藍(lán)色
2014年2月份,蘋果提交給美國專利商標(biāo)局(USPTO)的四項(xiàng)關(guān)于量子點(diǎn)(Quantum Dots Displays)顯示技術(shù)的專利申請(這意味著蘋果在18個月前就提交了這些申請)引起了媒體的熱情關(guān)注和猜測,該技術(shù)可用來提升蘋果眾多產(chǎn)品設(shè)備上配備的Retina顯示屏的色彩精度和圖像質(zhì)量,這也讓我們更加期待下一代iPad/iPad mini平板電腦是否會采用這種顯示技術(shù)。
其實(shí),不光是量子點(diǎn)顯示技術(shù),蘋果還跟LTPS(低溫多晶硅)和IGZO都發(fā)生了關(guān)系,我們暫且認(rèn)為這是一段美麗的關(guān)系吧。比如,蘋果iPhone 5/iPhone 5s屏幕采用的是LTPS技術(shù),這也是目前公認(rèn)的最好的顯示技術(shù),比IGZO高出一截;而說到IGZO,則在去年下半年發(fā)布的iPad Air/iPad mini 2視網(wǎng)膜屏上采用了這種技術(shù)(蘋果后來并沒有在所有Retina iPad mini 2/iPad Air上都配備IGZO屏,因?yàn)镮GZO良品率低、產(chǎn)能?。?/p>
去年,蘋果曾因IGZO屏幕讓自己陷入尷尬。去年配備Retina屏的iPad Air/iPad mini 2均采用了IGZO屏幕顯示技術(shù),相較于前幾代產(chǎn)品,顯示性能有所提升,但是跟目前最好的顯示技術(shù)LTPS還是有著不小差距,并且去年10月曾一度傳出夏普IGZO屏幕因產(chǎn)能不足而導(dǎo)致iPad推遲發(fā)貨的傳聞。
而根據(jù)DisplayMate對Amazon Kindle Fire HDX 7(采用了量子點(diǎn)顯示技術(shù))、蘋果iPad mini 2(IGZO)和谷歌全新2013款Nexus 7三款最熱門的小尺寸平板電腦的屏幕進(jìn)行對比,結(jié)果得出的結(jié)論是:IGZO太過時了。
這里需要澄清一點(diǎn),無論是LTPS還是IGZO都是基于TFT驅(qū)動的改進(jìn)技術(shù),跟我們?nèi)粘K缘腎PS、VA、PLS、TN等面板技術(shù)不屬于同一個范疇,后面的這幾項(xiàng)面板技術(shù)是根據(jù)液晶分子的排列劃分的。
在今年下半年可能推出的下一代iPad(包括7.9寸的mini版本)平板電腦上,蘋果究竟會畫一張?jiān)鯓拥拇箫灲o消費(fèi)者呢,是選擇量子點(diǎn)顯示技術(shù)還是LTPS技術(shù)或者依然對IGZO不死心呢?既然今年2月份蘋果提交了關(guān)于量子點(diǎn)顯示技術(shù)的專利(其實(shí)蘋果已經(jīng)成為了專利流氓,不管它是否現(xiàn)在用得上,它都會先申請了,然后好打官司),那么,我們就從它開始吧。
何為量子點(diǎn)顯示技術(shù)
量子點(diǎn)(Quantum Dot)是準(zhǔn)零維的納米晶體,由少量的原子構(gòu)成,形態(tài)上一般為球形或類球形,是由半導(dǎo)體材料(通常由II B~VIB或IIIB~VB元素組成)制成的、穩(wěn)定直徑在2~20nm的納米粒子。它能在特定的波長下發(fā)光,采用量子點(diǎn)技術(shù)的屏幕在生產(chǎn)時更容易校準(zhǔn),擁有更準(zhǔn)確的色彩表現(xiàn),并且在色彩飽和度方面擁有明顯的優(yōu)勢。既然說的是蘋果,我們下面就看看它是如何描述量子點(diǎn)技術(shù)的。
蘋果提交的量子點(diǎn)專利正是基于美國硅谷的Nanosys公司研發(fā)的量子點(diǎn)技術(shù)而進(jìn)行的變體,其產(chǎn)品中的一個液晶顯示屏背光燈上有很多量子點(diǎn),以提高能效和色質(zhì)。據(jù)悉,Nanosys擁有300多項(xiàng)量子點(diǎn)技術(shù)專利,而蘋果的死對頭三星正是該公司的主要投資者之一。
