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      文章詳情

      2014年*新顯示技術發展趨勢解析

      日期:2021-12-04 01:55
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      摘要:
      2014年*新顯示技術發展趨勢解析

      LCD液晶顯示技術在*近十年內成為了市場中的主流,完全代替了傳統的CRT顯像管技 術,并且在平板電視、桌面及商用大屏顯示器、手機平板電腦、數碼相機等諸多設備中都能夠看到液晶屏幕的身影。而在這數十年的時間中,液晶顯示技術自身也在 不斷升級,不論是液晶面板還是IC芯片部分都有了很多改善,尤其是在如今智能手機與平板電腦盛行的今天,這類小尺寸液晶面板由于對制造工藝與成本的要求相 對更低,因此它們也是新型顯示技術的實驗場,如下一代顯示技術OLED*初就是在手機中實現大規模量產,隨后才開始出現在平板電視中。

      2014年*新顯示技術發展趨勢解析

        過去的十幾年中,液晶電視或顯示器往往會搭載*新的顯示技術,不過*前沿的液晶面

      板制造技術已迅速向度移動應用產品轉移。上文中我們已經提到,除了這類產品 屏幕尺寸小,更容易實現量產和制造之外,它們的銷量相對而言也更大,并且非常有利于推廣,這也是各大液晶面板廠率先從移動終端“下手”的主要原因。

        今年超高清分辨率成為了*熱門的技術,在蘋果iPhone4手機的高分辨率“Retina”顯示屏問世后,各大廠商開始不斷提升屏幕的分辨率,而戰火也一直 延續到了今年。不論是手機、平板電腦、顯示器還是平板電視,它們的屏幕分辨率都在不斷提升,其中在電視領域4K×2K超高清分辨率已經開始逐漸普及,而在 手機中搭載2K超高清屏幕的產品已經發布,不過這些小尺寸移動應用產品液晶顯示面板的制造其實在很多方面都比大尺寸液晶顯示面板制造更具挑戰,如何保證更 高的良品率和可靠性是液晶面板廠需要面對的問題。

        
       

      4K超高清分辨率是今年的主旋律,而在明年依舊是主角

        此外相對于平板電視這樣的產品,便攜式設備對產品的功耗要求更高,畢竟其直接會影響到續航時間,因此在2014年,顯示技術需要改進的方向就是進一步穩定的 提供超高清分辨率液晶面板的供貨及穩定性,已經盡可能的降低產品的功耗與成本,同時提高顯示效果(如增加透光率、提升色彩飽和度等等),減小液晶面板的重 量與體積等等,而如果要實現這樣的效果,就需要通過以下十種技術來進行完善,接下來我們就來看看2014年十大顯示技術的發展趨勢。

        ● 技術趨勢一:更精細的面板制造工藝

        在 上文中,我們已經提到了很多品牌的移動設備都將液晶顯示屏幕的高分辨率作為賣點,并且從市場的反映來看,消費者確實能夠察覺到分辨率提升所帶來更好的效 果,并且也愿意為其買單,因此嘗到甜頭的廠商自然依舊會在這個方面繼續下功夫。而對于液晶面板廠商而言有多種辦法與手段配合來達到這個目的,進一步提升制 造面板工藝就是其中之一。

        2007年液晶面板生產線的工藝為3.0μm,而在2014年之后,許多生產平板電腦與手機的面板將轉移到8代線上完成,并且其工藝將推進到2.0μm,而在2016年或2017年,制造工藝將升級到1.5μm,這樣就能為制造更高像素密度的顯示屏幕做好準備。

        
      液晶面板的制造工藝會越來越精細

        ● 技術趨勢二:超低功耗驅動技術

        降 低功耗始終是各個廠商需要面對的問題,尤其是針對移動設備而言,在電池技術發展緩慢的情況下,作為耗電量*高的部件,液晶屏幕的功耗在很大程度上決定了移 動設備的待機時間。除了從液晶面板開口率、TFT材質等方面之外,2014年液晶面板廠則也將會從驅動電路方面入手來進一步降低液晶屏幕的耗電量。

