近日，三星在最新智能手機(jī)Galaxy Note20 Ultra上采用了三星顯示的LTPO OLED面板。LTPO是一種低功耗技術(shù)，最顯著的特點(diǎn)是擁有可調(diào)幅度在10Hz~120Hz的自適應(yīng)刷新率，與當(dāng)前普遍使用的LTPS背板相比，可節(jié)省5%～15%的電量。此前，LTPO由于量產(chǎn)難度大、成本高等原因，僅在2018年被蘋(píng)果用在Apple Watch5產(chǎn)品中。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，LTPO技術(shù)的出現(xiàn)，將成為中小尺寸OLED市場(chǎng)的另一項(xiàng)差異化技術(shù)，助燃終端電子產(chǎn)品OLED面板的技術(shù)迭代，同時(shí)也將進(jìn)一步拉開(kāi)韓國(guó)面板企業(yè)在OLED領(lǐng)域與其他企業(yè)的差距。

LTPS為目前TFT主流

無(wú)論LCD，還是OLED，都與TFT技術(shù)有密切聯(lián)系，TFT驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以說(shuō)是顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。新一代顯示正在往大尺寸、高分辨率、快速響應(yīng)速度、高對(duì)比度、柔性和超薄方向發(fā)展，這對(duì)TFT技術(shù)提出了更高要求——高遷移率、高可靠性、低成本。

而在OLED面板中，TFT目前主要有氧化物和LTPS兩種制備工藝。據(jù)Omdia相關(guān)分析師介紹，LTPS具有較高的電子遷移率和開(kāi)口率，可以實(shí)現(xiàn)較高的分辨率。目前，它已成為手機(jī)、智能手表等中小尺寸顯示屏幕的主要技術(shù)。

據(jù)悉，三星、LGD、友達(dá)、JOLED、JDI、夏普、京東方、維信諾、天馬、和輝、華星等企業(yè)均已成功實(shí)現(xiàn)LTPS AMOLED顯示產(chǎn)品的量產(chǎn)。

不過(guò)，OLED與LTPS即使配合得再天衣無(wú)縫，功耗大依然是LTPS在驅(qū)動(dòng)OLED時(shí)不能避免的一大難題。

中國(guó)OLED產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副秘書(shū)長(zhǎng)耿怡在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，LTPS雖然開(kāi)態(tài)電流大，但漏電似乎也比較大，LTPS需要不斷充電才能維持住電容中的電位，避免面板畫(huà)質(zhì)的不良。這就意味著LTPS無(wú)法實(shí)現(xiàn)低頻驅(qū)動(dòng)，這對(duì)面板功耗節(jié)省是很不利的。

此外，隨著面板的刷新率和分辨率的不斷提高，OLED面板中每一行像素的激活時(shí)間在不斷縮短，而每一行像素的個(gè)數(shù)卻又在不斷增加。所以，必須進(jìn)一步提高LTPS器件的充電能力，才能夠滿(mǎn)足在有限的時(shí)間內(nèi)為每一行中的每個(gè)像素進(jìn)行充電，這些性能都是要以額外增加很大的功耗作為代價(jià)的。

業(yè)內(nèi)人士分析稱(chēng)，這也是為什么在LTPO技術(shù)未能在手機(jī)上成功量產(chǎn)之前，超過(guò)120Hz刷新率的屏幕只有極少數(shù)高端手機(jī)產(chǎn)品做得到。

兩大TFT技術(shù)雜交成LTPO

如果想要提高手機(jī)刷新率卻不影響功耗，那么就必須尋找合適的替代品。

此前，氧化物TFT（主要指IGZO）被認(rèn)為是最有利的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)者之一，除了夏普，華佳彩、柔宇等廠(chǎng)商都在嘗試使用IGZO推進(jìn)OLED屏幕刷新率。

賽迪顧問(wèn)高級(jí)分析師劉暾介紹，在LTPS技術(shù)發(fā)展早期，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為L(zhǎng)TPS只是過(guò)渡技術(shù)，因?yàn)長(zhǎng)TPS制備工藝十分復(fù)雜，ELA退火工藝難且設(shè)備投入昂貴，所以L(fǎng)TPS目前只能滿(mǎn)足G6產(chǎn)線(xiàn)面板的生產(chǎn)。而IGZO的制備工藝與非晶硅的工藝十分相似，產(chǎn)線(xiàn)不用重新投入新的設(shè)備，只需要對(duì)靶材進(jìn)行更換即可，遷移率雖然沒(méi)有LTPS高，但是較非晶硅高許多。并且，IGZO可以實(shí)現(xiàn)5.5代線(xiàn)到11代線(xiàn)的飛躍。

“IGZO作為新一代TFT技術(shù)，具有可大面積制備、抗彎折特性好、成本低、容易集成等優(yōu)勢(shì)。但是，IGZO也有一些問(wèn)題?！比A南理工大學(xué)教授彭俊彪在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)介紹說(shuō)，國(guó)內(nèi)不掌握傳統(tǒng)IGZO材料技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)利，而且其電子遷移率還不夠高，光電穩(wěn)定性也不夠好，具有很大的改進(jìn)和發(fā)展空間。

