下一代iPad顯示技術

　　在下一代iPad平板電腦的屏幕上，這個星球上最強大的科技公司或許將變得更加“激進”。

　　2014年2月份，蘋果提交給美國專利商標局（USPTO）的四項關于量子點（QuantumDotsdisplays）顯示技術的專利申請（這意味著蘋果在18個月前就提交了這些申請）引起了媒體的熱情關注和猜測，該技術可用來提升蘋果眾多產品設備上配備的Retina顯示屏的色彩精度和圖像質量，這也讓我們更加期待下一代iPad/mini平板電腦是否會采用這種顯示技術。

　　其實，不光是量子點顯示技術，蘋果還跟LTPS（低溫多晶硅）和IGZO都發生了關系，我們暫且認為這是一段美麗的關系吧。比如，蘋果iPhone5/5s屏幕采用的是LTPS技術，這也是目前公認的最好的顯示技術，比IGZO高出一截；而說到IGZO，則在去年下半年發布的iPadAir/mini2視網膜屏上采用了這種技術（蘋果后來并沒有在所有RetinaiPadmini2/Air上都配備IGZO屏，因為IGZO良品率低、產能小）。

　　去年，蘋果曾因IGZO屏幕讓自己陷入尷尬。去年配備Retina屏的iPadAir/mini2均采用了IGZO屏幕顯示技術，相較于前幾代產品，顯示性能有所提升，但是跟目前最好的顯示技術LTPS還是有著不小差距，并且去年10月曾一度傳出夏普IGZO屏幕因產能不足而導致iPad推遲發貨的傳聞。

蘋果iPad平板電腦

　　而根據DisplayMate對AmazonKindleFireHDX7（采用了量子點顯示技術）、蘋果iPadmini2（IGZO）和谷歌全新2013款Nexus7三款最熱門的小尺寸平板電腦的屏幕進行對比，結果得出的結論是：IGZO太過時了。

Retina屏iPadmini和KindleFireHDX7色彩表現對比

　　這里需要澄清一點，無論是LTPS還是IGZO都是基于TFT驅動的改進技術，跟我們日常所言的IPS、VA、PLS、TN等面板技術不屬于同一個范疇，后面的這幾項面板技術是根據液晶分子的排列劃分的。

　　在今年下半年可能推出的下一代iPad（包括7.9吋的mini版本）平板電腦上，蘋果究竟會畫一張怎樣的大餅給消費者呢，是選擇量子點顯示技術還是LTPS技術或者依然對IGZO不死心呢？既然今年2月份蘋果提交了關于量子點顯示技術的專利（其實蘋果已經成為了專利流氓，不管它是否現在用得上，它都會先申請了，然后好打官司），那么，我們就從它開始吧。

　　量子點顯示技術詳解

　　量子點(quantumdot)是準零維的納米晶體，由少量的原子構成，形態上一般為球形或類球形，是由半導體材料(通常由IIB～ⅥB或IIIB～VB元素組成)制成的、穩定直徑在2～20nm的納米粒子。它能在特定的波長下發光，采用量子點技術的屏幕在生產時更容易校準，擁有更準確的色彩表現，并且在色彩飽和度方面擁有明顯的優勢。既然說的是蘋果，我們下面就看看它是如何描述量子點技術的。

蘋果提交的量子點技術專利用圖

蘋果提交的量子點技術專利用圖

蘋果提交的量子點技術專利用圖

　　蘋果提交的量子點專利正是基于美國硅谷的Nanosys公司研發的量子點技術而進行的變體，其產品中的一個液晶顯示屏背光燈上有很多量子點，以提高能效和色質。據悉，Nanosys擁有300多項量子點技術專利，而蘋果的死對頭三星正是該公司的主要投資者之一（好吧，我又忍不住八卦了）。

蘋果提交的量子點技術專利用圖

蘋果提交的量子點技術專利用圖

蘋果提交的量子點技術專利用圖

　　Nanosys公司CEO杰森·哈特拉夫曾在接受采訪時表示，量子點顯示技術沒有尺寸的限制，可以用到80英寸以上的電視屏幕上，也可以用在小尺寸屏幕上。他還透露，首款采用量子點顯示技術的智能手機將于年中發布（弱弱的問一句，會是iPhone6嗎？）

　　但是有一點可以肯定，遲早，蘋果會用上量子點技術。蘋果對量子點技術進行改進后，其屏幕將比擁有亞馬遜KindleFireHDX7屏幕更廣的色域，HDX7為了實現色準而對色域做了妥協。蘋果的任務就是同時解決掉屏幕色域和準確度兩方面的問題。至于蘋果會將量子點顯示技術率先用在iPhone上還是iPad上，或許要等到9月份才能見分曉。

　　LTPS顯示技術詳解

　　LTPS其實已經在小屏幕上得到了廣泛應用，最出名的產品無疑是蘋果的iPhone智能手機。

　　LTPS技術（LowTemperaturePoly-silicon，低溫多晶硅）最初是日本北美的技術企業為了降低Note-PC顯示屏的能耗，令Note-PC顯得更薄更輕而研發的技術，有機發光液晶面板OLED就是從LTPS技術上衍生出來的。LTPS技術的優勢在于超薄、超輕、低能耗，可提供更艷麗的色彩和更清晰的影像。

LTPS結構示意圖

LTPS制造過程是在a-Si層上進行激光照射以使a-Si結晶

　　蘋果之所以沒有在去年發布的平板電腦上采用LTPS技術，主要是它的制造成本要比IGZO高，它需要利用準分子鐳射作為熱源，鐳射光經過投射系統后，會產生能量均勻分布的鐳射光束，投射于非晶硅結構的玻璃基板上，當非晶硅結構玻璃基板吸收準分子鐳射的能量后，會轉變成為多晶硅結構。整個制作工藝比IGZO技術難度大，但是色彩表現也是顯而易見的。

