高通：無(wú)線(xiàn)多媒體應用 帶動(dòng)顯示面板革命

    我們一直相信，更寬廣的無(wú)線(xiàn)多媒體服務(wù)必然是無(wú)線(xiàn)產(chǎn)業(yè)下一階段的延伸，現在的消費者已經(jīng)相當廣泛地使用手機玩游戲、看影片、寫(xiě)部落格、編輯相片，甚至進(jìn)行計算機運算，而這些需求都必須借助屏幕完成。 

    在無(wú)線(xiàn)的環(huán)境、且多媒體應用愈來(lái)愈多的情況下，面板如何兼顧更低成本及更大尺寸需求，以及更加節省能源以延長(cháng)使用時(shí)間，也成為行動(dòng)顯示面板的重要議題?，F有顯示技術(shù)在對應行動(dòng)應用方面有何優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)明如后：

    現有顯示技術(shù) 無(wú)法適應行動(dòng)需求

    LCD技術(shù)自1968年出現，并快速在顯示器市場(chǎng)占一席之地，當研發(fā)人員持續減少超扭轉向列(STN)及TFT LCD的電耗，改善其在陽(yáng)光及強光下可視的功能時(shí)，但受限于LCD技術(shù)先天的特性，使得LCD很難達到理想的目標。目前的LCD，不管是在黑暗還是在陽(yáng)光下等光亮的環(huán)境，都需要更明亮的背光源才可以進(jìn)行顯示，而使用更亮的背光源，也導致LCD更加需要節能設計。

    對現階段的LCD來(lái)說(shuō)，背光源是可攜式顯示器耗電最大的單一元件，甚至尤其是在強光的環(huán)境下顯示，背光源更需要轉換成為最明亮的模式，來(lái)與外在強光抗衡而達到顯示效果。

    因此必須借助背光模塊進(jìn)行顯示，造成相對較其它顯示技術(shù)耗電，也是LCD在行動(dòng)裝置應用的致命傷之一。

    OLED在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，較慢被接受的原因有好幾個(gè)。首先是顯示壽命短，且隨著(zhù)用電或亮度增加也會(huì )使其壽命顯著(zhù)地縮短。尤其是藍色有機材料的問(wèn)題最為嚴重，亮度也會(huì )比其它顏色更早進(jìn)入衰減期，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，整體顏色呈現將失去應有的平衡。

    其次低生產(chǎn)良率也是個(gè)問(wèn)題，低生產(chǎn)良率相對地就會(huì )造成高生產(chǎn)成本。因為有機電激發(fā)光二極管(OLED)對水及氧氣的接觸相當敏感，在生產(chǎn)過(guò)程中，必須透過(guò)嚴密的壓縮以及密封包裝，也造成生產(chǎn)成本增加以及生產(chǎn)過(guò)程趨于復雜。

    另外，只有低階的OLED面板可以使用被動(dòng)式背板，一般高分辨率的OLED則必須使用高傳導性的背板來(lái)進(jìn)行驅動(dòng)，通常都是使用低溫多晶矽(LTPS)背板，不僅增加成本，也使得制程相當復雜。有些領(lǐng)導廠(chǎng)商也為了設計達到高反射率，而在顯示器前面增加1片偏光板，但不僅降低顯示器的功效同時(shí)也增加成本。

    當然，OLED也跟所有發(fā)射性的顯示器一樣，在戶(hù)外強光下的顯示效果相較不佳，因此對行動(dòng)可攜式裝置的應用來(lái)說(shuō)，也不合適。

    采用電泳原理的電子紙顯示器(EPD)，其顯示方式是控制帶電物質(zhì)在電場(chǎng)中反射性移動(dòng)的特性，來(lái)顯示出信息，帶電物質(zhì)通常是直徑跟人類(lèi)毛發(fā)一樣的細小球體，一般封裝在充滿(mǎn)油狀物質(zhì)的液體膠囊中，黑與白兩種顏色分別在膠囊的兩端，隨著(zhù)電場(chǎng)改變位置以顯示黑白兩色的信息。其顯示主要透過(guò)自然外在光源的光線(xiàn)反射。

