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    適用于行動裝置的中小型顯示技術(shù)

    來源:233網(wǎng)校 2008年8月20日

      由于嵌入式處理芯片的運算能力在這幾年間大幅成長,從單純播放音樂的MP3隨身聽、只能接聽電話的單色單音手機(jī),到可以播放高清晰影音的PMP,以及包含多媒體娛樂功能的智能手機(jī)等等,甚至連相機(jī)的觀景窗也逐漸被新一代數(shù)位相機(jī)的液晶屏幕所取代,連帶的引發(fā)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的另一波革命,那就是中小型顯示技術(shù)的發(fā)展。

      傳統(tǒng)單色面板(TN及MSTN等)已經(jīng)不能滿足于消費者對于畫面的需求,因此逐漸退出這塊市場,取而代之的,是全新一代的彩色顯示技術(shù),這些技術(shù)包括了CSTN、TFT以及OLED等,就特性而言,每種彩色顯示技術(shù)皆有其優(yōu)點與限制,因此在為行動式裝置尋求顯示技術(shù)方案時,就必須往更多方向去考慮。

      尺寸的可微縮化

      由于手持裝置都一致的往更輕薄的方向發(fā)展,除了在IC以及制程技術(shù)方面的演進(jìn)以外,電池技術(shù)的發(fā)展也都占有相當(dāng)大的份量、以以最關(guān)鍵的彩色顯示技術(shù)來說,目前最為主流的TFT-LCD技術(shù),其實在這方面的表現(xiàn)最為弱勢,這主要是由于TFT-LCD在制程上難以精簡的緣故。傳統(tǒng)TFT-LCD的制造過程中,1片TFT-LCD面板就必須使用2片玻璃基板以作為底層基板以及彩色濾光片,雖然玻璃基板的厚度逐漸由0.4到0.5mm邁入更薄的0.3mm,但是考慮到TFT-LCD的背光模塊、驅(qū)動IC等等,想要再進(jìn)一步輕薄化,就必須在整個制造流程以及材質(zhì)技術(shù)中做出突破,。雖然CSTN與OLED技術(shù)在尺寸微縮化的能力上表現(xiàn)更為突出,就以O(shè)LED來說,由于其具有自體發(fā)光的特性,不需要附加背光模塊,在厚度上很容易微縮到1mm以下。

      耗電量的控制

      除了藉由電池技術(shù)的演進(jìn)來取得更長的使用時間以外,省電也是個非常重要的發(fā)展方向,在這方面,由于關(guān)鍵技術(shù)的不同,必須使用大量外圍零件的TFT-LCD依然最為吃虧,傳統(tǒng)非晶硅(a-Si)TFT包含整個背光的模塊,每平方英吋的耗電量約比CSTN和OLED多了十倍以上,這在方面的話,目前也有諸如低溫多晶硅之類的液晶技術(shù),可以有效降低耗電量,不過低溫多晶硅制程較為復(fù)雜,制造成本高,良率也較低。而CSTN由于屬于被動矩陣驅(qū)動方式,雖然因為偏光板技術(shù)的不同,所需要的背光亮度較低,連帶的耗電量也得以降低,但是也存在著可視角度小,且在明亮環(huán)境下難以看清屏幕的缺點。至于OLED技術(shù)方面,由于OLED驅(qū)動電壓低,加上具有自體化學(xué)作用發(fā)光能力,而無須背光模塊,使得耗電量在主流顯示技術(shù)上一枝獨秀。不過TFT、CSTN等技術(shù)在透過搭配新一代的背光模塊技術(shù),也能有效降低整個顯示模塊的耗電量,諸如發(fā)光二極管(LED)背光源、碳奈米管(Carbon Nanotube;CNT)平面背光板、EL(Electroluminescene)、EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)等背光技術(shù)也都相繼被提出。

