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AMLCD und AMOLED für stromsparende LCD-Verbrauchsfaktoren

09.25.2023

Mit der Zunahme der Display-Auflösung und der Display-Fläche von mobilen Endgeräten ist der Stromverbrauch von Displays zu einem wichtigen Teil des gesamten Systemstromverbrauchs geworden.

AMLCD ist ein spannungsgesteuertes Display, das die vorhandenen a-Si, LTPS und Oxide TFT nutzen kann, um eine Abdeckung von kleinen bis zu großen Displaygrößen zu erreichen; und mit der Umwandlung von Flüssigkristallmaterialien, Mini-LED-Hintergrundbeleuchtung, Dual-Cell, QD-Fluoreszenz mit der Entwicklung von Materialien und Technologien wie Dünnfilm wird sich die Displayqualität weiter verbessern und der Stromverbrauch wird weiter reduziert.  AMLCD hat ein ausgereiftes Herstellungsverfahren und ein industrielles Kettensystem entwickelt und verfügt über gewisse Vorteile bei Produktanwendungen.

AMOLED ist ein stromgesteuertes Display, das komplexe Pixelansteuerungsschaltungen und hohe Anforderungen an die TFT-Leistung erfordert. Derzeit werden für kleine AMOLED-Displays hauptsächlich LTPS-TFT verwendet, während für große AMOLED-Displays Oxid-TFT zum Einsatz kommen. Im Vergleich zu AMLCD hat AMOLED den Vorteil, dass es ultradünn, flexibel und sogar faltbar und rollbar ist, was den Trend der Display-Technologie zu All-Solid-State-Halbleiter-Display, die eine sehr ideale Anzeige ist schwarzer Zustand, ist die Form der mobilen Terminal-Produkte. Die Innovation der Integration mit der Funktion bietet einen breiteren Raum. Allerdings gibt es noch Mängel wie Alterung und schlechte Display-Effekt. Mit der Verbesserung der Massenproduktionstechnologie werden AMOLED-Displays zunehmend in Smartphones, tragbaren elektronischen Geräten und anderen mobilen Endgeräten eingesetzt.

Die Leistungsaufnahme des Displays wird hauptsächlich in zwei Bereiche unterteilt: statische Leistungsaufnahme und dynamische Leistungsaufnahme. Bei AMLCD- und AMOLED-Displays ist der dynamische Stromverbrauch hauptsächlich der Stromverbrauch, der durch das Signal entsteht, das während des Aktualisierungsprozesses des Displays in jedes Pixel geschrieben wird.

Der statische Stromverbrauch von AMLCD wird hauptsächlich durch die Hintergrundbeleuchtung verursacht, während der statische Stromverbrauch von AMOLED durch den Strompfad verursacht wird, der durch die Ansteuerung des TFT und der OLED entsteht.

Mit zunehmender Displayauflösung wird der dynamische Stromverbrauch allmählich zu einer wichtigen Komponente. Um den dynamischen Stromverbrauch zu senken, kann die parasitäre Kapazität im Pixel-Array des Displays reduziert, die Betriebsspannung gesenkt und die Bildwiederholfrequenz entsprechend dem Display-Inhalt verringert werden. 

Zur Verringerung des statischen Stromverbrauchs können bei AMLCD die Effizienz der Hintergrundbeleuchtung und die Lichtausnutzung des gesamten optischen Systems verbessert werden, und die Verwendung von Mini-LED-Hintergrundbeleuchtung kann je nach Anzeigeinhalt feinkörnig gedimmt werden, was den statischen Stromverbrauch ebenfalls wirksam verringern kann.

Bei AMOLED muss die Effizienz von OLED (einschließlich der Lichtextraktionseffizienz) durch die Entwicklung von Hochleistungsmaterialien und -geräten weiter verbessert werden, um den Querdruck bei der Ansteuerung von TFTs zu verringern. Mit zunehmender OLED-Effizienz und abnehmender Pixelgröße sinkt jedoch der erforderliche Pixelstrom erheblich. 

Dies hat zur Folge, dass das Ansteuerungs-TFT im tiefen Sub-Threshold-Bereich bei niedrigen Graustufen arbeitet, was zu einer schlechten Anzeige, einer schwierigen Graustufengenauigkeit sowie zu Problemen und Herausforderungen bei der Regelung und Steuerung führt.