多年來(lái)，IGZO發(fā)展始終在大尺寸OLED面板領(lǐng)域原地踏步，沒(méi)有真正登上中小尺寸OLED舞臺(tái)。

LTPO技術(shù)并不是一種新的技術(shù)，而是LTPS和氧化物雜交的TFT驅(qū)動(dòng)技術(shù)。如今，LTPS與氧化物TFT曾經(jīng)針?shù)h相對(duì)的兩種技術(shù)結(jié)合，搖身一變成了LTPO。

“LTPO結(jié)合了LTPS和氧化物TFT兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)關(guān)電路使用LTPS，驅(qū)動(dòng)電路則使用IGZO，因此具有高電子遷移率、高穩(wěn)定性和低功耗等優(yōu)點(diǎn)?！迸砜”氡硎?，LTPO的低漏電流在畫(huà)面不動(dòng)的情況下只需要在第一幀寫(xiě)入驅(qū)動(dòng)電壓。因此，LTPO能像LTPS一樣用于顯示需要快速改變像素電路狀態(tài)的移動(dòng)內(nèi)容，像是電影和游戲。同時(shí)，LTPO也可以作為氧化物電路，用于顯示如圖片或者時(shí)鐘這種顯示像素電路的狀態(tài)改變速度較慢的靜態(tài)內(nèi)容。這使屏幕在擁有可調(diào)幅度在10Hz~120Hz的自適應(yīng)刷新率的同時(shí)，較LPTS節(jié)省5%～15%的電量。此外，LTPO還可以應(yīng)用于大型OLED面板中，成為大尺寸OLED面板的新選擇。

蘋(píng)果助燃韓企得利

既然LTPO如此出色，為何此前一直沒(méi)能在各大主流手機(jī)屏幕中使用？

對(duì)此，劉暾表示，蘋(píng)果公司是最早提出LTPO并擁有相關(guān)專(zhuān)利的企業(yè)，蘋(píng)果于2018年，在Apple Watch中引入了該技術(shù)。不過(guò)，由于LTPO引入了氧化物TFT，在工藝能力沒(méi)有得到優(yōu)化的時(shí)候，其高分辨率和開(kāi)口率的不足十分明顯。此外，若LTPO應(yīng)用在手機(jī)顯示屏上，其工藝步驟將會(huì)增加，生產(chǎn)難度、生產(chǎn)成本和價(jià)格將進(jìn)一步提升，這也成為阻礙LTPO應(yīng)用于手機(jī)甚至更大尺寸電子產(chǎn)品的難點(diǎn)之一。

如今，搭載LTPO技術(shù)的三星OLED手機(jī)屏幕實(shí)現(xiàn)的量產(chǎn)。據(jù)悉，三星顯示器公司計(jì)劃每月投入7.5萬(wàn)塊基片，用于生產(chǎn)智能手機(jī)所用的LTPO背板技術(shù)的OLED屏幕。

從商業(yè)角度看，LTPO市場(chǎng)前景將會(huì)更加明確，蘋(píng)果很大程度會(huì)跟進(jìn)推廣LTPO技術(shù)。分析師羅斯·楊預(yù)測(cè)，LTPO手機(jī)面板將用在2021年的iPhone上。此事雖未得蘋(píng)果確認(rèn)，但是蘋(píng)果與LGD合作打造LTPO柔性O(shè)LED手機(jī)屏卻是肯定的。

蘋(píng)果旗下?lián)碛衖Phone、iPad以及Mac等眾多電子產(chǎn)品，一旦蘋(píng)果搭載LTPO技術(shù)的面板量產(chǎn)成功，那么LTPO就會(huì)在蘋(píng)果產(chǎn)品大范圍使用。

耿怡分析稱(chēng)，一個(gè)在供給端擁有非常強(qiáng)的技術(shù)，一個(gè)在需求端擁有非常大的市場(chǎng)，隨著三星、LGD和蘋(píng)果在LTPO領(lǐng)域的布局加快，LTPO將會(huì)成為中小尺寸OLED市場(chǎng)的另一項(xiàng)差異化技術(shù)，助燃終端電子產(chǎn)品OLED面板技術(shù)的迭代，同時(shí)也將進(jìn)一步拉大韓國(guó)面板企業(yè)與其他OLED領(lǐng)域企業(yè)的差距。像京東方、維信諾這樣的國(guó)內(nèi)面板大廠(chǎng)，需要盡快掌握LTPO量產(chǎn)技術(shù)。

雖然，以L(fǎng)TPO為代表的新興技術(shù)會(huì)不斷優(yōu)化OLED的顯示效果，不過(guò)彭俊彪?yún)s依然看好氧化物TFT技術(shù)在柔性O(shè)LED的發(fā)展。他表示，針對(duì)氧化物TFT存在的缺點(diǎn)，我國(guó)發(fā)明了自主專(zhuān)利的稀土摻雜氧化物的材料體系，即基于鑭系稀土（Ln）的新型IZO靶材（Ln-IZO）配方，使其在遷移率、穩(wěn)定性方面有明顯提升。隨著氧化物TFT性能的不斷提升，氧化物TFT未來(lái)或許可帶替LTPO-TFT，從而有效降低成本。彭俊彪認(rèn)為：“未來(lái)三年內(nèi)，我國(guó)的柔性O(shè)LED面板的技術(shù)和規(guī)模都會(huì)與韓國(guó)無(wú)限接近。”
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