Nanosys公司CEO杰森·哈特拉夫曾在接受采訪時表示,量子點(diǎn)顯示技術(shù)沒有尺寸的限制,可以用到80英寸以上的電視屏幕上,也可以用在小尺寸屏幕上。他還透露,首款采用量子點(diǎn)顯示技術(shù)的智能手機(jī)將于年中發(fā)布。
但是有一點(diǎn)可以肯定,遲早,蘋果會用上量子點(diǎn)技術(shù)。蘋果對量子點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)后,其屏幕將擁有比亞馬遜Kindle Fire HDX 7屏幕更廣的色域,HDX 7為了實(shí)現(xiàn)色準(zhǔn)而對色域做了妥協(xié)。蘋果的任務(wù)就是同時解決掉屏幕色域和準(zhǔn)確度兩方面的問題。至于蘋果會將量子點(diǎn)顯示技術(shù)率先用在iPhone上還是iPad上,或許要等到9月份才能見分曉。
什么是LTPS顯示技術(shù)
LTPS其實(shí)已經(jīng)在小屏幕上得到了廣泛應(yīng)用,最出名的產(chǎn)品無疑是蘋果的iPhone智能手機(jī)。
LTPS技術(shù)(Low Temperature Poly-silicon,低溫多晶硅)最初是日本北美的技術(shù)企業(yè)為了降低Note-PC顯示屏的能耗,令Note-PC顯得更薄更輕而研發(fā)的技術(shù),有機(jī)發(fā)光液晶面板OLED就是從LTPS技術(shù)上衍生出來的。LTPS技術(shù)的優(yōu)勢在于超薄、超輕、低能耗,可提供更艷麗的色彩和更清晰的影像。
蘋果之所以沒有在去年發(fā)布的平板電腦上采用LTPS技術(shù),主要是它的制造成本要比IGZO高,它需要利用準(zhǔn)分子鐳射作為熱源,鐳射光經(jīng)過投射系統(tǒng)后,會產(chǎn)生能量均勻分布的鐳射光束,投射于非晶硅結(jié)構(gòu)的玻璃基板上,當(dāng)非晶硅結(jié)構(gòu)玻璃基板吸收準(zhǔn)分子鐳射的能量后,會轉(zhuǎn)變成為多晶硅結(jié)構(gòu)。整個制作工藝比IGZO技術(shù)難度大,但是色彩表現(xiàn)也是顯而易見的。
LTPS-TFT LCD屏幕具有高分辨率、反應(yīng)速度快、高亮度、高開口率、高遷移率等優(yōu)點(diǎn)。它的電子遷移率較非晶硅高出100倍以上,并且,由于可以將驅(qū)動IC線路直接制作在面板上,從而減少40%的周邊元器件數(shù)量,所以故障率極低,具有更好的可靠性和更低的維護(hù)成本,在系統(tǒng)整合、占用空間等方面有著很大的優(yōu)勢。
LTPS-TFT技術(shù)正是由于具有以上出色的性能和相對較低的成本,所以才會被蘋果用于iPhone屏幕技術(shù)上,并且,這種技術(shù)在中小尺寸面板上有著絕對的優(yōu)勢。
什么是IGZO顯示技術(shù)
相信很多關(guān)注顯示器或顯示技術(shù)的讀者對IGZO顯示技術(shù)并不陌生,它大紅大紫則是從去年開始跟蘋果iPad平板電腦傳出緋聞(并最終被證實(shí)了)而成為科技媒體集體狂歡的搜索關(guān)鍵詞。事實(shí)上,IGZO很早就用在了夏普和戴爾的4K顯示器上。
IGZO英文全稱是Indium Gallium Zinc Oxide,中文譯名為銦鎵鋅氧化物,是一種薄膜電晶體技術(shù),是應(yīng)用于新一代薄膜晶體管技術(shù)中的溝道層材料,屬于金屬氧化物面板技術(shù)的一種。它的主要構(gòu)成是在TFT-LCD主動層上打上一層金屬氧化物,正如我們開篇所說,它是基于TFT驅(qū)動進(jìn)行的改進(jìn)技術(shù)。
