【中關(guān)村在線顯示器頻道原創(chuàng)】蘋果在上周發(fā)布了新一代iPad平板電腦,除了命名方式之外,其眾多新的特點(diǎn)早在幾個(gè)月前就被大家猜中了,而其中最被大家關(guān)注的就是引入“Retina”高分辨率顯示屏幕了。在保持屏幕尺寸依舊是9.7英寸,屏幕比例為4:3的情況下,新一代iPad分辨率從之前的1024×768躍進(jìn)到2048×1536,理論上而言能夠顯示更加細(xì)膩的畫面,此外它的CPU以及圖形芯片計(jì)算能力的提升更多是配合屏幕分辨率的增加,畢竟分辨率達(dá)到了之前的四倍,對硬件的處理能力也提出了更高的要求。
● 蘋果新iPad屏幕有多么精細(xì)?
在發(fā)布iPhone4手機(jī)時(shí),蘋果第一次向大眾提出了“Retina”視網(wǎng)膜屏幕概念,其將960×640這大約6萬個(gè)像素堆積到3.5英寸(4:3比例)的屏幕中,這樣其直接帶來的效果就是畫面非常細(xì)膩,即人的肉眼分辨不出兩個(gè)單獨(dú)的像素,看不到鋸齒感。從iPhone3GS(3.5英寸屏幕,分辨率480×320)與iPhone4的對比中,大家也都能直觀的感受到高分辨率所帶來的變化。高分辨率屏幕讓畫面更精細(xì),同時(shí)也能夠顯示更清晰的文字,讓用戶獲得更好的閱讀體驗(yàn),此外在使用Google Earth這樣的衛(wèi)星地圖軟件時(shí)也會覺得更加清晰。
與iPhone3GS相比,高分辨率的iPhone4屏幕精細(xì)度明顯更高
通常業(yè)界將“每英寸所擁有的像素(PPI)”來衡量一個(gè)顯示設(shè)備屏幕的精細(xì)程度,這個(gè)數(shù)值越高代表屏幕越精細(xì),如iPhone4/4S屏幕為326PPI,而新iPad則為264PPI。接下來,我們就通過下面這張表格來看看常見的電子設(shè)備PPI數(shù)值來進(jìn)行對比。
從上面的圖表中,我們可以看到冠以“Retina”頭銜的新iPad以及iPhone4和4s屏幕像素密度是最高的兩款產(chǎn)品,其幾乎達(dá)到了普通23英寸液晶顯示器(如三星S23A950D等等)的3倍左右,那么蘋果新iPad的屏幕是采用怎樣的技術(shù)才能達(dá)到如此高的分辨率,而既然高分辨率確實(shí)能夠給用戶帶來更直觀的體驗(yàn),那么我們目前使用的液晶顯示器產(chǎn)品為何不引入高分辨率這一特性呢?
● 什么是“IGZO”顯示屏?
早在幾個(gè)月前,坊間就流傳著“蘋果新iPad將采用夏普IGZO液晶屏”的消息,盡管這個(gè)消息在The New iPad發(fā)布會上沒有被提及,但是從技術(shù)角度而言,這條消息并非謠言。若要將2048×1536這么高的分辨率裝在一塊9.7英寸的小屏幕中,如果采用傳統(tǒng)的技術(shù),將之前1個(gè)像素的空間填鴨蛋似得裝進(jìn)4個(gè)像素,則兩個(gè)像素之間的電信號由于像素分布過于秘籍從而非常容易產(chǎn)生干擾現(xiàn)象,而“IGZO”面板的誕生就是為了解決這個(gè)問題,從而在小尺寸液晶面板上實(shí)現(xiàn)超高的分辨率,同時(shí)保證高質(zhì)量的顯示效果。
不過這里首先要提到的是,盡管The New iPad率先使用對了IGZO面板,但這真的不是蘋果的技術(shù),IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)為氧化銦鎵鋅的縮寫,它是一種薄膜電晶體技術(shù),在TFT-LCD主動層之上,打上一層金屬氧化物。IGZO技術(shù)由夏普(Sharp)掌握,是與日本半導(dǎo)體能源研究所共同開發(fā)的產(chǎn)品。除了夏普外,三星SDI以及LG Display也同樣具備生產(chǎn)IGZO面板的能力。但這里相信很多讀者不太了解什么是“TFT”,在介紹IGZO的特點(diǎn)之前,我們先簡短的介紹TFT的相關(guān)知識。
目前不論是液晶顯示器、手機(jī)屏幕還是電視機(jī)產(chǎn)品,它們都采用的是“主動式矩陣” ,而這種結(jié)構(gòu)采用一種叫做“薄膜電晶體”來作為開啟和關(guān)閉像素的電氣轉(zhuǎn)換裝置。而TFT指的就是這個(gè)“薄膜電晶體”。TFT位于液晶面板的下方玻璃基板中的像素驅(qū)動模組中,其形態(tài)為薄膜狀,與像素元件一起嵌入在這個(gè)驅(qū)動模組當(dāng)中。通常而言,TFT的特征與半導(dǎo)體電晶體基本相同,其驅(qū)動電流對像素電容充電,并點(diǎn)亮像素的電器轉(zhuǎn)換裝置。而IGZO材料則使用在TFT上。
IGZO比傳統(tǒng)的非晶矽材料更適合制造高分辨率的液晶面板
