廠商面臨高解析度移動設備面板技術挑戰(zhàn)賽

　　市場研究機構NPDDisplaySearch指出，持續(xù)追求解析度而讓面板畫素密度幾乎超出了人眼所能識別范圍，這種策略究竟能帶來多少好處?這個問題目前仍存在很大爭議，但面板廠與行動裝置制造商競相追逐更大解析度密度(PixelPerInch，PPI)的比賽仍在繼續(xù)。

　　FullHD(FHD)面板已迅速成為高階智慧型手機的標準配備，目前占據智慧型手機全部出貨量的30%左右;更有甚者，許多面板廠商正在開發(fā)絕對解析度更高(如4K)的智慧型手機面板。NPDDisplaySearch預測，首批商業(yè)化4K智慧型手機面板最早將于2014年底開發(fā)完成，而于2015年中出貨;目前雖然4K電視隨處可見，但以智慧型手機與平板電腦等行動裝置面板而言，要達到超高解析度與絕對解析度相比，畫素密度為面板制造帶來的困難更多。

　　NPDDisplaySearch中小尺寸面板分析師于寧寧指出：「生產一片80ppi的55寸4K電視面板相對容易，而生產一片具高透光率與高電子傳輸特性、良率又高的734ppi6寸4K智慧型手機面板卻困難得多，其難度包括許多不同的制程、設備和材料。其中難度最大的是陣列排列(Array)、彩色濾光片(ColorFilter)和模組(Module)。生產LCD和AMOLED面板面臨著一些相同的難題，但同時也各有不同。為了解決這些難題，面板制造商正在開發(fā)新技術以便能夠以經濟成本的方式生產4K智慧手機面板。」

　　根據NPDDisplaySearch分析，雖然有些許不同，但無論解析度或ppi多少，生產FPD的過程本質是相同的。不過，ppi越高，同一畫素區(qū)域需要安置的功能越多，子畫素(SubPixel)面積就越少;子畫素面積是4K解析度一個重要的關鍵，下表很好地說明了這點。

　　以幾年前被稱為高科技的iPhone4為例，其子畫素面積為2,028m2。但技術的進展十分快速，而NPDDisplaySearch預測，6.65寸4K面板的子畫素面積將僅有488m2。

　　NPDDisplaySearch表示，降低耗電是移動設備重要的關鍵，但解析度和耗電量通常不能兩全齊美，解析度越高、耗電量越大。對于LCD而言，電量損耗主要來自背光和面板驅動，如果這些都一樣，那么隨著畫素的提高、畫面越精致，面板穿透性便會降低，而同時面板電晶體設計的電容便會增加，如此耗電量將會大量增加。為保持畫素開口率大小，TFT、匯流排線路、黑色矩陣和面板與液晶間的間隙材等都需縮小，這便是技術的重點。

　　但對于AMOLED顯示器而言，減少子畫素面積同樣重要，雖然AMOLED沒有液晶因此與開口率較無關系。NPDDisplaySearch面板制造技術分析師CharlesAnnis指出，智慧型手機的AMOLED面板通常使用較為復雜的5T2C(5電晶體、2電容器)驅動設計或更多的子畫素配置以彌補電壓差，由于畫素變小了，TFT背板的布局和設計變得相對復雜。

　　AMOLEDRGB有機磷光體是通過高精度金屬光罩(FineMetalMask，F(xiàn)MM)進行蒸鍍在玻璃基板上的;FMM最大的技術問題點在于對齊與校正，同時，當畫素因提高解析度而變小時，F(xiàn)MM在為畫素進行涂圖像成形時會有凹陷的問題。這是AMOLED進行到高解析度的問題點。

　　一片6寸4K等級的智慧型手機面板已經高達734ppi，就該程度的解析度而言，其關鍵畫素設計尺寸已經比先進的半導體元件還精細，然而大多數面板設備和材料的設計原則都相對較為寬松。因此通常無法應付這種精細度逼近半導體極限的制造。另外，F(xiàn)PD面板由大尺寸、薄玻璃片組成，再透過加工精度權衡FPD面板尺寸和維持工廠產能，因此牽一發(fā)動全身，要提高解析度，NPDDisplaySearch認為需要整體加強以下表格中各種不同的技術。

　　NPDDisplaySearch智慧型手機分析總監(jiān)李昕霖指出：「若要將解析度拉升至700ppi以上，領先的FPD光罩法可能是最重要的技術。從2007年開始，以Stepbystep方式的逐步重復的光罩曝光技術就被用于四代線FPD面板制作中，尺寸小到1.5m。在大尺寸玻璃方面，帶有大尺寸光罩的投影掃描被認為是保持生產力同時減少曝光周期的唯一方法。

　　然而，之前的高解析度六代線曝光工具使用800×920mm的光罩，而其最精細的制程小到3.0mL/S模式，無法更精細了。直到2011年，2.0mL/S才變得可行?！徽蛉绱耍词巩a量較少，但大多數高解析度面板仍在使用四代線生產?，F(xiàn)在，隨著1.5m曝光技術的開發(fā)，NPDDisplaySearch預測，最新的曝光設備最快將于2015年實現(xiàn)量產。

　　NPDDisplaySearch更指出，對于AMOLED顯示器來說，F(xiàn)MMRGB磷光體技術極具挑戰(zhàn)性。不過韓國三星(Samsung)已經解決了這個問題，尤其是在畫素設計的部分，它們采用體積更大的PenTileRG+BG子畫素(Red-Green,Blue-Green)排列技術，而實際上在視覺效果上跟真正的高解析度在視覺上差不多，也看不出跟真正的RGB有多大的視覺差別。因此其他AMOLED面板廠商也紛紛效仿這種方法;但是，三星擁有絕對的專利權，而且其它面板廠商很難將高畫素RGBAMOLED顯示器量產。

　　因此NPDDisplaySearch認為，雖然高解析度曝光是一個關鍵難題，但這也并不足以能夠確保解決4K行動面板解析度問題。以AMOLEDPenTile來說，除了光罩法，其他相關的材料和制程也必須配合;要實現(xiàn)高良率的超高解析度面板，同時具有耗電量低、亮度高、成本低的優(yōu)勢，需要優(yōu)化且成功開發(fā)多個設備類型、材料、和制程。