什么是LTPO？

每年開年出鏡率最高的技術(shù)或者概念，一定是當年整個手機圈的“標桿”配置。

比如2019年的高刷新率屏幕、5G，2020年的氮化鎵（GaN）都是在年初密集預熱和曝光，并在后來成為整個行業(yè)普及的配置標準。每年的這個時間點，其實就是分析和評判行業(yè)技術(shù)趨勢和演變路線的最好時機。

或許你也注意到了在接下來即將陸續(xù)發(fā)布的一些品牌旗艦的曝光信息中有一個詞頻繁出現(xiàn)：LTPO。

LTPO 是 Low Temperature Polycrystalline Oxide 的縮寫，中文名為“低溫多晶氧化物”。它是一種新的屏幕背板制造技術(shù)，能夠以低生產(chǎn)成本實現(xiàn)更高的電子遷移率、穩(wěn)定性和可擴展性。

為什么電子遷移率對于一塊面板來說至關(guān)重要？這是因為液晶面板的每一個像素都是由薄膜晶體管組成電路來單獨控制的，這個電路被集成在每個像素中。電子遷移率越高，電路就可以做得越小，像素的開口率越大。

這里的“開口”則是指像素顯像的部分沒有被遮擋，有效顯示面積越大，單個像素體積也就能做得越小，單位屏幕尺寸上可以集成的像素點也越多，從而實現(xiàn)更高分辨率。與此同時，由于電路變小了，耗電也隨之降低了。

目前整個行業(yè)應用最廣泛的OLED的基板技術(shù)主要包括LTPS、IGZO、硅基。它們在特性上的差異大致可以總結(jié)為：

可以看到，目前性能和工藝更成熟的LTPS技術(shù)存在的最大問題就是它難以應用于大尺寸基板。由于制造多晶硅通常需要900攝氏度以上的高溫，而顯示屏的玻璃底板，卻只能承受650攝氏度左右的溫度。溫度稍高了，玻璃底板就會變形、破裂。

這就造成了LTPS技術(shù)的產(chǎn)品良率偏低，且成本高昂，不適合一些大尺寸面板需求。但它的好處也是顯而易見的，能夠在實現(xiàn)更高分辨率的同時，實現(xiàn)高反應速度、高亮度、高開口率等優(yōu)勢。

除此之外，LTPS所需功耗較大也是一個大問題。尤其是當前的智能手機分辨率和刷新率越來越高，LTPS技術(shù)的功耗也成為制約其發(fā)展的主要問題之一。

它的優(yōu)勢是什么？

在這樣的條件下，LTPO技術(shù)應運而生。

簡單地說它就是在同一個像素中集成了 LTPS 和 Oxide 兩種器件，Oxide 是底柵結(jié)構(gòu)，LTPS 是頂柵結(jié)構(gòu)，LTPS用于驅(qū)動顯示器，氧化物用于開關(guān)。

LTPS 的高漏電流會使畫面亮度隨著時間而降低，因此每一幀都需要寫入驅(qū)動電壓。而LTPO的低漏電流在畫面不動的情況下只需要在第一幀寫入驅(qū)動電壓。因此LTPO TFT能像LTPS一樣用于顯示需要快速改變像素電路狀態(tài)的移動內(nèi)容，比如電影和游戲。也可以作為氧化物電路用于顯示圖片或者時鐘這種靜態(tài)內(nèi)容，這種類型的顯示像素電路的狀態(tài)改變速度較慢。

這就意味著，LTPO工藝具備了 LTPS 工藝驅(qū)動能力強和 Oxide工藝漏電小功耗低的優(yōu)點。

最先應用LTPO技術(shù)的設備其實是蘋果在2019年發(fā)布的Apple Watch 5。當時它在帶來了屏幕常亮顯示能力的基礎上，保持了和前代差不多的續(xù)航成績正是因為這項技術(shù)的引入。可在手表閑置時將顯示屏刷新率從 60Hz 降至極為節(jié)能省電的 1Hz。配合新的低功耗驅(qū)動器、超高效的電源管理和新的環(huán)境光傳感器，讓手表在顯示屏保持不息的情況下，仍能擁有從早用到晚 18 小時的電力。

按照相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，LTPO技術(shù)能夠在相同亮度下，為OLED面板節(jié)省15%以上功耗。

另外一家面板大廠三星，也在自家的Note20 Ultra和S21 Ultra的屏幕上運用到了這項技術(shù)。

三星S21 Ultra的這塊屏幕被稱為“超順滑120Hz自適應屏幕”。這塊顯示屏在保證了2K級別的顯示分辨率的基礎上，還實現(xiàn)了120Hz的高刷新率的支持?？梢愿鶕?jù)用戶正在觀看的內(nèi)容自動調(diào)整屏幕刷新率，進而延長電池續(xù)航時間。從應用體驗上，和之前的Apple Watch 5有一定的相似之處。

2021年旗艦手機的“標配”

考慮到蘋果已經(jīng)在Apple Watch產(chǎn)品線上搭載了這項技術(shù)，那么極有可能蘋果也會在2021年iPhone上搭載LTPO技術(shù)。

iPhone 12系列發(fā)布之后最飽受詬病的就是沒有適配高刷新率，其中最重要原因是為了照顧續(xù)航。尤其是在加入了5G之后，對于手機的續(xù)航更是提出了更高的要求。而屏幕作為耗電大戶，如果能夠在功耗上做更多的節(jié)省，就有望能夠給高刷新率的支持預留出一定的余量。

對于蘋果來說，這樣的產(chǎn)品需求其實跟當年的Apple Watch 5沒有多少差別。同樣是在電池容量幾乎沒有大幅增長的前提下，需要通過各種新的手段來提升續(xù)航表現(xiàn)，進而實現(xiàn)更多的新特性支持。當年LTPO技術(shù)還不夠成熟，僅能在Apple Watch這樣的小尺寸屏幕上應用。而如今三星S21 Ultra等機型已經(jīng)證明，在手機這樣的大尺寸屏幕上LTPO技術(shù)也能夠獲得成熟的應用。

但也因為LTPO技術(shù)的工藝復雜性，使得其成本相對較高。即便是三星這樣坐擁全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢的企業(yè)，也并沒有將該項技術(shù)全部應用到自家的旗艦產(chǎn)品上。所以幾乎可以肯定地說，在2021年能夠應用到LTPO技術(shù)的還是一些大廠的頂級旗艦，尤其是一些對于硬件成本冗余度較高的“超大杯”機型上。

目前來看，除了三星、蘋果之外，包括OPPO Find X3系列、一加9 Pro、小米12系列等旗艦都有可能會搭載這項全新的技術(shù)。也許在2021年，LTPO屏幕將會成為衡量一款手機是不是頂級旗艦的標準之一。