LTPO技術(shù)能否讓三星重新引領(lǐng)OLED市場?
根據(jù)市場研究公司CINNO Research在上月底發(fā)布的最新報告顯示,2024年上半年,國內(nèi)廠商占全球智能手機OLED顯示屏出貨量中所占份額達到了50.7%,成功超越了長期占據(jù)首位的韓國 —— 去年上半年份額過半的韓國廠商,包括三星顯示和LG顯示,在今年上半年有明顯下滑,從2023年的59.4%下降到了49.3%。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/202408/462047.htm其中,三星2024年上半年在全球智能手機OLED顯示屏市場的份額,由去年上半年的51.6%降到了43.8%。三星希望通過LTPO技術(shù)等方式,在OLED顯示屏領(lǐng)域和整體上獲得更大的份額。
什么是LTPO?
OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機發(fā)光二極管屏)的基本結(jié)構(gòu)是由三層組成的:一個有機發(fā)光層,一個保護玻璃表面,以及一個控制每個像素行為的背板。在過去十年中經(jīng)歷了多種TFT(薄膜場效應(yīng)晶體管)背板的實現(xiàn),即a-Si(非晶硅)、LTPS(低溫多晶硅)和IGZO(銦鎵鋅氧化物)。
目前,大部分采用OLED顯示屏所用的是LTPS TFT背板技術(shù)。LTPS技術(shù)的優(yōu)勢是液晶分子能以更快速、更高效的方式做切換,從而實現(xiàn)更高的屏幕刷新率;同時,由于特殊的晶體結(jié)構(gòu),提高了每個像素點的響應(yīng)速度,故而屏幕色彩極為鮮艷,畫面就此呈現(xiàn)出一種細膩逼真的效果。但是,LTPS存在較嚴(yán)重的漏電現(xiàn)象,所以功耗也高,同時還不能自動切換刷新率。
在過去的幾年里,高刷新率屏幕已經(jīng)變得越來越普遍,甚至被應(yīng)用在一些中低端智能手機中,但更高的刷新率的耗電也更快,LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide,即低溫多晶氧化物)技術(shù)則可以解決這個問題。
LTPO技術(shù)利用了IGZO的快速開關(guān)與低漏電特性,改良LTPS技術(shù),從而將LTPS與IGZO線路混合使用,以分別利用其在像素開關(guān)狀態(tài)下不同的性能優(yōu)勢。根據(jù)分析機構(gòu)的估計,LTPO技術(shù)理論上可以節(jié)約5-15%的能耗。
LTPO可以減少屏幕的功耗(來源:IHS Markit)
相比于LTPS,LTPO的電荷遷移率更高、像素點反應(yīng)更快,且擁有比前者更低的裝配步驟和功耗。因此盡管LTPS是目前中小尺寸OLED顯示屏當(dāng)中最主流且技術(shù)最成熟的方案,但由于有著較高的生產(chǎn)成本需求,這使得LTPO被公認為LTPS方案的最佳接班人。
LTPO的發(fā)展歷程
早在2018年,Apple Watch Series 4是首批采用LTPO顯示屏的消費設(shè)備之一,采用這種技術(shù)所節(jié)省的電力使蘋果能夠同時增加顯示屏的尺寸,并從上一年的型號中縮小電池容量。蘋果在發(fā)布會和官網(wǎng)上并沒有對此進行詳述,但其已經(jīng)在2014、2015和2018年三次為該項技術(shù)申請過專利。
從2021年的iPhone 13系列起,蘋果在當(dāng)期系列的兩款Pro版機型中搭載LTPO可變刷新率屏幕;在另外兩款標(biāo)準(zhǔn)版上,仍保持LTPS屏幕不變。據(jù)供應(yīng)鏈消息稱,蘋果約于今年9月推出的iPhone16系列,仍將沿用這種做法。
在2021年iPhone 13高配版推出LTPO前,主流高刷屏幕采用的多是LTPS技術(shù)。而LTPO技術(shù)重新設(shè)計的晶體結(jié)構(gòu),允許每個像素點獨立調(diào)整開關(guān)狀態(tài),所以就實現(xiàn)了自適應(yīng)的刷新率,這有別于LTPS無法自動根據(jù)環(huán)境和應(yīng)用規(guī)模做自動調(diào)整的缺陷。
從1Hz到120Hz甚至更高,從而實現(xiàn)真正的可變刷新率(VRR),LTPO還可以實現(xiàn)我們對當(dāng)今智能手機中常見的基于LTPS的顯示器所期望的高像素密度。這意味著在顯示靜態(tài)、動態(tài)或需要實時響應(yīng)的畫面時,LTPO屏幕能自動實現(xiàn)提升、降低刷新率以節(jié)省電量,延長終端的續(xù)航時間,同時保持畫面的流暢度,提升應(yīng)用體驗。
