华为Mate80 RS的屏幕究竟有多牛？京东方“TADF+Tandem”技术详解

花花

接入正题之前，先看一下上图所示的基于BT.2020色域图片和基于P3色域图片之显示效果差异，从中可以看出右边在色彩表现力方面明显比不过左边，视觉冲击力差别一目了然。

当然，这还仅仅只是BT.2020色域恐怖实力的冰山一角，其真正能够大放异彩的地方其实是全链路高色域高色深记录和回看（包括HDR视频回放），下面便来看看其为何会这么牛。

1，TADF 技术

该技术全称为 Thermally Activated Delayed Fluorescence（热激活延迟荧光），技术原理为相关材料在外界热激发的作用下能将三线态激子转化为单线态激子，从而实现较高的荧光发光效率。

京东方基于自主专利技术将其简称为“敏化高色域技术”——采用“深绿超荧光 + 深红磷光”组合方案，重点布局的深绿超荧光通过 TADF 敏化深绿荧光及高效的长程能量传递，保留了 TADF 100% 内量子效率的优势，以补足荧光材料的发光效率短板。

同时还能发挥深绿荧光材料的高色纯度优势，进一步提升色域，从而实现95%以上 BT.2020 色域覆盖率！这相较于普遍采用的P3色域，不仅能显示更丰富的色彩，还能让色彩过渡更自然细腻。

如上图所示，TADF 技术所覆盖的色域仅比BT.2020标准小了一点点，但相较于常规器件所采用的P3色域却明显大了一圈——这圈范围正是常规手机屏幕所显示不了的颜色。

从下面所示的光谱图也可以看出，其对应的深绿光相较于常规绿光谱峰明显蓝移且半峰宽显著收窄，对应的深红光相较于常规红光则谱峰明显红移且半波峰宽收窄。

这个光谱特征就是 TADF 技术能够显示更多颜色的物理基础（谱峰更尖且间距更宽），另外由于深红光和深绿光的接缝处非常低，使得其还先天拥有颜色过渡更自然细腻的特征。

之前业界的情况是红色和绿色磷光材料之相应供应商皆为垄断存在，且主要供应商皆分布于韩、日、美、欧四处，中国OLED屏幕厂商若想突破这层专利厚墙可谓极其困难。

但是，京东方却另辟蹊径，开发出了“深绿超荧光”这个能够补足荧光材料发光效率短板的创新材料，同时还兼具高色纯度优势。

结合“深红磷光”材料这一大突破，最终才有了 TADF 技术在色域覆盖方面的惊人成就。当然，要最大化发挥 TADF 技术的优势，单凭普通OLED架构还不够，这时候 Tandem 技术就登场了。

2，Tandem 技术

实际上这个技术如其名 Tandem 的字面意思一样，就是“串联”的意思，当然其另一个名字“叠层蒸镀显示技术”会更贴切一些。

其技术原理简单说就是，通过电荷产生层将多个发光单元串联起来，这种器件结构具有低功耗（功耗降低超过30%）、高亮度（提升两倍以上）、长寿命（器件寿命延长四倍以上）的特性。

既然其优点那么多，那为何不能普及呢？

首先就是制造难度的问题，如下图所示，在制造过程中需要精确对齐 CGL（电荷产生层）上下的两层RGB像素，若是有任何微小偏差那都会导致显示效果下降——这对良率而言堪称灾难！

其次是双层串联式结构对于显示算法、调校有极高的要求。特别是在低亮度下，OLED材料的红绿蓝发光器件效率差异很大，而双层架构因为电流分担这个特点，又急剧放大了这个效率差异！

这也就直接给显示驱动调试带来巨大困难，毕竟就算是单层OLED的普通屏幕在暗光下都会容易出现偏绿问题，更别提双层OLED屏幕了。此外，双层OLED对于温漂也更敏感。

为了解决这两个大问题，就需要开发新的显示算法来精准控制电流以精确控制两个发光层的亮度和色彩，并加强校准优化，且需要对屏幕进行温度侦测以便通过显示驱动芯片进行偏色补偿。

可见，双层OLED屏幕的缺点总结就一个字，那就是“贵”！所以下面就可以解析其优点为何那么牛了，其中亮度极高很好理解，毕竟“1+1=2”嘛，那么其功耗低和寿命长又是咋回事呢？

原来OLED器件的发光效率并不是线性的，而是随着亮度的增加先上升再下降，所以普通屏幕在显示高亮度时实际功耗是非常高的，只有在中等亮度时发光效率才会维持在最高水平。