        從2006年一直到今年為止,液晶面板的驅動IC一直采用的是縱向翻轉的方式(column inversion),而從2014年開始則改變為“暫停驅動(pause driving)”,這樣就能夠降低驅動液晶面板所需要的功耗,達到省電的目的。

        
      LTPS低溫多晶硅技術依舊在不斷改良

        ● 技術趨勢三:LTPS低溫多晶硅技術

        LTPS 低溫多晶硅技術技術雖然只到今年我們才經常聽到這個名詞,但實際上很早液晶面板廠商就有研究,從2006年開始到現在,液晶面板廠一直在改善其分子的彈性 穩定性(ELA stability),而從2014年開始,LTPS低溫多晶硅技術也會有一定的改善,其采用了選擇性結晶分子,其目的是提高像素開口 率,增加傳輸速度和亮度,同時或可以通過減少背光照明達到降低能量消耗的目的。

        ● 技術趨勢之四:超窄邊框技術  (2014年*新顯示技術發展趨勢解析)
       

        近 幾年不論是平板電視還是液晶顯示器,很多廠商都在推廣一種叫做“無邊框”的理念,當然其并不是讓顯示設備真的沒有邊框,而是在它們不工作時讓屏幕表面與邊 框融合在一起,造成一種沒有邊框的錯覺。盡管其還是有邊框的存在,但相對于傳統產品其邊框厚度已經有了大幅度的縮減,而在2014年,進一步縮小邊框也是 他們研究的人物之一。

        有業內相關人士曾經為我們透露,從2014年開始部分液晶面板廠將會采用一種叫做 “critical technology(臨界邊框技術)”的解決方案,將液晶面板的邊框變得更加細窄,在大屏幕電視、手機和平板電腦中都會采用這樣的 技術。超窄邊框不但能夠讓相關設備體積變得更加小巧,而且在視覺上也更加有沖擊力、更加美觀。

        
      超窄邊框概念已經應用在很多電視、顯示器和手機中

        ● 技術趨勢之五:更高的刷新率(液晶面板驅動電路的更新)

        由 于液晶顯示技術天生的“頑疾”,液晶分子在發生偏轉時需要一定的時間,我們將這段時間稱為“響應時間”,因此在表現動態畫面時都會出現模糊、不清晰的情 況。尤其是在平板電視領域,消費者關注的就是動態畫面的清晰度,因此在液晶分子響應速度無法繼續提升的情況下,各大廠商就只能通過刷新率來入手,而通過對 液晶面板驅動電路部分的更新則是*為有效的。

        液晶電視廠商通過特有的技術(如插幀等)方式來提高刷新率,但其是針對液晶面板天生的 “缺陷”所做的彌補,其多多少少還是會有些不自然,而如果是從液晶面板自身的驅動電路技術進行改善,效果則會更加明顯。目前的液晶電視采用的是 “TBA/HTVA”的驅動方式,而從2014年開始,液晶電視將會改變為“Nega FFS”的方式,并且在未來(可能是2016年)采用“USH”的 驅動方式,讓動態畫面變得更加流暢。

        
      下一代iPhone可能會采用更先進的觸控液晶面板

        ● 技術趨勢之六:光學觸摸校準方式

        蘋 果iPhone的出現讓大家開始習慣用觸摸的方式來操作手機,因此上游廠商從來沒有放棄對觸摸相關技術、硬件的改善,如LG Display在近年推出的 in cell觸控一體式的液晶面板等等。而據液晶面板廠商透露,明年下一代蘋果iPhone手機將采用新的光線觸摸校準方式,其將進一步提升觸摸的精準 性和流暢性,在增加觸摸信號傳輸速率的同時還可以增強屏幕的性能。當然即使iPhone下一代產品沒有采用這項技術,相信它的競爭對手們也不會錯過的。

