蘋果欲發新顯示技術,iPhone 的續航時長有望提升?

愛範兒 於 27/08/2018 發表 收藏文章
在有限的空間和電池容量下,手機廠商們開始為設備尋找更省電的辦法,以提升手機的續航能力。比方説採用更低功耗的處理器、通過更大的體積放置更大容量的電池、在軟件里加入省電機制等等。

而就在近日,英國調研公司 IHS 發佈了一份關於蘋果未來將可能會在 iPhone 和 Apple Watch 上採用 LTPO 屏幕顯示技術的報告。透露蘋果將通過這項新技術來提升手機和手錶的續航時長,以及屏幕的顯示分辨率。

▲ 圖片來自:Techbyte

我們都知道,OLED 屏幕有着像素自發光的特性,從而避免了像 LCD 屏幕那樣需要背光源為屏幕提供亮度,減少屏幕厚度的所佔空間。但我們常説的 OLED 僅代表着一塊顯示面板的類型而已,實際上,在面板的背後還需要有 TFT 背板的支持,才能控制像素點按照系統發出的指令顯示畫面。


目前,大部分採用 OLED 屏幕的移動設備所用的是 LTPS TFT(低温多晶硅薄膜晶體管)背板技術。在經歷過去數年的改良,LTPS 擁有高分辨率、高反應速度、高亮度、高開口率等優勢,使其成為了當今市面上最成熟和主流的 TFT 背板技術方案。

不過儘管受到了市場歡迎,但 LTPS 技術也並非所向無敵,生產成本較高、所需功耗較大,仍然是這套方案時至今天都尚未能解決的劣勢特徵。

在兩者之間找到「取中方案」

LTPO 是 Low Temperature Polycrystalline Oxide 的縮寫,中文名為「低温多晶氧化物」。蘋果通過融合 LTPS (常見於中小尺寸 OLED 面板)和 IGZO(比 LTPS 先進,但仍存在不少問題;常見於大尺寸 OLED 面板)兩個方案的特點,推出反應速度更快但功耗更低的 LTPO 方案,以解決目前智能手機的功耗問題。 
相比於 LTPS,LTPO 的電荷遷移率更高,像素點反應更快,且擁有比前者更低的裝配步驟和功耗。因此儘管 LTPS 是目前中小尺寸 OLED 顯示屏當中最主流且技術最成熟的方案,但由於有着較高的生產成本需求,這使得 LTPO 被公認為 LTPS 方案的最佳接班人。

▲ LTPS 方案下的 OLED 背板裝配圖解. 圖片來自:eepw

蘋果在 LTPO 技術方面的研究最早可以追溯到 2014 年。IHS 的作者 David Hsieh 在報告中通過蘋果在近 3 年裏申請的專利技術,以佐證蘋果正尋求開發 LTPO 技術的觀點:

具有半導體氧化物和硅薄膜晶體管的 OLED 面板——申請於 2014 年

採用硅和半導體氧化物薄膜晶體管的顯示面板——申請於 2015 年

混合 TFT 工藝流程中保護半導體氧化物方法——申請於 2018 年

儘管這些專利文件看上去很虛,但蘋果在 LTPO 方面的研究確實已經在兩年前開始進行了。

▲ 蘋果在 2014 年申請的「半導體氧化物和硅薄膜晶體管的 OLED 面板」專利圖解

據韓國媒體 ET News 在 2016 年 3 月報道,蘋果以掌握 LTPO 技術為基礎,將與 LG 和三星顯示器部分開發出新的氧化物技術,以提高中小尺寸 OLED 面板的性能。而在當時,韓媒猜測,蘋果將會在 iPhone 8 當中用上 OLED 屏幕。

今天我們回過頭來看,蘋果的確在與 iPhone 8 同期推出的 iPhone X 中用上 OLED 面板了。

▲ 左為傳統 RGB 排列,右為 Pentile 排列

但值得注意的是,儘管 iPhone X 有着 2436*1125 的分辨率和 458 的 ppi 值,可由於其面板所採用的是 RGB Pentile 排列,其子像素點數量比傳統 RGB 排列的面板要更少。

因此,即便 iPhone X 的屏幕有着的 458ppi 值,這也僅僅只有 LCD 屏的 305ppi 而已,比 326ppi 的 iPhone 8 還要更低一些。


所以,若蘋果需要在未來的 iPhone 上使用更大的 OLED 屏且保證顯示質量和面板功耗,那麼優化面板的驅動方案便是升級的首項。這就不難看出 LTPO 對蘋果未來產品的重要性了。

它比 LTPS 更省電

此外,Hsieh 在報告中也列舉出了蘋果在專利文件中描述 LTPO 的結構,並將其與目前主流的 LTPS TFT 兩者進行比較。

在報告中 Hsieh 表示,對比 LTPS,LTPO 所用的氧化物薄膜電晶體的電子遷移率更高(面板與背板的傳輸反應更快),同時也更為穩定,且便於往更高的分辨率和刷新率發展。而在功耗對比方面,LTPO 也比 LTPS 明顯更低。

在採用新面板技術後,手機的功耗能整體下降 5%~15%。——Hsieh 在報告中説道。我們按照 2000mAh 的電池來算,5% 約等於 100mAh 的電量,這數字看上去雖然不大,但放在手機整體續航來説,這就等同於多了 1 小時的待機電量。

▲ 圖片來自:IHS

至於蘋果為何會積极參與顯示面板方向的研發,Hsieh 認為,蘋果這樣做的原因主要有二:

  • 緊密參與 OLED 面板方面的研發,有助蘋果未來在面板組件方面的技術研究。
  • 將主導 OLED 市場的三星、LG 進行供應鏈整理,將面板技術從被動轉為主導,成為技術供應方,不被供應鏈「牽着鼻子走」。並促進供應商之間的競爭,形成更強大的市場競爭力。

▲ 圖片來自:BGR

不過 Hsieh 在報告的結論裏認為,目前 LTPO 仍處於研發階段,蘋果未來要面對的問題產能和技術的穩定性。

因此鑑於綜合因素考慮,蘋果在短期內並不會將 LTPO 技術大量應用在 iPhone 產品線上,而是會像當年 OLED 被率先應用在 Apple Watch 產品線的節奏一樣,LTPO 技術更有可能會先在蘋果的手錶產品上應用,通過市場去驗證技術,之後才會將新技術應用在手機產品線上。


資料來源:愛範兒(ifanr)

如果喜歡我們的文章,請即分享到︰

留言

會員
我要評論
請按此登錄後留言。未成為會員? 立即註冊
快捷鍵:←
快捷鍵:→