IGZO的載流子遷移率是非晶硅的20-30倍(明顯跟LTPS的100倍沒法比),可以大大提高TFT對像素電極的充放電速率、提高像素的響應(yīng)速度、實(shí)現(xiàn)更快的刷新率,同時更快的響應(yīng)也大大提高了像素的行掃描速率,很容易實(shí)現(xiàn)超高分辨率,正是基于這些顯著地優(yōu)勢,IGZO得以迅速地用在了高分辨率的iPad Air/iPad mini2和4K顯示器上。
另外,由于晶體管數(shù)量減少和每個像素的透光率提升,采用IGZO技術(shù)的屏幕相較于非晶硅面板具有更高的能效水平。并且由于不用重新建立新的生產(chǎn)線(它可以利用現(xiàn)有的非晶硅生產(chǎn)線制造面板),在成本上比LTPS技術(shù)更有競爭力,這也是為什么蘋果要采用IGZO面板的原因之一,蘋果絕對是一家為了高利潤率寧可犧牲銷量的公司。不過,IGZO的缺點(diǎn)我們也看到了,良品率低是硬傷,并且在LTPS顯示技術(shù)面前基本上只有望塵莫及的份兒,所以IGZO能否繼續(xù)拿到蘋果的訂單,一看蘋果心情,二看運(yùn)氣。
LTPS是目前最佳選擇
通過以上我們對量子點(diǎn)技術(shù)、LTPS技術(shù)和IGZO技術(shù)的介紹和分析,很明顯,量子點(diǎn)和LTPS技術(shù)要比IGZO技術(shù)更加出色,但是蘋果最終會在下一代iPad(包括iPad mini)上采用哪種顯示技術(shù)呢?
讓我們短暫回顧一下,在文章的開篇中我們介紹了,權(quán)威機(jī)構(gòu)DisplayMate對三款非常知名的7寸平板電腦Amazon Kindle Fire HDX 7、蘋果iPad mini 2和谷歌Nexus 7進(jìn)行的屏幕測試中,IGZO表現(xiàn)得并不好,盡管IGZO在兩年前可能是最好的技術(shù),然而現(xiàn)在已經(jīng)時過境遷了;盡管這種面板的分辨率很高,可視角很大(不同角度查看,顏色變化不大),對比度很準(zhǔn)確,校準(zhǔn)很好,反光性很低等特性,但跟量子點(diǎn)和LTPS比的話,還是差距較大;加上良品率很低,所以我們不得不將其排除在外。
而考慮到蘋果的一貫做法,它是那種謹(jǐn)慎到極端的主兒,今年2月份才傳出它對量子點(diǎn)技術(shù)的興趣,那么從興趣到付諸行動對蘋果會是一個相對漫長的愛情長跑。在量子點(diǎn)技術(shù)不足夠成熟的情況下,蘋果是不會讓量子點(diǎn)技術(shù)成為其設(shè)備上殺手級的賣點(diǎn)的。
那么,通過排除法我們剩下的選擇就只剩下LTPS技術(shù)了。其實(shí),蘋果有充分的理由選擇LTPS。因?yàn)檫@在目前來說是最好的屏幕顯示技術(shù)(在量子點(diǎn)技術(shù)全面商用之前),并且它在iPhone屏幕上嘗到了LTPS的甜頭,擁有足夠的信心可以駕馭好它。最后,通過實(shí)踐證明,LTPS是可以用在比手機(jī)屏幕更大的尺寸上的,Amazon Kindle Fire HDX 7就是一個鮮活的例子,蘋果唯一需要做的是,將亞馬遜犧牲掉的廣色域找補(bǔ)回來。對此,我們不妨參考這三款7寸級平板屏幕的色域測試數(shù)據(jù),iPad mini 2的色域?yàn)?3%,Kindle的色域?yàn)?7%,Nexus 7的色域?yàn)?03%。
綜上所述,考慮到生產(chǎn)成本、顯示技術(shù)優(yōu)勢,蘋果下一代iPad面板技術(shù)最好的選擇無疑是LTPS。相較IGZO技術(shù),采用LTPS技術(shù)的屏幕色域更廣、能耗更低、亮度更高、強(qiáng)光下屏幕可視性更好、色彩還原也更精準(zhǔn),基本上完勝IGZO沒商量。而關(guān)于量子點(diǎn)技術(shù),我們從蘋果的行為習(xí)慣上分析,它在目前看來還有點(diǎn)超前,并且會削弱蘋果引以為傲的利潤率,所以我們暫時將它拒之門外,但是它未來一定會用在蘋果的設(shè)備上。