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[外设] ⭐OLED深入浅出,从买电视到造电视

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发表于 2021-1-6 16:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sky也许 于 2021-1-14 08:18 编辑

TV-SIGNATURE-OLED-Z9-04-The-Largest-OLED-Desktop.jpg

看到很多人对LG CX感兴趣,对自发光的OLED不了解,写个帖子介绍下,方便大家理解
基础的网上都有可以先搜一下LCD、OLED原理再看,实际产品并不会和网上简单的描述缺点一模一样,会有很多改进
从制造材料到设备其实能写几百页,涉及到的公司和研究专利非常的多,我就买几台电视而已偷懒不太想写,先写关键部分
(OLED产业链涉及到很多国家,帖子会用到中日韩英几种语言,文中有没有解释的关键词,专利部分空间有限会简化一点,有兴趣可以自己搜索)
OLED制造工艺最常见的是蒸镀和喷墨,喷墨因为实际产品很一般这里不提了
自发光阵营OLED和Micro LED最大的区别是,OLED使用有机材料发光,会有三种有机材料寿命不同的问题
目前最大的问题是蓝色荧光材料寿命短(高亮度),相比红绿色磷光材料要短不少,还有就是荧光发光效率不如磷光材料
如何解决这个问题,主体和掺杂材料经常会调整,各家会有一些不一样的设计,原理和生产过程都是完全不一样的
还有解决OLED亮度不均匀(Mura)和烧屏(Burn-In)最关键的补偿(Compensation)技术,都是两家的看家本领
LG DisplayLG Chem文中关系比较大所以为了方便简称LG,Samsung DisplaySamsung SDI也一样简称Samsung


OF.JPG



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中小尺寸
手机平板笔记本最常见

小尺寸OLED份额最大的Samsung
RGB OLED (Samsung)
水平蒸镀
没有特别好的图,想看制造过程可以自己问Canon Tokki买一套

4_OLED-소자-증착2.jpg
oled_008_re.png
technology_img02_pc.png
oled_007.jpg


有机材料层结构
FOLED.JPG OLED.png

OLED面板和有机材料层结构
RGB OLED 2.JPG

实际产品
手机(Apple iPhone 11 Pro Max)
为了降低生产难度没有使用RGB排列而是使用了RGBG Diamond PenTile排列(像素减少),
再加大蓝色子像素面积延长材料寿命
iPhone.JPG

平板(Samsung Galaxy Tab S7+)、笔记本(Samsung SDCA029)
笔记本显示静态画面时间会比较长,加上蓝色荧光材料发光效率低,蓝色子像素需要更大
Samsung SDCA029.JPG


Samsung前期做了非常多的像素排列研究和专利来调整减少子像素,提升产量能力和延长寿命
子像素渲染(Subpixel rendering)移动设备上很常见
研究.JPG
研究2.JPG

现在Samsung最常用的RGBG Diamond PenTile排列的专利
别家手机OLED饱受诟病周冬雨排列(Triangular PenTile排列)就是因为专利问题
专利2.jpg

内部补偿(Internal Compensation)
OLED最核心的技术之一,电视部分中细写
专利8.jpg
补偿前后
厂商水平不够就会补偿后还是“抹布屏”
RED.jpg GREEN.jpg
BLUE.jpg

亮度不均匀(Mura)下是什么情况可以参考Radiant Vision Systems的博客文章视频
Radiant Vision Systems是Konica Minolta旗下公司,专做OLED显示器自动化视觉检测及缺陷校正(Demura),就是出厂前的光学补偿

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大尺寸
电视最常见

目前唯一能生产大尺寸OLED的LG
RGB分涂水平蒸镀使用的Fine Metal Mask在高温下容易形变热膨胀导致蒸镀材料错位无法量产大尺寸,
LG使用了White OLED串联结构垂直蒸镀,对蒸镀精度要求降低,简化工艺使用Open Mask,适合大尺寸量产
没有特别好的图,想看可以自己问YAS买一套
YAS.JPG
pana088.jpg

White OLED (LG)
垂直蒸镀,发光层 Blue - Yellow Green&Red - Blue 垂直堆叠
蓝色荧光材料发光效率低寿命短所以用了两层,红色在黄绿色上部提高白色纯度
White OLED.JPG White OLED 4.JPG

White OLED和RGB OLED结构对比
WR.JPG

WOLED 3层堆叠串联结构
White OLED 2.JPG

WOLED封装结构
White OLED做光源,保持寿命一致性,通过彩色滤光片 (Color Filter) 实现RGB+White显示效果,
白色子像素可以提升亮度
White OLED 3.JPG

