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浅谈OLED技术

硅基AMOLED微显示技术介绍

以单晶硅半导体为衬底,在半导体中集成了由千万个晶体管构成CMOS驱动电路,CMOS驱动电路顶层制作OLED有机发光二极管,是同时实现高分辨率和微小尺寸的微型显示器件。

 

 

Micro-OLED微显示器件采用单晶硅晶圆(Wafer)为背板,具有自发光、厚度薄、质量轻、视角大、响应时间短、发光效率高等特性,而且更容易实现高PPI(像素密度)、体积小、易于携带、功耗低等优异特性,特别适合应用于头盔显示器、立体显示镜以及眼镜式显示器等AR/VR显示设备。

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索尼发布0.5英寸OLED微型显示器

 

 

Micro-OLED微显示器件采用单晶硅晶圆(Wafer)为背板,具有自发光、厚度薄、质量轻、视角大、响应时间短、发光效率高等特性,而且更容易实现高PPI(像素密度)、体积小、易于携带、功耗低等优异特性,特别适合应用于头盔显示器、立体显示镜以及眼镜式显示器等AR/VR显示设备。目前主要应用在AR 领域早在2005年,eMagin就推出消费型头戴设备Z800 3dvisor,搭载SVGA分辨率显示屏的微型显示头盔(40度视场角)。

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另外在MWC2016世界移动通信大会上,爱普生(Epson)发布了新款AR眼镜Moverio BT-300,也使用了Micro-OLED技术,另外还有很多设备就不一一举例了。

 

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目前Micro-OLED技术主要应用在VRAR上,主要玩家有eMaginKopinFraunhofer、爱普生和索尼、奥雷德、京东方、视涯等。

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VR领域,显示器已从传统的 LCD 进化到AMOLED,色彩还原度、对比度和响应速度等问题已经得到了较好的解决,但受限于高解析度瓶颈,目前使用AMOLED的VR产品显示效果仍然不尽如人意。另外,虽然 AMOLED 屏幕轻薄不用背光,但体积还是很庞大,比如索尼PlayStation的VR设备为5.7英寸,设备体积很大,限制了光学设计和设备外观设计。image.png

 

对此,Micro-OLED可以解决AMOLED的上述问题,首先,Micro OLED的分辨率可以做到几千PPI,完全无惧VR设备中的放大镜;其次,Micro OLED的体积可以做到很小,可以使VR设备实现更加复杂的光学设计。

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AR领域,Micro-OLED经验丰富。在AR设备的发展过程中,Micro-OLED最大的竞争对手是 LCOS (液晶覆硅画面投射技术),其中最典型的应用为google glass和微软HololensLCOS详细的原理这里就不讲了,因为今天的主角并不是它,你可以把它当成一个微型投影仪。

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这在VR的暗光环境下可能不是什么问题,但在AR的自然光场景中,Micro OLED的亮度不足则成为了致命伤,对不起,无解。

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索尼发布0.5英寸OLED微型显示器

 

AMOLED微显示芯片技术特点基底芯片采用成熟的集成电路工艺,可通过集成电路代工厂制造,制造良率更是大大高于目前主流的LTPS(低温多晶硅)技术;采用单晶硅,迁移率高、性能稳定,寿命高于AMOLED显示器;200mm×200mm的OLED蒸镀封装设备就可满足制造要求(即与8英寸晶圆尺寸兼容),而不像AMOLED需要追求高世代产线。OLED微显示器体积小,非常便于携带,并且其依借小身材提供的近眼显示效果,可以与大尺寸AMOLED显示器相媲美,与其他微显示技术相比。image.png

 

 

LCD屏幕相比的优势:

Micro OLED可快速开关,开关速度可达百万分之一秒,而LCD 的开关速度是千分之一秒。这样不仅可以达到很高的帧率,同时也可以应用特殊的调制工艺提高图像质量。● LCD微显示器image.png

 

TN 液晶显示电光效应原理

 

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TN 液晶盒原理图

 

OLED相比

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OLED微显示器

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OLED微显示器结构


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