智能显示——量子点/LTPS/IGZO技术对比方案

下一代iPad显示技术

在下一代iPad平板电脑的屏幕上，这个星球上最强大的科技公司或许将变得更加“激进”。

2014年2月份，苹果提交给美国专利商标局（USPTO）的四项关于量子点（QuantumDotsdisplays）显示技术的专利申请（这意味着苹果在18个月前就提交了这些申请）引起了媒体的热情关注和猜测，该技术可用来提升苹果众多产品设备上配备的Retina显示屏的色彩精度和图像质量，这也让我们更加期待下一代iPad/mini平板电脑是否会采用这种显示技术。

其实，不光是量子点显示技术，苹果还跟LTPS（低温多晶硅）和IGZO都发生了关系，我们暂且认为这是一段美丽的关系吧。比如，苹果iPhone5/5s屏幕采用的是LTPS技术，这也是目前公认的最好的显示技术，比IGZO高出一截；而说到IGZO，则在去年下半年发布的iPadAir/mini2视网膜屏上采用了这种技术（苹果后来并没有在所有RetinaiPadmini2/Air上都配备IGZO屏，因为IGZO良品率低、产能小）。

去年，苹果曾因IGZO屏幕让自己陷入尴尬。去年配备Retina屏的iPadAir/mini2均采用了IGZO屏幕显示技术，相较于前几代产品，显示性能有所提升，但是跟目前最好的显示技术LTPS还是有着不小差距，并且去年10月曾一度传出夏普IGZO屏幕因产能不足而导致iPad推迟发货的传闻。

而根据DisplayMate对AmazonKindleFireHDX7（采用了量子点显示技术）、苹果iPadmini2（IGZO）和谷歌全新2013款Nexus7三款最热门的小尺寸平板电脑的屏幕进行对比，结果得出的结论是：IGZO太过时了。


这里需要澄清一点，无论是LTPS还是IGZO都是基于TFT驱动的改进技术，跟我们日常所言的IPS、VA、PLS、TN等面板技术不属于同一个范畴，后面的这几项面板技术是根据液晶分子的排列划分的。

在今年下半年可能推出的下一代iPad（包括7.9吋的mini版本）平板电脑上，苹果究竟会画一张怎样的大饼给消费者呢，是选择量子点显示技术还是LTPS技术或者依然对IGZO不死心呢？既然今年2月份苹果提交了关于量子点显示技术的专利（其实苹果已经成为了专利流氓，不管它是否现在用得上，它都会先申请了，然后好打官司），那么，我们就从它开始吧。

量子点显示技术详解

量子点(quantumdot)是准零维的纳米晶体，由少量的原子构成，形态上一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由IIB～ⅥB或IIIB～VB元素组成)制成的、稳定直径在2～20nm的纳米粒子。它能在特定的波长下发光，采用量子点技术的屏幕在生产时更容易校准，拥有更准确的色彩表现，并且在色彩饱和度方面拥有明显的优势。既然说的是苹果，我们下面就看看它是如何描述量子点技术的。








苹果提交的量子点专利正是基于美国硅谷的Nanosys公司研发的量子点技术而进行的变体，其产品中的一个液晶显示屏背光灯上有很多量子点，以提高能效和色质。据悉，Nanosys拥有300多项量子点技术专利，而苹果的死对头三星正是该公司的主要投资者之一（好吧，我又忍不住八卦了）。







Nanosys公司CEO杰森·哈特拉夫曾在接受采访时表示，量子点显示技术没有尺寸的限制，可以用到80英寸以上的电视屏幕上，也可以用在小尺寸屏幕上。他还透露，首款采用量子点显示技术的智能手机将于年中发布（弱弱的问一句，会是iPhone6吗？）

但是有一点可以肯定，迟早，苹果会用上量子点技术。苹果对量子点技术进行改进后，其屏幕将比拥有亚马逊KindleFireHDX7屏幕更广的色域，HDX7为了实现色准而对色域做了妥协。苹果的任务就是同时解决掉屏幕色域和准确度两方面的问题。至于苹果会将量子点显示技术率先用在iPhone上还是iPad上，或许要等到9月份才能见分晓。


LTPS显示技术详解

LTPS其实已经在小屏幕上得到了广泛应用，最出名的产品无疑是苹果的iPhone智能手机。

LTPS技术（LowTemperaturePoly-silicon，低温多晶硅）最初是日本北美的技术企业为了降低Note-PC显示屏的能耗，令Note-PC显得更薄更轻而研发的技术，有机发光液晶面板OLED就是从LTPS技术上衍生出来的。LTPS技术的优势在于超薄、超轻、低能耗，可提供更艳丽的色彩和更清晰的影像。




苹果之所以没有在去年发布的平板电脑上采用LTPS技术，主要是它的制造成本要比IGZO高，它需要利用准分子镭射作为热源，镭射光经过投射系统后，会产生能量均匀分布的镭射光束，投射于非晶硅结构的玻璃基板上，当非晶硅结构玻璃基板吸收准分子镭射的能量后，会转变成为多晶硅结构。整个制作工艺比IGZO技术难度大，但是色彩表现也是显而易见的。