为什么被称为WOLED和WRGB排列
是因为LG早期申请的专利描述中这样称呼

专利3.jpg
专利4.jpg

实际产品
电视
WRGB看着怪(子像素最佳面积上面LG的专利已经描述了)效果没问题,增加白色子像素在同一个像素,效果类似RGB排列,
不像手机PenTile排列减少子像素会影响效果,类似排列的有Sony、Japan Display Inc可以提高开口率(Aperture Ratio)的
LCD WhiteMagic (参考另一个帖子,有写和PenTile RGBW排列的区别和色域映射算法)
靠Color Filter来显示原理上色彩不如RGB OLED(需要提升发光效率),
实际经过LG多年的改进(2013年发布OLED电视),产品已经很完美了,RGB OLED大尺寸没有就不用对比了
LG OLED.jpg

WOLED原理和常见的RGB OLED是不一样的,寿命也不一样,电视是完全不一样的产品
LG OLED TV的自动亮度限制(根据用户描述工程菜单有不同的设置)可以保证整体寿命更长
还有像素刷新(Pixel Refresher)、屏幕移位(Screen Shift)、
图标亮度调整(Logo Luminance Adjustment)这些功能来调整一些非正常观看后的情况

Pixel Refresher
LG OLED TV 内置的像素刷新功能通过周期性扫描自动检测像素劣化问题,
并根据需要补偿像素。同时,该功能还能在切断电源后感应任何 TFT(薄膜晶体管)电压变化,
将其与设置的参考值进行比较,从而检测并校正像素衰退问题。

Screen Shift
该技术降低了屏幕图像长时间静止不动时出现图像残留的可能性。
屏幕位移技术能移动静态区域的像素。

Logo Luminance Adjustment
该技术检测屏幕上的图标并调低受影响区的亮度。

TPC (Temporal Peak Luminance Control)
LG OLED TV 配备的技术可检测出哪个静态图像造成高残留风险,并相应调整像素亮度。

补偿(Compensation)有了,亮度不均匀(Mura)和烧屏(Burn-In)还有寿命问题就解决了
补偿技术可以阅读2016年吴仲远发表在京东方产业研究院的“浅谈AMOLED补偿技术”上和下简单了解下
电视所使用的外部补偿(External Compensation)功能大概有什么可以参考
(Samsung以前各种diss OLED TV会烧屏,自己用本质是LCD的QLED滥竽充数,
现在又投资110亿美元建QD-OLED生产线,还发这种和LG一样的外部补偿的论文,广告词估计是“我们最新的QD-OLED产品解决了这些问题”)

This paper presents design considerations for compensation circuitry that addresses OLED display degradation. It focuses on an external compensation method that utilizes an analog-to-digital converter (ADC) in the column driver IC. External compensation has the advantage of addressing both threshold voltage (V TH ) and mobility (μ) shifts in the driving thin-film transistor (TFT). By maintaining pixel-to-pixel luminance uniformity, it addresses not only image sticking issues but also leads to a lifetime extension of the OLED pixels. Especially for large-sized OLED panels, it is important to understand the noise contributions from the analog front-end of the compensation circuitry. Noise contributions for each component are thus analyzed for maximizing the overall compensation performance.

补偿前后
OLED DC2.jpg

还没完

专利6.jpg
专利7.jpg

加上这几年不断对材料改进(每年的材料、面板子像素面积还是有点区别的),这也是LG敢扩大投资的自信来源
专利9.jpg

LGD.jpg

1.jpg




到这里内容差不多要完了,当你理解完本文所有OLED的概念以后,如果想更深入的了解

OLED DC.JPG

OLED TV进步过程

主要讲LG和客户Panasonic、Sony的产品改进,都是老资料,慢慢写

主要是产品而不是面板,利用OLED的特性做的一些画质调整(客户的技术储备是不足以对面板封装结构做改进的)

16到17年产品(LG C6、C7)的变化非常大,产品趋于完美

Sony和Panasonic也是在这个时期推出了4K有机EL旗舰产品A1和EZ1000

lg12.jpg

lg13.jpg

lg14.jpg

lg15.jpg


今年面板可能会有散热结构改进(不同于客户Panasonic后加的)

专利10.jpg

专利12.jpg

专利11.jpg


之前Panasonic自己加强了散热来达到1000 nits峰值亮度,机身厚度影响还是很明显的

HZ2000.JPG


Panasonic HZ2000和LG C9

HZ 2000 C9.jpg


LGD-2.jpg


未来要做的改进,对于堆叠结构做调整提升发光效率,还需要等TADF材料研究突破

19052006.jpg


LG Display也已经确认2021的OLED Evo对有机材料层做了改进,提升了20%的发光效率

이번 CES 2021에서 공개한 77인치 차세대 OLED TV 패널은 OLED 화질의 핵심인 유기발광 소자를 새롭게 개발해 화질의 진일보를 이뤄냈다.

첨단 디스플레이 기술을 집약해 유기발광 소자의 근간을 이루는 유기물 재료를 고효율 물질로 개선했으며, 소자 속에서 실제 빛을 내는 발광 레이어를 1개 층 더 추가해 OLED의 발광 효율을 기존 대비 약 20% 향상시켰다.