IGZO與非晶質(zhì)硅(p Si TFT)材料相比,IGZO能夠縮小電晶體尺寸,可提高液晶面板畫素的開口率,較易實(shí)現(xiàn)高精細(xì)化,電子遷移率快20到30倍,將簡單的外部電路整合至面板之中,使移動裝置更輕薄,耗電量也降至之前的三分之二。
IGZO材料TFT有多低流動性,比傳統(tǒng)的非晶硅(p Si TFT)形成的埃拉 (準(zhǔn)分子激光退火),在約10平方厘米/V-秒,流動性是大于10的非晶硅,IGZO使用銦、鎵、鋅、 氧氣,取代了傳統(tǒng)的非晶硅基于現(xiàn)用圖層。此外IGZO有電子遷移率超過傳統(tǒng)材料的40倍,這樣其也可以大大降低液晶屏幕的響應(yīng)時(shí)間。
夏普的IGZO材料液晶面板采用了連續(xù)晶粒硅晶體管像素(CG硅),它是一種低溫多晶硅,特點(diǎn)是流動性比傳統(tǒng)的非晶體硅低溫多晶硅高幾倍。這樣其具有更高的流動性,使它可能其它部件電路形成連同置于液晶面板的玻璃基底上。通過CG硅材料的使用,可以讓液晶面板的PPI達(dá)到300甚至更高,這樣The New iPad就可以在9.7英寸的小尺寸面板上實(shí)現(xiàn)2048×1536超高分辨率了,并且相信其屏幕透光性、響應(yīng)時(shí)間等參數(shù)指標(biāo)要比iPhone4/4S更加出色,這些都是IGZO材料的功勞。
不過IGZO對液晶面板的NTSC色域、可視角度、顯示色彩數(shù)量沒有太多影響(前者由背光源決定,后兩者取決于液晶分子的排布及特性),因此至于The New iPad與iPad2相比屏幕是否更加鮮艷,還需要專業(yè)的測試才能得出結(jié)果。但目前可以看定的是,前者在響應(yīng)時(shí)間和節(jié)能性方面會有一定的優(yōu)勢。
● 未來:IGZO全面推動超高分辨率時(shí)代
與目前主流液晶屏幕采用的非晶質(zhì)硅(p Si TFT)相比,IGZO的優(yōu)點(diǎn)包括:
1,低溫可啟用靈活或低成本蘇打石灰襯底的使用PVD制作工藝;
2,可以以相對較低的成本在常規(guī)A-Si TFT線路上的裝配式以及在更大代數(shù)的液晶面板生產(chǎn)線切割 (夏普可以用十代線切割I(lǐng)GZO面板);
3,IGZO的光滑表面能提供更干凈的界面,以提供更高的分項(xiàng)數(shù)字領(lǐng)域大門絕緣子
4,高透光率,可以讓透過更多的光線,減少光通量的損失;
5,良好的均勻性和穩(wěn)定性;
6,可控制TFT材料的金屬成分和沉積參數(shù);
7,提供更低的功耗和更快的響應(yīng)時(shí)間(功耗與OLED接近,但厚度比OLED高25%左右);
8,可生產(chǎn)高像素密度(更大的分辨率)驅(qū)動更高刷新率(240Hz或更高)的液晶面板;
9,同樣可用于生產(chǎn)OLED面板。
從上游液晶面板廠商的計(jì)劃和動作來看,The New iPad只是IGZO液晶面板小試身手的舞臺,而未來不論是夏普、三星SDI、LG Display友達(dá)光電都計(jì)劃推出更大尺寸的IGZO面板(如三星的70英寸4K×2K液晶面板等等),此外不少日系廠商也將加入到小尺寸高分辨率的戰(zhàn)局中,而索尼則是將目光投向未來的OLED顯示技術(shù),將IGZO引入到OLED面板中,相信未來高PPI分辨率顯示設(shè)備會源源不斷的出現(xiàn)在我們的視野中,蘋果The New iPad絲毫不會感到寂寞。
DisplaySearch預(yù)計(jì)2008年到2015年LTPS與IGZO面板產(chǎn)量
據(jù)著名的調(diào)研機(jī)構(gòu)DisplaySearch預(yù)計(jì),2012年IGZO和LTPS(另外一種材質(zhì))TFT-LCD背板產(chǎn)量預(yù)計(jì)將提高150%,從2011年的560萬平方公尺迅速發(fā)展到1410萬平方公尺。理論上而言,LTPS材質(zhì)性能要比IGZO更加出色,但LTPS TFT制作工藝更加復(fù)雜并且良品率很低,并且不利于生產(chǎn)更大尺寸的面板,因此液晶面板廠商更愿意切割I(lǐng)GZO面板,今后幾年依舊是IGZO的天下。隨著更高分辨率視頻、拍攝設(shè)備、大容量存儲設(shè)備等周邊產(chǎn)品的跟進(jìn),未來顯示設(shè)備的清晰度會比1080p更進(jìn)一步,為消費(fèi)者提供更清晰的畫面。
附:關(guān)于4K分辨率的爭論與意義,您可以看這里:《70%網(wǎng)友力挺 4K分辨率顯示器最難闖過的五關(guān)》
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