LTPS-TFTLCD屏幕具有高分辨率、反应速度快、高亮度、高开口率、高迁移率等优点。它的电子迁移率较非晶硅高出100倍以上，并且，由于可以将驱动IC线路直接制作在面板上，从而减少40%的周边元器件数量，所以故障率极低，具有更好的可靠性和更低的维护成本，在系统整合、占用空间等方面有着很大的优势。

LTPS-TFT技术正是由于具有以上出色的性能和相对较低的成本，所以才会被苹果用户iPhone屏幕技术上，并且，这种技术在中小尺寸面板上有着绝对的优势。

IGZO显示技术详解

相信很多关注显示器或显示技术的读者对IGZO显示技术并不陌生，它大红大紫则是从去年开始跟苹果iPad平板电脑传出绯闻（并最终被证实了）而成为科技媒体集体狂欢的搜索关键词（基本上只要沾上苹果就会出现明星效应）。其实它早就用在了夏普和戴尔的4K显示器上。

IGZO英文全称是IndiumGalliumZincOxide，中文译名为铟镓锌氧化物，是一种薄膜电晶体技术，是应用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料,属于金属氧化物面板技术的一种。它的主要构成是在TFT-LCD主动层上打上一层金属氧化物，正如我们开篇所说，它是基于TFT驱动进行的改进技术。

IGZO的载流子迁移率是非晶硅的20-30倍（明显跟LTPS的100倍没法比），可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率、提高像素的响应速度、实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，很容易实现超高分辨率，这也是为什么它那么愉快地被用在了高分辨率的iPadAir/mini2和4K显示器上。

另外，由于晶体管数量减少和每个像素的透光率提升，采用IGZO技术的屏幕相较于非晶硅面板具有更高的能效水平。并且由于不用重新建立新的生产线（它可以利用现有的非晶硅生产线制造面板），在成本上比LTPS技术更有竞争力，这也是为什么苹果要采用IGZO面板的原因之一（之二就是因为去三星化，不解释），苹果绝逼是一家为了高利润率宁可牺牲销量的公司（其实这就是为什么作者喜欢苹果的原因之一，牛B的公司不需要解释）。

不过IGZO的缺点我们也看到了，良品率低是硬伤，并且在LTPS显示技术面前基本上只有裸奔的份儿，所以IGZO能否继续拿到苹果的订单，一看苹果心情，二看运气。

LTPS是目前最佳选择

通过以上我们对量子点技术、LTPS技术和IGZO技术的介绍和分析，很明显，量子点和LTPS技术要比IGZO技术更加出色，但是苹果最终会在下一代iPad（包括iPadmini）上采用哪种显示技术呢？

让我们找补回来一点，在第一页中我们介绍了，在DisplayMate对三款非常知名的7寸平板电脑AmazonKindleFireHDX7、苹果iPadmini2和谷歌Nexus7进行的屏幕测试中，IGZO表现得并不好，尽管IGZO在两年前可能是最好的技术，然而现在已经时过境迁了；尽管这种面板的分辨率很高，不同角度查看颜色变化不大，对比度很准确，校准很好，反光性很低等特性，跟量子点和LTPS比的话，还得裸奔；加上良品率很低，所以我们不得不残忍地将其排除在外。

而根据苹果的脾气，它是绝对谨慎到抽筋的主儿，今年2月份才传出它对量子点技术的兴趣，那么从兴趣到付诸行动对苹果会是一个相对漫长的爱情长跑。在量子点技术不足够成熟的情况下，苹果是不会让量子点技术成为它的设备上杀手级的卖点的。

那么，通过排除法我们剩下的选择就只剩下LTPS技术了。其实，苹果有充分的理由选择LTPS。因为这目前来说是最好的屏幕显示技术（在量子点技术全面商用之前），并且它在iPhone屏幕上尝到了LTPS的甜头，拥有足够的信心可以驾驭好它。最后，通过实践证明，LTPS是可以用在比手机屏幕更大的尺寸上的，AmazonKindleFireHDX7就是一个鲜活的例子，苹果唯一需要做的是，将亚马逊牺牲掉的广色域找补回来。

最最后，我们不妨对这三款7吋级平板的屏幕色域给出一组数据，iPadmini2的色域为63%，Kindle的色域为97%，Nexus7的色域为103%。

综上所述，目前，考虑到生产成本、显示技术优势，苹果下一代iPad面板技术最好的选择无疑是LTPS。相较IGZO技术，采用LTPS技术的屏幕色域更广、能耗更低、亮度更高、强光下屏幕可视性更好、色彩还原也更精准，基本上完虐IGZO没商量。而关于量子点技术，我们从苹果的行为习惯上分析，它还有点超前，并且会削弱苹果引以为傲的利润率，所以本次我们将它拒之门外，但是它未来一定会用在苹果设备上。

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