LTPS和a-SiTFT特性對比

LTPS大大減少了元器件數量，可靠性增強、故障率降低

　　LTPS-TFTLCD屏幕具有高分辨率、反應速度快、高亮度、高開口率、高遷移率等優點。它的電子遷移率較非晶硅高出100倍以上，并且，由于可以將驅動IC線路直接制作在面板上，從而減少40%的周邊元器件數量，所以故障率極低，具有更好的可靠性和更低的維護成本，在系統整合、占用空間等方面有著很大的優勢。

　　LTPS-TFT技術正是由于具有以上出色的性能和相對較低的成本，所以才會被蘋果用戶iPhone屏幕技術上，并且，這種技術在中小尺寸面板上有著絕對的優勢。

　　IGZO顯示技術詳解

　　相信很多關注顯示器或顯示技術的讀者對IGZO顯示技術并不陌生，它大紅大紫則是從去年開始跟蘋果iPad平板電腦傳出緋聞（并最終被證實了）而成為科技媒體集體狂歡的搜索關鍵詞（基本上只要沾上蘋果就會出現明星效應）。其實它早就用在了夏普和戴爾的4K顯示器上。

　　IGZO英文全稱是IndiumGalliumZincOxide，中文譯名為銦鎵鋅氧化物，是一種薄膜電晶體技術，是應用于新一代薄膜晶體管技術中的溝道層材料,屬于金屬氧化物面板技術的一種。它的主要構成是在TFT-LCD主動層上打上一層金屬氧化物，正如我們開篇所說，它是基于TFT驅動進行的改進技術。

薄膜場效應晶體管圖

　　IGZO的載流子遷移率是非晶硅的20-30倍（明顯跟LTPS的100倍沒法比），可以大大提高TFT對像素電極的充放電速率、提高像素的響應速度、實現更快的刷新率，同時更快的響應也大大提高了像素的行掃描速率，很容易實現超高分辨率，這也是為什么它那么愉快地被用在了高分辨率的iPadAir/mini2和4K顯示器上。

IGZO技術圖解

　　另外，由于晶體管數量減少和每個像素的透光率提升，采用IGZO技術的屏幕相較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產線（它可以利用現有的非晶硅生產線制造面板），在成本上比LTPS技術更有競爭力，這也是為什么蘋果要采用IGZO面板的原因之一（之二就是因為去三星化，不解釋），蘋果絕逼是一家為了高利潤率寧可犧牲銷量的公司（其實這就是為什么作者喜歡蘋果的原因之一，牛B的公司不需要解釋）。

　　不過IGZO的缺點我們也看到了，良品率低是硬傷，并且在LTPS顯示技術面前基本上只有裸奔的份兒，所以IGZO能否繼續拿到蘋果的訂單，一看蘋果心情，二看運氣。

　　LTPS是目前最佳選擇

　　通過以上我們對量子點技術、LTPS技術和IGZO技術的介紹和分析，很明顯，量子點和LTPS技術要比IGZO技術更加出色，但是蘋果最終會在下一代iPad（包括iPadmini）上采用哪種顯示技術呢？

　　讓我們找補回來一點，在第一頁中我們介紹了，在DisplayMate對三款非常知名的7寸平板電腦AmazonKindleFireHDX7、蘋果iPadmini2和谷歌Nexus7進行的屏幕測試中，IGZO表現得并不好，盡管IGZO在兩年前可能是最好的技術，然而現在已經時過境遷了；盡管這種面板的分辨率很高，不同角度查看顏色變化不大，對比度很準確，校準很好，反光性很低等特性，跟量子點和LTPS比的話，還得裸奔；加上良品率很低，所以我們不得不殘忍地將其排除在外。

蘋果iPadmini2（左）和iPadAir（右）平板電腦

　　而根據蘋果的脾氣，它是絕對謹慎到抽筋的主兒，今年2月份才傳出它對量子點技術的興趣，那么從興趣到付諸行動對蘋果會是一個相對漫長的愛情長跑。在量子點技術不足夠成熟的情況下，蘋果是不會讓量子點技術成為它的設備上殺手級的賣點的。

非晶硅、IGZO和LTPS對比

　　那么，通過排除法我們剩下的選擇就只剩下LTPS技術了。其實，蘋果有充分的理由選擇LTPS。因為這目前來說是最好的屏幕顯示技術（在量子點技術全面商用之前），并且它在iPhone屏幕上嘗到了LTPS的甜頭，擁有足夠的信心可以駕馭好它。最后，通過實踐證明，LTPS是可以用在比手機屏幕更大的尺寸上的，AmazonKindleFireHDX7就是一個鮮活的例子，蘋果唯一需要做的是，將亞馬遜犧牲掉的廣色域找補回來。

　　最最后，我們不妨對這三款7吋級平板的屏幕色域給出一組數據，iPadmini2的色域為63%，Kindle的色域為97%，Nexus7的色域為103%。

蘋果設備制造車間

蘋果iPad屏幕測試、組裝車間

　　量子點/LTPS/IGZO對比總結：

　　綜上所述，目前，考慮到生產成本、顯示技術優勢，蘋果下一代iPad面板技術最好的選擇無疑是LTPS。相較IGZO技術，采用LTPS技術的屏幕色域更廣、能耗更低、亮度更高、強光下屏幕可視性更好、色彩還原也更精準，基本上完虐IGZO沒商量。而關于量子點技術，我們從蘋果的行為習慣上分析，它還有點超前，并且會削弱蘋果引以為傲的利潤率，所以本次我們將它拒之門外，但是它未來一定會用在蘋果設備上。