻明顯大了一圈——這圈范圍正是常規(guī)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(guī)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(guī)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。



之前業(yè)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(fā)出了“深綠超熒光”這個能夠補足熒光材料發(fā)光效率短板的創(chuàng)新材料,同時還兼具高色純度優(yōu)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(fā)揮 TADF 技術的優(yōu)勢,單憑普通OLED架構還不夠,這時候 Tandem 技術就登場了。



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(lián)”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(chǎn)生層將多個發(fā)光單元串聯(lián)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(yōu)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(chǎn)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!



其次是雙層串聯(lián)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(fā)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(xiàn)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(fā)新的顯示算法來精準控制電流以精確控制兩個發(fā)光層的亮度和色彩,并加強校準優(yōu)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(yōu)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?



原來OLED器件的發(fā)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(fā)光效率才會維持在最高水平。

這時候,若換成雙層串聯(lián)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(fā)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(fā)光材料分攤了電場強度,而且每層都能在甜點效率狀態(tài)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(xiàn)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(fā)揮出“1+1>2”的作用。



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(yōu)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(yè)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(xiàn)了色域覆蓋的進一步拓展,還繼續(xù)提升了峰值亮度表現(xiàn),只不過暫時還沒量產(chǎn)。



其實現(xiàn)在“TADF+Tandem”屏幕也只是剛剛量產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)“TADF+Tandem+COE”技術的量產(chǎn),那么就必須先解決“TADF+Tandem”屏幕的大規(guī)模出貨問題。

例如榮耀Magic6 RSR首發(fā)京東方 Tandem 技術之后,相隔一年半華為Mate80 RS又完成了首發(fā)“TADF+Tandem”技術的壯舉,未來哪家能夠首發(fā)“TADF+Tandem+COE”技術就拭目以待吧。





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