除了電源效率,真正的可變刷新率的實現(xiàn)提供了比兩到三個預(yù)設(shè)選項更精細的控制。雖然許多設(shè)備確實有軟件功能,如在60Hz和120Hz之間切換的自適應(yīng)刷新率,但它們僅限于這些固定水平。以智能手機上的AOD(Always On Display)顯示功能為例,它在設(shè)計上長時間顯示靜態(tài)內(nèi)容,不需要每秒刷新120次或甚至60次,通過LTPO技術(shù)的可變刷新率,可以根據(jù)需要決定將刷新率降低到10Hz甚至1Hz。
總而言之,LTPO技術(shù)在你需要特定刷新率的情況下大放異彩,無論是為了應(yīng)用本身還是為了省電。雖然蘋果擁有多項與LTPO顯示屏有關(guān)的專利,卻要到2025年才能將這項技術(shù)下放到iPhone17標(biāo)準(zhǔn)版上。
反觀國內(nèi)同行,早就大規(guī)模卷成常態(tài),就連中端機都直接用上了LTPO技術(shù)的OLED屏幕。三星也已經(jīng)通過開發(fā)略微不同的實施方案來實現(xiàn)相同的結(jié)果,其旗艦智能手機使用HOP顯示屏(混合氧化物和多晶硅的簡稱),提供了與LTPO類似的功能和效率提升。
LTPO需求強勁
在2020年之前,幾乎所有用于智能手機的OLED顯示屏都采用了LTPS技術(shù)。在三星首次將LTPO技術(shù)應(yīng)用于Galaxy Note 20 Ultra(2020年)的OLED顯示屏之后,LTPO OLED已被蘋果iPhone 13 Pro / Pro Max(2021年)、谷歌Pixel 7 Pro(2022年)、摩托羅拉Razr(2023年)和華為Mate X5(2024年)等多款旗艦智能手機所采用。
市場調(diào)研機構(gòu)Omdia發(fā)布的最新報告顯示,到2031年,用于智能手機的LTPO OLED顯示屏的出貨量將增至5.2億片,這標(biāo)志著LTPO OLED面板在智能手機顯示屏市場中的份額將提升至52.0%,超越傳統(tǒng)的LTPS OLED面板。該機構(gòu)預(yù)測到2031年,LTPO OLED在智能手機OLED顯示屏出貨量中的份額將達到52.0%,超過LTPS OLED。
Omdia預(yù)估,2024年智能手機OLED顯示屏出貨量將超過8億片,同比增長28.8%,到2031年每年將超過10億片。與此同時,LTPS OLED出貨量的復(fù)合年增長率(CAGR)預(yù)計約為-1.0%,而LTPO OLED出貨量的復(fù)合年增長率預(yù)計約為8.0%。這一發(fā)展趨勢表明,LTPO技術(shù)在智能手機市場中的主導(dǎo)地位將持續(xù)增強,成為推動未來智能設(shè)備顯示屏技術(shù)革新的關(guān)鍵力量。
LTPO OLED的應(yīng)用正在從智能手機擴展到智能手表和平板電腦等,面板制造商開始針對不同產(chǎn)品的特性開發(fā)各種類型的LTPO驅(qū)動電路,以滿足市場需求。隨著人工智能相關(guān)生成功能越來越多地融入智能手機中,移動設(shè)備中的高效電源管理變得越來越重要,智能手機品牌正在不斷提高OLED顯示屏的亮度和分辨率,同時這些改進也降低了功耗。
Omdia預(yù)計,面板廠新增中小尺寸OLED供應(yīng)產(chǎn)能(第6代及以下)投資大部分將采用LTPO驅(qū)動方式,現(xiàn)有LTPS OLED供應(yīng)產(chǎn)能中很大一部分也將轉(zhuǎn)為LTPO OLED;在投資平板電腦、筆記本電腦等產(chǎn)品的大型OLED產(chǎn)能(第7代或更高)時,強調(diào)LTPO和氧化物驅(qū)動方式在性能、生產(chǎn)率和投資成本方面的優(yōu)缺點,并預(yù)測這場競爭將持續(xù)三到四年。
LTPO OLED技術(shù)的崛起不僅提升了智能設(shè)備的顯示性能和能效,還促進了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和市場競爭格局的重塑。對于消費者而言,這意味著未來將有更多的智能設(shè)備能夠提供更加卓越的視覺體驗和更長的續(xù)航能力,從而推動整個智能設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展。這一預(yù)測對行業(yè)參與者來說是一個重要的信號,促使他們加速研發(fā)新技術(shù)和優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品,以應(yīng)對市場變化和滿足消費者日益增長的需求。
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