廠(chǎng)商面臨高解析度移動(dòng)設備面板技術(shù)挑戰賽

　　市場(chǎng)研究機構NPDDisplaySearch指出，持續追求解析度而讓面板畫(huà)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(lái)多少好處?這個(gè)問(wèn)題目前仍存在很大爭議，但面板廠(chǎng)與行動(dòng)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。

　　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(chǎng)商正在開(kāi)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(kāi)發(fā)完成，而于2015年中出貨;目前雖然4K電視隨處可見(jiàn)，但以智慧型手機與平板電腦等行動(dòng)裝置面板而言，要達到超高解析度與絕對解析度相比，畫(huà)素密度為面板制造帶來(lái)的困難更多。

　　NPDDisplaySearch中小尺寸面板分析師于寧寧指出：「生產(chǎn)一片80ppi的55寸4K電視面板相對容易，而生產(chǎn)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(chǎn)LCD和AMOLED面板面臨著(zhù)一些相同的難題，但同時(shí)也各有不同。為了解決這些難題，面板制造商正在開(kāi)發(fā)新技術(shù)以便能夠以經(jīng)濟成本的方式生產(chǎn)4K智慧手機面板?！?/p>

　　根據NPDDisplaySearch分析，雖然有些許不同，但無(wú)論解析度或ppi多少，生產(chǎn)FPD的過(guò)程本質(zhì)是相同的。不過(guò)，ppi越高，同一畫(huà)素區域需要安置的功能越多，子畫(huà)素(SubPixel)面積就越少;子畫(huà)素面積是4K解析度一個(gè)重要的關(guān)鍵，下表很好地說(shuō)明了這點(diǎn)。

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

　　NPDDisplaySearch表示，降低耗電是移動(dòng)設備重要的關(guān)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(lái)自背光和面板驅動(dòng)，如果這些都一樣，那么隨著(zhù)畫(huà)素的提高、畫(huà)面越精致，面板穿透性便會(huì )降低，而同時(shí)面板電晶體設計的電容便會(huì )增加，如此耗電量將會(huì )大量增加。為保持畫(huà)素開(kāi)口率大小，TFT、匯流排線(xiàn)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(shù)的重點(diǎn)。

　　但對于A(yíng)MOLED顯示器而言，減少子畫(huà)素面積同樣重要，雖然AMOLED沒(méi)有液晶因此與開(kāi)口率較無(wú)關(guān)系。NPDDisplaySearch面板制造技術(shù)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(dòng)設計或更多的子畫(huà)素配置以彌補電壓差，由于畫(huà)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(guò)高精度金屬光罩(FineMetalMask，FMM)進(jìn)行蒸鍍在玻璃基板上的;FMM最大的技術(shù)問(wèn)題點(diǎn)在于對齊與校正，同時(shí)，當畫(huà)素因提高解析度而變小時(shí)，FMM在為畫(huà)素進(jìn)行涂圖像成形時(shí)會(huì )有凹陷的問(wèn)題。這是AMOLED進(jìn)行到高解析度的問(wèn)題點(diǎn)。

　　一片6寸4K等級的智慧型手機面板已經(jīng)高達734ppi，就該程度的解析度而言，其關(guān)鍵畫(huà)素設計尺寸已經(jīng)比先進(jìn)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(wú)法應付這種精細度逼近半導體極限的制造。另外，FPD面板由大尺寸、薄玻璃片組成，再透過(guò)加工精度權衡FPD面板尺寸和維持工廠(chǎng)產(chǎn)能，因此牽一發(fā)動(dòng)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(shù)。

　　NPDDisplaySearch智慧型手機分析總監李昕霖指出：「若要將解析度拉升至700ppi以上，領(lǐng)先的FPD光罩法可能是最重要的技術(shù)。從2007年開(kāi)始，以Stepbystep方式的逐步重復的光罩曝光技術(shù)就被用于四代線(xiàn)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(chǎn)力同時(shí)減少曝光周期的唯一方法。

　　然而，之前的高解析度六代線(xiàn)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(wú)法更精細了。直到2011年，2.0mL/S才變得可行?！徽蛉绱?，即使產(chǎn)量較少，但大多數高解析度面板仍在使用四代線(xiàn)生產(chǎn)?，F在，隨著(zhù)1.5m曝光技術(shù)的開(kāi)發(fā)，NPDDisplaySearch預測，最新的曝光設備最快將于2015年實(shí)現量產(chǎn)。

　　NPDDisplaySearch更指出，對于A(yíng)MOLED顯示器來(lái)說(shuō)，FMMRGB磷光體技術(shù)極具挑戰性。不過(guò)韓國三星(Samsung)已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題，尤其是在畫(huà)素設計的部分，它們采用體積更大的PenTileRG+BG子畫(huà)素(Red-Green,Blue-Green)排列技術(shù)，而實(shí)際上在視覺(jué)效果上跟真正的高解析度在視覺(jué)上差不多，也看不出跟真正的RGB有多大的視覺(jué)差別。因此其他AMOLED面板廠(chǎng)商也紛紛效仿這種方法;但是，三星擁有絕對的專(zhuān)利權，而且其它面板廠(chǎng)商很難將高畫(huà)素RGBAMOLED顯示器量產(chǎn)。

　　因此NPDDisplaySearch認為，雖然高解析度曝光是一個(gè)關(guān)鍵難題，但這也并不足以能夠確保解決4K行動(dòng)面板解析度問(wèn)題。以AMOLEDPenTile來(lái)說(shuō)，除了光罩法，其他相關(guān)的材料和制程也必須配合;要實(shí)現高良率的超高解析度面板，同時(shí)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(kāi)發(fā)多個(gè)設備類(lèi)型、材料、和制程。