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8月12日，三星推出Galaxy Z Fold3，三星在推特上表示，該手機采用ECO2 OLED™，用螢幕覆寫結構取代傳統芯材偏振，以增加透光率，降低面闆功耗。這是非極化AMOLED産品在消費電子産品中的首次應用，為什麼這項技術能降低面闆功耗？偏光膜是如何擺脫它的？本文将簡要分析此技術。
ECO2 OLED™
什麼是<b>極化片</b>
普通液晶面闆的結構圖
偏振用于将光轉化為一個方向的波動，即偏振。每天經常可以看到偏光膠片包括影院3D眼鏡、攝影愛好者的偏光鏡、偏光功能太陽鏡等，影院3D眼鏡是垂直偏振的透射方向，讓兩隻眼睛看到的圖像略有不同，通過大腦補齊，實作電影的立體視圖。
常見LCD面闆結構的簡單圖示
在數字産品中，LCD螢幕是偏振片的主要消費者。偏振片用于LCD螢幕上以形成偏振光，進而提供顔色和光對比度。一個LCD螢幕會用兩片偏振片，一張挨着下一張，将普通背光轉換成偏振光，一張在頂部分析液晶調制後形成的偏振光，進而形成明暗對比和色彩對比。具體原理我們在這裡不贅述，有興趣的讀者可以搜尋相關的科普。<b>偏振片在AMOLED螢幕中的應用</b>
AMOLED螢幕和LCD螢幕的顯示原理不一樣，AMOLED螢幕相當于數百萬個小LED燈，通過控制每個LED燈的亮度，亮度和閃爍頻率來調整顔色和亮度，是以理論上AMOLED螢幕顯示不需要偏振。
OLED結構圖
但問題是AMOLED基闆反射，它看起來像一個銀色的反光錫箔，它不會起皺，導緻環境光稍微強一些，并且螢幕由于反射而急劇下降。是以，AMOLED螢幕使用相對特殊的偏振晶片 - 圓偏振膜 - 來減少反射。如下圖所示，光線入射到偏振光闆中并成為垂直偏振光，反射成水準方向的偏振光，是以無法通過偏振膜反射到人眼。也就是說，在AMOLED螢幕上，偏振片旨在減少反射。
OLED偏振片的作用
非偏振光切片增加了理論亮度并減小了螢幕彎曲半徑，是以它是在相對不敏感的折疊螢幕上首先使用的。
OlED顯示技術需要偏振器件
<b>偏振的最大問題是螢幕亮度降低</b>這個問題與LCD背光相同，偏振膜理論上隻能讓一半的光線通過，三星的微網誌稱"當光線通過偏振膜時，亮度下降50%以上";為了在手機的日常使用中提供明亮的光線可見性，AMOLED面闆不得不不斷增加亮度，導緻功耗增加，壽命縮短。
<b> </b>極化膜厚度約為80-100米，過去幾年，AMOLED偏振膜不是一個大問題，成本不貴，應用成熟，厚度也遠低于LCD螢幕，直到折疊屏問世。折疊屏設計時，手機螢幕必須盡可能薄，為了在彎曲過程中減小彎曲半徑，防止折疊區域塑膠部分長期拉伸，造成長度變化，最後形成褶皺，降低螢幕壽命，偏振晶片的厚度已成為折疊屏應用的障礙之一。Galaxy Fold 3采用手寫筆設計，是以增加了一個Wacom電磁膜，約80米厚，采用非偏振晶片技術，并減少螢幕厚度。
<b>AMOLED螢幕如何不偏振？</b>
從北京東方的非偏振晶片技術名稱可以稍微知道一兩個，北京東方稱這項技術為COE，彩色濾光片上封裝，。
非偏振晶片技術是完成傳統的AMOLED封裝，然後塗上彩色濾光片，每個像素的顔色對應于彩色薄膜的顔色，像素間隙由黑色矩陣（BM矩陣，黑色矩陣）分隔。
<b>這層彩色膜可以解決反射和透光的問題</b>在下圖中，不需要的部分外部入射光被黑色基體（BM）區域吸收，通過綠色薄膜入射部分，要麼變成綠色像素反射，要麼在反射過程中被黑色矩陣（BM）區域吸收，要麼在其他彩色膠片區域被吸收。更不用說透光問題，彩色膠片對于RGB的主波長透射率要高，大約70-90%，至少遠高于偏振。
OLED非極化晶片産品技術
是以，非偏振晶片技術可以在相同的顯示器亮度下消耗更少的螢幕功率，或者在相同的功耗下，螢幕可以更亮。這就是三星ECO2 OLED™功耗降低25%的方式。
另外，由于這層彩膜是蒸好的，厚度隻有幾微米級，是以可以大大降低屏風厚度，更有利于延長折疊屏的壽命，同時節省偏光晶片成本。
是以，除了三星之外，國内各大廠商都在囤積相關技術。這種技術被稱為CFOT，天馬的彩色濾光片和北京東方的COE。根據Omdia去年12月的一篇文章，該國幾乎每家OLED工廠都有自己的COE計劃。
天馬今年3月29日發來消息：天馬全資子公司湖北長江新顯示産業創新中心有限公司（以下簡稱"創新中心"）舉行了實驗線首場産品亮燈儀式。這種點亮折疊屏融合了業界最先進的CFOT技術，相比現有的折疊屏在功耗上明顯降低，厚度去除偏振光，更适合折疊産品，可以達到極限彎曲半徑。<b>AMOLED在沒有極化晶片結構的情況下很受歡迎？還需要解決成本和産量問題。</b>
如上所述，非偏振光闆結構需要在已經完成的AMOLED篩面上蒸成彩色塗層，該過程的對準和防止變形是産量和價格的關鍵因素。
要實作非偏振光片結構，需要投資四到五個光掩模，這是問題的關鍵。從上圖可以看出，彩色膠片上的濾光片和下面的像素必須對齊，否則顯示屏會偏離，精度要求非常高。其次，目前的非偏振片結構AMOLED螢幕是基于薄膜包裝，換句話說，是塑膠。目前，大部分光罩加工和材料都采用高溫技術，是以需要采用低溫光刻膠和低溫加工工藝，即使目前低溫工藝，溫度也達到90攝氏度，薄膜仍可能變形，導緻最終收率下降。從三星Galaxy Fold 3來看，三星背後的兩項技術已經達到了生産标準。
<b>總結</b>
從某種意義上說，AMOLED上的偏光膜是AMOLED行業發展的妥協，該行業已經妥協了十多年，直到折疊屏技術需要盡一切努力減少螢幕的厚度。AMOLED的非偏振晶片技術可以有效地增加亮度，降低功耗，壓縮厚度，但這項技術想要大規模使用，在制造過程中仍然存在許多困難。Galaxy Fold 3開了個好頭，我希望其他螢幕制造商也能盡快效仿。