高分辨率新iPad引領液晶麵板技術發展潮流
發布時間:2012-06-28
機遇與挑戰:
美國蘋果公司的平板終端“iPad 2”的液晶麵板為9.7英寸的XGA(1024×768像素),像素密度(分辨率)為132ppi。而其2012年第一季度上市的新iPad,其尺寸與iPad 2相同,但像素卻為2048×1536的QXGA液晶麵板,像素密度為264ppi。新iPad的液晶麵板像素是原產品的4倍。蘋果公司稱其為“視網膜(Retina)顯示屏”。
新iPad麵板的供貨量在迅速增加。據DisplaySearch的“大型TFT LCD供貨數據庫月刊”顯示,2011年11月有3家知名麵板廠商開始提供9.7英寸的QXGA麵板:韓國三星電子、韓國LG顯示器和夏普。從開始供貨到2012年4月,已經供應了1110萬塊9.7英寸QXGA麵板。預測5月份的供貨量至少為400萬塊,6月份至少為500萬塊,2012年下半年也計劃以月產500萬~600萬塊的規模供貨。在新iPad用麵板的供貨量猛增的同時,iPad 2用麵板的供貨量如圖1所示在徐徐減少。蘋果公司計劃在2012年第三季度末之前逐步減少iPad 2的生產。
盡管如此,但分辨率的提高,液晶麵板的TFT陣zhen列lie技ji術shu會hui出chu現xian巨ju大da的de課ke題ti。為wei實shi現xian更geng多duo的de像xiang素su而er縮suo小xiao像xiang素su尺chi寸cun,則ze會hui影ying響xiang生sheng產chan的de成cheng品pin率lv。蘋ping果guo公gong司si推tui薦jian麵mian板ban廠chang商shang生sheng產chan采cai用yong氧yang化hua物wu半ban導dao體tiTFT技術的麵板。因為氧化物半導體的電子遷移率比現有非晶矽(a-Si)高一位數,所以小像素的設計更為容易。但氧化物半導體閾值電壓的穩定性和均勻性都比TFT與a-Si TFT要(yao)差(cha)。尤(you)其(qi)是(shi)公(gong)認(ren)製(zhi)程(cheng)中(zhong)向(xiang)反(fan)應(ying)室(shi)內(nei)輸(shu)送(song)氧(yang)氣(qi)的(de)工(gong)序(xu)比(bi)較(jiao)難(nan)。閾(yu)值(zhi)電(dian)壓(ya)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)均(jun)勻(yun)性(xing)差(cha)會(hui)導(dao)致(zhi)成(cheng)品(pin)率(lv)降(jiang)低(di)。截(jie)至(zhi)目(mu)前(qian)隻(zhi)有(you)夏(xia)普(pu)成(cheng)功(gong)量(liang)產(chan)了(le)基(ji)於(yu)氧(yang)化(hua)物(wu)半(ban)導(dao)體(ti)TFT的9.7英寸QXGA麵板。三星和LG顯示器尚在繼續挑戰,目標是2012年下半年開始量產。
在導入氧化物半導體TFT之(zhi)外(wai),各(ge)公(gong)司(si)還(hai)采(cai)取(qu)了(le)布(bu)線(xian)等(deng)改(gai)進(jin)措(cuo)施(shi)以(yi)確(que)保(bao)開(kai)口(kou)率(lv)。開(kai)口(kou)率(lv)低(di),背(bei)照(zhao)燈(deng)通(tong)過(guo)像(xiang)素(su)之(zhi)間(jian)輸(shu)送(song)的(de)光(guang)的(de)亮(liang)度(du)就(jiu)會(hui)降(jiang)低(di)。因(yin)此(ci),就(jiu)需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)亮(liang)度(du)的(de)背(bei)照(zhao)燈(deng)單(dan)元(yuan),而(er)成(cheng)本(ben)會(hui)因(yin)之(zhi)上(shang)升(sheng)。麵(mian)板(ban)廠(chang)商(shang)最(zui)初(chu)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)通(tong)過(guo)在(zai)ITO像素電極和信號線之間空出垂直方向的間隔來提高開口率的技術。DisplaySearch的“TFT LCD工藝發展藍圖報告2011年版”對此做了詳細分析,該技術可形成厚感光性丙烯樹脂層並平坦化,在ITO像素電極和總線之間空出垂直方向的間隔,從而提高了開口率。
9.7英寸XGA麵板和9.7英寸QXGA麵板的背照燈構造比較。比較iPad 2和新iPad發現,背照燈成本高出了80%以上。要滿足新iPad高精細麵板的高輸出條件,需要重新構築LED背照燈。
iPad 2和新iPad的背照燈主要有以下不同:
●LED光源數由36單元大幅增加至84單元,光源成本也由6.2美元上升至14.7美元。
●隨著LED芯片數量的增加,LED光條(Light Bar)的設計由1側/1條變成了2側/2條。由此,從機械構造來看,散熱片內的設計難度加大。
●為了在維持發光效率的同時不改變厚度,光學薄膜的構造與原來相同。光學薄膜由上部的擴散板、正交棱鏡板(Cross Prism Sheet)及下部擴散板構成。而麵板下部的偏光板為提高亮度而做了APCF/APF特殊塗布。實際上,偏光板上塗布了APCF/APF的產品一般稱為帶“BEF(Brightness Enhancement Film)”的偏光膜。APCF的意思是高度偏光轉換薄膜(advanced polarization conversion film)。
- 新iPad麵板的供貨量在迅速增加
- 液晶麵板的TFT陣列技術會出現巨大的課題