      畫質(zhì)的講究

      要在行動裝置上欣賞影音、圖片,自然所配備的屏幕質(zhì)量要夠好,以這一類的消費市場來說,畫質(zhì)的表現(xiàn)可能就決定了一款產(chǎn)品的成敗。CSTN技術(shù)必須透過彩色濾光片來顯示紅、綠、籃三原色,再組合成彩色畫面,不過由于CSTN無法顯示完全的黑白底色,因此在對比以及顏色輸出方面,就比較不那么出色,而TFT-LCD則是采用主動矩陣顯示方式,每個像素都可通過點脈沖直接控制,因而每個節(jié)點相對獨立,并可連續(xù)控制,這樣不僅提高了反應(yīng)時間,同時在灰階控制上可以做到非常精確,這就是TFT色彩較CSTN更為逼真的原因。至于在OLED的部份,由于有機(jī)材料的選擇以及層的結(jié)構(gòu),決定了顏色、使用壽命和功率效率,因此不同公司的不同解決方案,可能會有截然不同的表現(xiàn),不過OLED技術(shù)基本上具有可視角大、對比佳,以及無畫面殘影的表現(xiàn),在畫質(zhì)方面具有與TFT技術(shù)一較高下的能力。

      持續(xù)使用壽命

      手持多媒體裝置在顯示技術(shù)的選擇上,必須要顧到長時間觀看的需求,以一般PMP觀看一部電影的時間來計算,大約在2個多小時左右,假設(shè)天天看2個小時,那么一年約使用700個小時,而我們以顯示技術(shù)中壽命最短的OLED來計算,目前OLED面板壽命約可達(dá)15,000小時,依此比例看來,其實是足以使用到該PMP產(chǎn)品自然壽命周期終結(jié)的,雖然OLED的壽命特性不適合應(yīng)用于筆記型計算機(jī)或桌上型計算機(jī)顯示環(huán)境,不過應(yīng)用在手持式裝置上,仍具有相當(dāng)大的潛力,以目前來說,已經(jīng)有相當(dāng)大一部份的MP3隨身聽屏幕采用OLED技術(shù),但是注重影音播放的PMP產(chǎn)品,則仍未見到OLED的實際應(yīng)用。

      各主流顯示技術(shù)介紹

      越新的技術(shù)并不一定越適合應(yīng)用在產(chǎn)品的開發(fā),反而是某些已經(jīng)經(jīng)過時間考驗的老技術(shù),在已經(jīng)經(jīng)過市場的重重考驗,以及具有許多實際應(yīng)用的例子,在產(chǎn)品導(dǎo)入開發(fā)時所會遇到的難度也較低。以應(yīng)用到手持式裝置的顯示技術(shù)來說,目前主流技術(shù)仍是TFT與CSTN,雖然因為多媒體影音播放功能的逐漸普及,以及3G影音傳輸應(yīng)用開始逐漸發(fā)熱,在許多重視影像播放流暢度以及畫質(zhì)表現(xiàn)的產(chǎn)品上,幾乎已經(jīng)全面轉(zhuǎn)用TFT技術(shù),不過仍可在市面上許多針對中低階客群的平價機(jī)器,及以省電為主要著眼點的產(chǎn)品中,看到CSTN顯示技術(shù)的采用。

      顯示面板占整個行動裝置的成本比重非常高,最高約可達(dá)到四分之一的地步,因此追求更為平價的面板解決方案,就成了當(dāng)務(wù)之急。雖然各國面板廠新一代的生產(chǎn)線都已經(jīng)逐漸開出,在產(chǎn)能大量增加的狀況下,也可以預(yù)期到應(yīng)用在手持裝置的面板價格將會進(jìn)一步往下探,因此也有不少業(yè)界人士預(yù)估,TFT顯示技術(shù)將全面普及,不過TFT與CSTN在成本上仍然有3~4美金以上的價差空間,截至目前為止,CSTN仍被普遍應(yīng)用在中低階MP3隨身聽、低價手機(jī)以及雙屏幕手機(jī)的外屏幕中。

      而由于大尺寸高解析面板也逐漸流行,原本在手機(jī)市場上相當(dāng)流行的128×160以及128×128分辨率面板,也已經(jīng)逐漸走向176×220以及320×240分辨率,且面板尺寸也有逐漸加大的趨勢,從1.8吋到目前流行的2.5吋,而為了維持產(chǎn)品的體積,甚至是進(jìn)一步微縮,再生產(chǎn)技術(shù)方面,以及材質(zhì)的選擇取用以及處理,都變得格外重要。

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