    這項技術(shù)已經(jīng)有幾家公司成功推行，在各種環(huán)境下的顯示能力、廣視角以及雙穩態(tài)(畫(huà)面靜止時(shí)不耗電)等方面，電泳技術(shù)與IMOD(Interferometic Modulation)為基礎的顯示器表現相當。但是電泳技術(shù)的顯示器目前還未能提供彩色產(chǎn)品，而為了達到彩色顯示，必須使用彩色濾光片，將導致顯示的亮度以及可閱讀性大幅降低。

    EPD的轉換速度也較慢，由于黑白粒子交換位置需要空間，要等物理粒子互相流動(dòng)到位，此一過(guò)程使其天生反應速度較慢，電泳顯示器通常更新速度較慢(約500毫秒或更慢)，因此也不適合影音應用。

    面板特性與無(wú)線(xiàn)多媒體應用關(guān)系密切

    結合IMOD技術(shù)的Mirasol顯示器有別于上述等技術(shù)，是采用微機電系統(MEMS)，既不需使用有機材料，也不需要借助背光源。Mirasol顯示器將MEMS結構與光學(xué)薄膜結合在一起，其低電耗以及可在各種環(huán)境下閱讀的特性，更適合更多更寬廣的無(wú)線(xiàn)以及多媒體應用。

    由于Mirasol跟電子紙一樣都是屬于反射式顯示器，主要是借助外在光源進(jìn)行反射顯示，在陽(yáng)光下以及強光的環(huán)境中，反射式顯示器不需要使用額外的燈光輔助就可以進(jìn)行顯示，因此非常節省電力，即使在黑暗的環(huán)境下利用輔助照明進(jìn)行顯示，Mirasol也僅需要LCD一半甚至3分之1的電力。

    此外，屬于半導體領(lǐng)域的MEMS架構，本身就具備容易大規模量產(chǎn)的特性，加上Mirasol結構簡(jiǎn)單，因此其從基板到Array的前段制程過(guò)程比LCD更短，面板廠(chǎng)亦可利用既有的廠(chǎng)房設備進(jìn)行生產(chǎn)。在產(chǎn)業(yè)標準方面，Mirasol在界面、電力等各方面設計本身就符合產(chǎn)業(yè)規格，與手機系統兼容，因此模塊廠(chǎng)可以插上即用(plug-and-play)。

    新一代顯示器條件：節能以及減少零組件使用

    雖然全球經(jīng)濟正遭遇下坡階段，但消費者對行動(dòng)手持裝置的需求，特別是3G手機的需求，依然持續成長(cháng)，預估3G手機2009年將占3分之1的市場(chǎng)，2012年占有率將達63%，這對行動(dòng)顯示器來(lái)說(shuō)是相當大的市場(chǎng)。

    而新一代的顯示技術(shù)可以帶來(lái)更多的利基，包括更好的顯示質(zhì)量、更有效率地節約能源，為了控制成本也為了環(huán)保，能夠使用更少的零組件降低材料成本(BOM)。

    對于無(wú)線(xiàn)環(huán)境愈來(lái)愈成熟，以及設計手機的開(kāi)發(fā)人員導入越來(lái)越多的多媒體功能內建在手機中，節能長(cháng)效、少零組件、以及在各種戶(hù)外室內環(huán)境下都可以適應的顯示器，無(wú)疑將是新一代技術(shù)必備的條件。

    James Cathey，高通光電業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)副總裁(vice president of business development, Qualcomm MEMS Technologies)，在加入高通光電前，亦曾擔任美光(Micron)、MicroDisplay、PixTech等公司資深主管，并熟悉OLED及LCD等各項技術(shù)。