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8月12日，三星推出Galaxy Z Fold3，三星在推特上表示，该手机采用ECO2 OLED™，用屏幕覆盖结构取代传统芯材偏振，以增加透光率，降低面板功耗。这是非极化AMOLED产品在消费电子产品中的首次应用，为什么这项技术能降低面板功耗？偏光膜是如何摆脱它的？本文将简要分析此技术。
ECO2 OLED™
什么是<b>极化片</b>
普通液晶面板的结构图
偏振用于将光转化为一个方向的波动，即偏振。每天经常可以看到偏光胶片包括影院3D眼镜、摄影爱好者的偏光镜、偏光功能太阳镜等，影院3D眼镜是垂直偏振的透射方向，让两只眼睛看到的图像略有不同，通过大脑补齐，实现电影的立体视图。
常见LCD面板结构的简单图示
在数字产品中，LCD屏幕是偏振片的主要消费者。偏振片用于LCD屏幕上以形成偏振光，从而提供颜色和光对比度。一个LCD屏幕会用两片偏振片，一张挨着下一张，将普通背光转换成偏振光，一张在顶部分析液晶调制后形成的偏振光，从而形成明暗对比和色彩对比。具体原理我们在这里不赘述，有兴趣的读者可以搜索相关的科普。<b>偏振片在AMOLED屏幕中的应用</b>
AMOLED屏幕和LCD屏幕的显示原理不一样，AMOLED屏幕相当于数百万个小LED灯，通过控制每个LED灯的亮度，亮度和闪烁频率来调整颜色和亮度，所以理论上AMOLED屏幕显示不需要偏振。
OLED结构图
但问题是AMOLED基板反射，它看起来像一个银色的反光锡箔，它不会起皱，导致环境光稍微强一些，并且屏幕由于反射而急剧下降。因此，AMOLED屏幕使用相对特殊的偏振芯片 - 圆偏振膜 - 来减少反射。如下图所示，光线入射到偏振光板中并成为垂直偏振光，反射成水平方向的偏振光，因此无法通过偏振膜反射到人眼。也就是说，在AMOLED屏幕上，偏振片旨在减少反射。
OLED偏振片的作用
非偏振光切片增加了理论亮度并减小了屏幕弯曲半径，因此它是在相对不敏感的折叠屏幕上首先使用的。
OlED显示技术需要偏振器件
<b>偏振的最大问题是屏幕亮度降低</b>这个问题与LCD背光相同，偏振膜理论上只能让一半的光线通过，三星的微博称"当光线通过偏振膜时，亮度下降50%以上";为了在手机的日常使用中提供明亮的光线可见性，AMOLED面板不得不不断增加亮度，导致功耗增加，寿命缩短。
<b> </b>极化膜厚度约为80-100米，过去几年，AMOLED偏振膜不是一个大问题，成本不贵，应用成熟，厚度也远低于LCD屏幕，直到折叠屏问世。折叠屏设计时，手机屏幕必须尽可能薄，为了在弯曲过程中减小弯曲半径，防止折叠区域塑料部分长期拉伸，造成长度变化，最后形成褶皱，降低屏幕寿命，偏振芯片的厚度已成为折叠屏应用的障碍之一。Galaxy Fold 3采用手写笔设计，因此增加了一个Wacom电磁膜，约80米厚，采用非偏振芯片技术，并减少屏幕厚度。
<b>AMOLED屏幕如何不偏振？</b>
从北京东方的非偏振芯片技术名称可以稍微知道一两个，北京东方称这项技术为COE，彩色滤光片上封装，。
非偏振芯片技术是完成传统的AMOLED封装，然后涂上彩色滤光片，每个像素的颜色对应于彩色薄膜的颜色，像素间隙由黑色矩阵（BM矩阵，黑色矩阵）分隔。
<b>这层彩色膜可以解决反射和透光的问题</b>在下图中，不需要的部分外部入射光被黑色基体（BM）区域吸收，通过绿色薄膜入射部分，要么变成绿色像素反射，要么在反射过程中被黑色矩阵（BM）区域吸收，要么在其他彩色胶片区域被吸收。更不用说透光问题，彩色胶片对于RGB的主波长透射率要高，大约70-90%，至少远高于偏振。
OLED非极化芯片产品技术
因此，非偏振芯片技术可以在相同的显示器亮度下消耗更少的屏幕功率，或者在相同的功耗下，屏幕可以更亮。这就是三星ECO2 OLED™功耗降低25%的方式。
另外，由于这层彩膜是蒸好的，厚度只有几微米级，所以可以大大降低屏风厚度，更有利于延长折叠屏的寿命，同时节省偏光芯片成本。
因此，除了三星之外，国内各大厂商都在囤积相关技术。这种技术被称为CFOT，天马的彩色滤光片和北京东方的COE。根据Omdia去年12月的一篇文章，该国几乎每家OLED工厂都有自己的COE计划。
天马今年3月29日发来消息：天马全资子公司湖北长江新显示产业创新中心有限公司（以下简称"创新中心"）举行了实验线首场产品亮灯仪式。这种点亮折叠屏融合了业界最先进的CFOT技术，相比现有的折叠屏在功耗上明显降低，厚度去除偏振光，更适合折叠产品，可以达到极限弯曲半径。<b>AMOLED在没有极化芯片结构的情况下很受欢迎？还需要解决成本和产量问题。</b>
如上所述，非偏振光板结构需要在已经完成的AMOLED筛面上蒸成彩色涂层，该过程的对准和防止变形是产量和价格的关键因素。
要实现非偏振光片结构，需要投资四到五个光掩模，这是问题的关键。从上图可以看出，彩色胶片上的滤光片和下面的像素必须对齐，否则显示屏会偏离，精度要求非常高。其次，目前的非偏振片结构AMOLED屏幕是基于薄膜包装，换句话说，是塑料。目前，大部分光罩加工和材料都采用高温技术，因此需要采用低温光刻胶和低温加工工艺，即使目前低温工艺，温度也达到90摄氏度，薄膜仍可能变形，导致最终收率下降。从三星Galaxy Fold 3来看，三星背后的两项技术已经达到了生产标准。
<b>总结</b>
从某种意义上说，AMOLED上的偏光膜是AMOLED行业发展的妥协，该行业已经妥协了十多年，直到折叠屏技术需要尽一切努力减少屏幕的厚度。AMOLED的非偏振芯片技术可以有效地增加亮度，降低功耗，压缩厚度，但这项技术想要大规模使用，在制造过程中仍然存在许多困难。Galaxy Fold 3开了个好头，我希望其他屏幕制造商也能尽快效仿。