- 5月份新iPad的供貨量至少為400萬塊
- 比較iPad 2和新iPad發現背照燈成本高出了80%以上
美國蘋果公司的平板終端“iPad 2”的液晶麵板為9.7英寸的XGA(1024×768像素),像素密度(分辨率)為132ppi。而其2012年第一季度上市的新iPad,其尺寸與iPad 2相同,但像素卻為2048×1536的QXGA液晶麵板,像素密度為264ppi。新iPad的液晶麵板像素是原產品的4倍。蘋果公司稱其為“視網膜(Retina)顯示屏”。
新iPad麵板的供貨量在迅速增加。據DisplaySearch的“大型TFT LCD供貨數據庫月刊”顯示,2011年11月有3家知名麵板廠商開始提供9.7英寸的QXGA麵板:韓國三星電子、韓國LG顯示器和夏普。從開始供貨到2012年4月,已經供應了1110萬塊9.7英寸QXGA麵板。預測5月份的供貨量至少為400萬塊,6月份至少為500萬塊,2012年下半年也計劃以月產500萬~600萬塊的規模供貨。在新iPad用麵板的供貨量猛增的同時,iPad 2用麵板的供貨量如圖1所示在徐徐減少。蘋果公司計劃在2012年第三季度末之前逐步減少iPad 2的生產。
盡管如此,但分辨率的提高,液晶麵板的TFT陣zhen列lie技ji術shu會hui出chu現xian巨ju大da的de課ke題ti。為wei實shi現xian更geng多duo的de像xiang素su而er縮suo小xiao像xiang素su尺chi寸cun,則ze會hui影ying響xiang生sheng產chan的de成cheng品pin率lv。蘋ping果guo公gong司si推tui薦jian麵mian板ban廠chang商shang生sheng產chan采cai用yong氧yang化hua物wu半ban導dao體tiTFT技術的麵板。因為氧化物半導體的電子遷移率比現有非晶矽(a-Si)高一位數,所以小像素的設計更為容易。但氧化物半導體閾值電壓的穩定性和均勻性都比TFT與a-Si TFT要(yao)差(cha)。尤(you)其(qi)是(shi)公(gong)認(ren)製(zhi)程(cheng)中(zhong)向(xiang)反(fan)應(ying)室(shi)內(nei)輸(shu)送(song)氧(yang)氣(qi)的(de)工(gong)序(xu)比(bi)較(jiao)難(nan)。閾(yu)值(zhi)電(dian)壓(ya)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)均(jun)勻(yun)性(xing)差(cha)會(hui)導(dao)致(zhi)成(cheng)品(pin)率(lv)降(jiang)低(di)。截(jie)至(zhi)目(mu)前(qian)隻(zhi)有(you)夏(xia)普(pu)成(cheng)功(gong)量(liang)產(chan)了(le)基(ji)於(yu)氧(yang)化(hua)物(wu)半(ban)導(dao)體(ti)TFT的9.7英寸QXGA麵板。三星和LG顯示器尚在繼續挑戰,目標是2012年下半年開始量產。
在導入氧化物半導體TFT之(zhi)外(wai),各(ge)公(gong)司(si)還(hai)采(cai)取(qu)了(le)布(bu)線(xian)等(deng)改(gai)進(jin)措(cuo)施(shi)以(yi)確(que)保(bao)開(kai)口(kou)率(lv)。開(kai)口(kou)率(lv)低(di),背(bei)照(zhao)燈(deng)通(tong)過(guo)像(xiang)素(su)之(zhi)間(jian)輸(shu)送(song)的(de)光(guang)的(de)亮(liang)度(du)就(jiu)會(hui)降(jiang)低(di)。因(yin)此(ci),就(jiu)需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)亮(liang)度(du)的(de)背(bei)照(zhao)燈(deng)單(dan)元(yuan),而(er)成(cheng)本(ben)會(hui)因(yin)之(zhi)上(shang)升(sheng)。麵(mian)板(ban)廠(chang)商(shang)最(zui)初(chu)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)通(tong)過(guo)在(zai)ITO像素電極和信號線之間空出垂直方向的間隔來提高開口率的技術。DisplaySearch的“TFT LCD工藝發展藍圖報告2011年版”對此做了詳細分析,該技術可形成厚感光性丙烯樹脂層並平坦化,在ITO像素電極和總線之間空出垂直方向的間隔,從而提高了開口率。
9.7英寸XGA麵板和9.7英寸QXGA麵板的背照燈構造比較。比較iPad 2和新iPad發現,背照燈成本高出了80%以上。要滿足新iPad高精細麵板的高輸出條件,需要重新構築LED背照燈。
iPad 2和新iPad的背照燈主要有以下不同:
●LED光源數由36單元大幅增加至84單元,光源成本也由6.2美元上升至14.7美元。
●隨著LED芯片數量的增加,LED光條(Light Bar)的設計由1側/1條變成了2側/2條。由此,從機械構造來看,散熱片內的設計難度加大。
●為了在維持發光效率的同時不改變厚度,光學薄膜的構造與原來相同。光學薄膜由上部的擴散板、正交棱鏡板(Cross Prism Sheet)及下部擴散板構成。而麵板下部的偏光板為提高亮度而做了APCF/APF特殊塗布。實際上,偏光板上塗布了APCF/APF的產品一般稱為帶“BEF(Brightness Enhancement Film)”的偏光膜。APCF的意思是高度偏光轉換薄膜(advanced polarization conversion film)。
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