。。。

。。。

。。。




准备尝试大尺寸OLED的Samsung
QD-OLED没有量产,原理和WOLED接近,Blue OLED做光源,还有顶发射结构(Top Emission Structure)的区别
没有产品不讲了
QD-OLED (Samsung)
Blue OLED.JPG

Blue OLED 2.JPG

WOLED和QD-OLED的结构
LS.JPG

内容太多。摸了晚点继续写,商业机密太多配图太麻烦

@醉酒棕熊
21213.jpg


点评

傻子快点写 !  发表于 2021-1-6 18:36

评分

参与人数 20邪恶指数 +856 收起 理由
kthlon + 500
scrooge + 10 太厉害了
天际星辰 + 10 666
fu. + 20
zjp081 + 10
sevenleaves + 20
mkkkno1 + 10 快造出来
chromium26 + 10
LunaSea + 20 666
DevilKoro + 20 666
colourwp + 10
12348828 + 20
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醉酒棕熊 + 20
SoneTaeYeon + 5 666
qms + 5
silverse + 10
其实天涯 + 66 666
wesleyxy + 20 666
jerrytsao + 10

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 楼主| 发表于 2021-1-10 12:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 sky也许 于 2023-1-18 08:01 编辑

更新一下

大尺寸电视上桌面玩法
https://www.chiphell.com/thread-2430612-1-3.html
QD-OLED和WOLED的一些区别
https://www.chiphell.com/thread-2410449-1-1.html

发表于 2021-1-6 16:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 jerrytsao 于 2021-1-6 16:22 编辑

前排沙发顶科普大作
发表于 2021-1-6 16:22 | 显示全部楼层
标题和内容不成正比。。。
发表于 2021-1-6 16:26 | 显示全部楼层
竟然韩文都翻译了,ss不错啊
发表于 2021-1-6 16:27 来自手机 | 显示全部楼层
SS大佬牛逼
发表于 2021-1-6 16:28 | 显示全部楼层
有SS戏份的小剧场什么时候更新
发表于 2021-1-6 16:28 | 显示全部楼层
前排围观大作
发表于 2021-1-6 16:29 | 显示全部楼层
太详细了,感谢
发表于 2021-1-6 16:55 来自手机 | 显示全部楼层
支持支持,
发表于 2021-1-6 17:00 | 显示全部楼层
顶级科普贴
发表于 2021-1-6 17:01 来自手机 | 显示全部楼层
牛逼 收藏了
发表于 2021-1-6 17:14 | 显示全部楼层
妙啊,做显示的也不一定专门能了解WOLED到这么具体,非常值得参考。
发表于 2021-1-6 17:20 | 显示全部楼层
前排支持,搬个板凳学习学习。
发表于 2021-1-6 17:23 | 显示全部楼层
支持一个  等更新
发表于 2021-1-6 17:28 | 显示全部楼层
科普无法解决我买不起的问题!
发表于 2021-1-6 17:54 | 显示全部楼层
スカジ 发表于 2021-1-6 17:28
科普无法解决我买不起的问题!

一直看下来直到你把我逗笑了
发表于 2021-1-6 18:09 来自手机 | 显示全部楼层
很棒,手机 笔记本 大尺寸电视都不是一个东西
发表于 2021-1-6 18:22 | 显示全部楼层

牛逼 收藏了
发表于 2021-1-6 18:31 来自手机 | 显示全部楼层
原来大尺寸oled是这么个东西,
那每个像素的亮度用oled控制,色彩用滤光片控制,不也会继承LCD的一些特点吗
发表于 2021-1-6 21:44 | 显示全部楼层
收了
发表于 2021-1-6 21:47 | 显示全部楼层
科普必须顶
发表于 2021-1-6 21:59 | 显示全部楼层
收藏了,坐等施工完毕
发表于 2021-1-7 07:18 | 显示全部楼层
太赞了,感谢大佬。
 楼主| 发表于 2021-1-7 10:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 sky也许 于 2021-1-7 10:45 编辑
スカジ 发表于 2021-1-6 17:28
科普无法解决我买不起的问题!

出来购物了 @风车车
发表于 2021-1-7 11:13 | 显示全部楼层
sky也许 发表于 2021-1-7 10:44
出来购物了 @风车车

@风车车
发表于 2021-1-7 13:08 | 显示全部楼层
这个太好了,必须顶。。。。。。。。
发表于 2021-1-7 13:58 | 显示全部楼层
大佬牛逼,科普赛高。
发表于 2021-1-7 14:11 来自手机 | 显示全部楼层
不知道oled的电脑显示器什么时候才能普及
发表于 2021-1-8 10:28 | 显示全部楼层
这个太好了,必须顶。。。。。。。。
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