这时候，若换成双层串联架构，那么每层只要都是中等亮度那么叠加之后不就是高亮度了吗？而这时候每层的发光效率都是最高的——此即为同等亮度下功耗能降低30%以上的关键所在。

至于寿命问题，其实和功耗问题是强相关的，因为双层发光材料分摊了电场强度，而且每层都能在甜点效率状态下工作，故老化速度大幅变慢——亮度衰减和烧屏风险皆大幅降低。

最后，再将 TADF 技术融合在内，就能实现集高色域、低功耗、长寿命于一身的高性能OLED显示效果，并增强HDR的视觉冲击力和真实感，总结就是能够发挥出“1+1＞2”的作用。

3，TADF+Tandem+COE 技术

今年由于iQOO15的热销，三星的“无偏光片”技术算是狠狠出了一把风头，那这个“无偏光片”技术若和京东方的 Tandem OLED 技术相比到底孰优孰劣呢？

其实京东方也有自己的无偏光片技术，即所谓的 COE 技术，所以这两者根本不用比，只要能够融合起来那就是业界最强了。

结果京东方还真就储备了这种融合技术！如下图所示，这种融合技术不仅实现了色域覆盖的进一步拓展，还继续提升了峰值亮度表现，只不过暂时还没量产。

其实现在“TADF+Tandem”屏幕也只是刚刚量产而已，且仅仅只是搭载于Mate80 RS这种顶级旗舰身上的昂贵硬件，所以“TADF+Tandem+COE”技术要想迎来量产还有很长路要走。

另外，COE 技术的工艺难度本身就是比肩 Tandem 技术的存在，两相结合之下良率堪称“灾难叠加灾难”的级别！

可以预见的是，若要实现“TADF+Tandem+COE”技术的量产，那么就必须先解决“TADF+Tandem”屏幕的大规模出货问题。

例如荣耀Magic6 RSR首发京东方 Tandem 技术之后，相隔一年半华为Mate80 RS又完成了首发“TADF+Tandem”技术的壮举，未来哪家能够首发“TADF+Tandem+COE”技术就拭目以待吧。

知识补充：

既然无偏光片技术（即COE技术）效果如此之好，那么为何其它OLED屏幕都需要偏光片这玩意呢？

原来偏光片这种LCD时代的不透明塑料片产物，之所以沿袭到了不需要偏光片的OLED时代，皆是因为其能通过防止来自面板外部的光线“击中”像素间的电极并发生反射。

如下图所示，光线入射到偏光片内后成为垂直方向的偏振光，反射后成水平方向的偏振光，因而不能透过偏光片，反射到人眼中。

也就是说，虽然OLED像素有自发光特性不需要偏光片控制像素显示，但这玩意却可增强OLED显示屏的可视性。

但这只是个妥协方案，因为偏光片会造成近50%的光线损失，而且偏光片本身的厚度也会增加屏幕整体的厚度——这就可解释为什么率先用上这项技术的是对屏幕厚度敏感之折叠屏了。

于是无偏光片技术就开始登上了历史舞台：在传统的AMOLED封装完成后，于其上面再镀上一层彩膜，每个像素上面对应这个像素颜色的彩膜，像素间隙通过黑矩阵隔开。

这样若有外界光线入射，那么不需要的部分便会被黑矩阵区吸收，而透过彩膜入射部分要么被那个像素点反射出来，要么在反射过程中被黑矩阵区拦下，或者在其他彩膜区被吸收。

如下图所示，不管怎么反射，入射的绿光在经过各种反射后依然是作为绿光被反射出来。至于透光问题亦无忧，因为彩膜对于RGB主波长透过率较高约为70-90%，较偏光片而言可谓高太多了！

此外，由于这层彩膜是蒸镀上去的，厚度只有几个微米级别，因此可以大幅降低屏幕厚度，同时还可以节约偏光片成本——由于偏光片是塑料材质故此还被誉为环保技术。

最后就是上面提到过的，这项技术啥都好就是太贵。因为若要实现无偏光片结构，就需要增加四五个光罩的投资，而这四五个光罩就是问题的关键。因为彩膜上的滤光片和下面的像素必须对准，否则显示就会出现偏差，精度要求非常高。

其次，目前无偏光片结构AMOLED屏幕都是基于薄膜封装——换言之即塑料，而目前的光罩加工和材料大多采用高温工艺，因此需要采用低温光刻胶和低温加工工艺。

而且即使是目前的低温工艺，温度也在90摄氏度，薄膜依然可能出现形变，这便会导致最终良率下降。而良率下降便会让成本随之增加，加之四五个光罩的投资，其成本之高可想而知。