        ● 技術趨勢之七:Oxide TFT金屬氧化物薄膜晶體管

        Oxide TFT 金屬氧化物薄膜晶體管在2011年發布上市,如夏普的IGZO液晶面板以及LG Display推出的AMOLED都采用了這項技術,不過受限于產能和技 術的成熟程度,它并沒有大規模的量產,而從明年開始除了LG Display和夏普之外,其他液晶面板廠商也將會加入到這個戰局中,有助于降低其成本并大 規模生產。Oxide TFT同樣可以幫助減少邊框寬度,它們的高電子遷移率可以減少GOA(柵陣列)的電路尺寸,同時也可以降低液晶面板的功耗,并有助 于制造高分辨率的產品。

        ● 技術趨勢之八:Quantum Dot BLU量子點技術

        對 于一塊顯示屏幕,除了能夠通過提升其分辨率增加細膩度來獲得更好的體驗之外,提升屏幕的色彩飽和度也可以更討好人們的眼球。基于 Quantum Dot BLU量子點技術為的背光源可以同時提高發光效率和色彩飽和度。相較于傳統的提高色彩飽和度的方式,如使用會影響傳輸速度的色彩 抗蝕劑,這種方式更為先進,可以使用較小成本就能讓小尺寸屏幕的NTSC色域值達到100%以上(通常為72%左右甚至更低)。眾所周知OLED在畫面色 彩上有很大的優勢,如三星推出的AMOLED屏幕可以輕松讓NTSC色域值超過100%,而以量子點為基礎的背光源可以向LCD面板提供相當于 AMOLED的色彩表現。

        ● 技術趨勢之九:染料型彩膜(dye type CF)技術  (2014年*新顯示技術發展趨勢解析)
       

        與 低溫多晶硅技術(LTPS)、金屬氧化物薄膜晶體管(oxide TFT)相同的是,染料型彩膜可以提高像素開口率,增加傳輸速度和亮度,只是其是將目前 現有的透光膜進行改良,實現更好的透光率,減少光線在透光膜中能量的損失。目前三星Display和友達光電采用的是混合染料型彩膜技術,而未來液晶面板 廠則可能會引入pure dye RGB技術,讓其性能進一步提升,并且增加紅、綠、藍三原色的純度。

        
      在傳統的RGB像素中加入黃色,這是夏普RGBY的基本原理

        ● 技術趨勢之十:RGBW或RGBY四色技術

        夏 普、LG Display與Japan Display(JDI)先后在今年內都推出了四色技術,它們的原理非常接近:之前人們用紅、綠、藍三個像素點來 顯示一個像素,而如今則在三原色中加入另外一個像素,即使用四個子像素來顯示一個像素,其中夏普加入的是黃色(Y),目的是增加液晶面板的色彩飽和度和色 彩數量,而LG Display則是加入了白色(W),其可以在不消耗更多電量的情況下增加屏幕的亮度。

        
      四色技術讓液晶面板能夠顯示更多的色彩數量

        相 對而言,由于夏普的RGBY四色技術難度更大,在保證色彩不失真的情況下維持這四個基本像素的分配平衡是一件難度很大的事情,并且在制造工藝上也相對較為 復雜,因此四色面板產能也相對較低,而RGBW則不會破壞之前RGB的平衡,因此在液晶面板的良品率上要好很多。據業內人士透露,未來廠商會引入 Pentile RGBW技術,進一步對先有的面板進行優化,增加透光率并讓白光平衡更準確。

        
      未來平板電視和智能手機將會率先采用更新的顯示技術

        總結

        從上文中,我們可以看到雖然2014年液晶面板廠希望引入的顯示相關技術種類非常多,但是目的卻非常明確:用成本更低、更成熟的方法來提高液晶面板的分辨 率、色彩效果,并減小它的體積和功耗,而這些技術分別從驅動IC電路、液晶面板本身、背光模組、透光膜等部件著手進行改善和優化。盡管“高性能”與“低成 本”是魚和熊掌不可兼得的事情,但是液晶面板廠商則希望盡可能同時做到這兩點,因此才開發了一系列的新技術。相對而言這些上游的顯示技術顯得比較“低 調”,也許在不建議之間,在明年的一些熱賣產品中就有它們的身影。

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