蘋果大招即將拯救iPhone續航,一塊屏幕背後的故事比想象更精彩

黃陽 發自 凹非寺

鵝板凳 | 公眾號 ebandeng

蘋果最近是越來越沒神秘感了,什麼底牌都被供應鏈往外掀。

先是iPhone 12發佈延期被博通爆出,現在連iPhone 13用的什麼屏幕技術也從供應鏈流出了。什麼技術?LTPO。

無獨有偶,有關三星最新的爆料也顯示它將在自己最新的Galaxy Note 20系列上使用最新的屏幕技術。什麼技術?還是LTPO。

所以LTPO到底是什麼?它有什麼好?為什麼各家大佬都對它趨之若鶩?大鵝今天就跟大家好好談談這到底是個什麼黑科技。

看不到還擋著道:屏幕上的電路們

在開始講LTPO之前,我們要先簡單地聊聊屏幕。

屏幕上面有著各種各樣的像素點,但光有這些點還不夠,它們還要通電才能發光,進而合成出各種顏色,像素點的通電靠的是各種各樣的半導體、電容器組成的電路。

那麼問題就來了,要提高屏幕分辨率,就要往屏幕塞進更多的像素點,塞著塞著就塞不進了,為什麼?

因為你放下越來越多像素的同時配套電路也要跟著增加。

那就只有一條路了,把電路做得儘量細,儘量小。這樣屏幕顯示效果就能更亮堂點,更細膩點。

燃鵝,我們學前班時都學過,當導線長度和材料不變的情況下,電阻和導線截面積的平方成反比

你要強行縮小電路直徑,帶來的結果就是電阻增加,電阻大了,屏幕功耗也會對應變大,咱總不能把屏幕越改越費電吧。

那就只能改材料,太偏的咱們就不提了,直接談現在屏幕上用的主流材料,叫啥呢,低溫多晶硅。

考慮到這五個字太唬人了,我們直接稱呼它的英文縮寫,LTPS。

話說LTPS是個好同志啊,導電性好,體格還小,在它的配合下,屏幕變得光彩照人,讓大家拿著手機玩了還想玩。

但用著用著大家就覺得不對勁了。

首先,這個LTPS技術工藝很繁瑣

大家不要低估了繁瑣的影響,一個繁瑣的工序可能只是提高了幾個百分點的難度。

但這幾個百分點,放到正式的量產過程中,就會帶來幾十萬上百萬片屏幕的損失。

要不起,真的要不起。

其次呢,這個材質導電性好是好,但是吃飯愛掉米粒兒,說白了就是漏電率高

你想啊,你,一個工程師,人類文明的推動者,聰明禿頂,996了好幾年,終於把電池的容量往前推了一下下,電量多了那麼一丟丟。

好傢伙,全被LTPS運送過程中給漏了。

功耗是一個問題,屏幕顯示也是一個問題。

漏電意味著對手機屏幕模組的供電只能在很短的時間裡是保持穩定的,時間長了,它就不穩了,嗯,LTPS不太持久。

所以在顯示畫面的時候,只能夠通過在一秒鐘裡面生產固定數目的畫面,利用視覺殘留,讓你有一種屏幕是穩定顯示的效果。

騙子,哼,真不厚道。

LTPO:源於LTPS,幹翻LTPS

終於說到今天的主角了,LTPO——低溫多晶硅氧化物。

這名字看起來跟LTPS差不多是吧?實際上也差不多。

它相比於LTPS最大的變化是,就是在它的基礎之上,再做了一個氧化層。

這個氧化層可不簡單,它一加入就把漏電率給幹下來了,電池的功耗浪費少了不少。

相對長時間的穩定供電意味著屏幕可以在較長的時間裡顯示一個真·靜止畫面了,這個時間是多久呢?一秒。

也就是說,LTPO的存在可以幫助屏幕

實現最低1赫茲的可控刷新率

其次,是因為這個電子遷移率的提高(可以簡單理解成“電阻降低”),屏幕的響應速度也得到大大提高

所以呢,有什麼用?

能夠做到最低1赫茲的可控刷新率和高響應速度,對手機的意義是很重大的。

為什麼呢?我們現在使用的絕大部分手機屏幕都是固定刷新率的,也就是說在一秒的時間裡,手機屏幕生產的畫面數是固定的。

比如60赫茲就是一秒產生60個畫面,90赫茲就是一秒產生90個畫面。

有一些廠商會表示自己比較厲害,能夠實現自適應刷新率

聽起來很唬人,其實說白了就是它們的屏幕可以在幾個固定的刷新率上面變化,比如60赫茲和90赫茲。

手機可以根據顯示內容進行調整,比如看視頻時就調整到60赫茲刷新率(視頻的刷新率是30到60赫茲,再高也沒有意義了)。

然後你划動桌面時又調整到90赫茲刷新率,讓你有一個更加流暢順滑的使用體驗。

但要想在60赫茲到90赫茲之間實現一赫茲一赫茲的逐級調整,甚至從15赫茲到120赫茲的大跨度逐級調整,嗯,這個就做不到了。

除非,你使用的是LTPO技術的屏幕基板。

藉助LTPO漏電率低的特性,它可以實現最低1赫茲的屏幕刷新率。

同時當需要的時候,它又可以藉助它響應速度快的特性,“蹭”地一下把自己的刷新率給拔高,提供更暢快的使用體驗。

根據IHS Markit的報告,在這些特性的加持下,使用LTPO技術的屏幕比使用LTPS技術的屏幕對功耗的要求會降低5%~15%

可別小瞧了剩下的這一點電量。把屏幕的功耗降低帶來的兩個最明顯的變化是——

電池不變,可以提高手機續航時間,延長電池壽命,手機用的更久續航不變,可以擴大手機屏幕面積,手機用的更爽。

更具體的還包括提高手機的息屏顯示質量,比如使用了LTPO技術的Apple Watch Series 5就可以直接提供屏幕常亮功能。

反正,只要把這點電量省下來了,工程師就總能把它玩出花兒來。

蘋果為何下大力氣推廣?

在現在這個時間點,即將大規模普及的5G網絡和日漸成為標配的高刷新率屏幕都對iPhone本來就不算長的續航時間提出了更大的挑戰

在手機總體設計無法作出重大改變的當下,擺在蘋果面前的問題就是如何從手機的其他部件上擠出更多的續航時間來。

屏幕這個耗電大戶,自然就是重中之重,這種情況下,LTPO就是iPhone未來的解藥

畢竟,LTPO都能在Apple watch上使用了,感覺直接放在iPhone上也沒啥問題,吧?

燃鵝,事實並沒有這麼簡單,LTPO OLED的氧化層鋪設有著非常高的技術要求——

氧化層不能破壞頂部的LPTS晶體管結構,也不能對產品最終的厚度有太大影響。

這就使得這項技術可以在智能手錶這個品類上實現大規模量產,但是在手機上使用則要進行各種設計上的調整。

這顆解藥,iPhone暫時還吃不到

另一方面,除了解決iPhone續航的燃眉之急,推廣LTPO技術也是蘋果對自身供應鏈的一種“以攻為守”。

在提高自身技術儲備的同時努力避免在未來的產品發展中被其他關鍵零部件廠商扼住喉嚨,達到更好地管理自身顯示面板供應鏈的目的。

你庫克大爺果然是計劃通。

不過話又說回來,別家不好說,其實你蘋果要真想延長一下續航只要換個大電池加個快充就可以了……

參考鏈接——

1、https://www.auo.com/zh-CN/LTPS\_process\_animation/index/

2、https://www.youtube.com/watch?v=Hzyrm\_aJOik