4K电视大降价背后的技术推手
- 2013-12-18 14:36:42
- 类型:原创
- 来源:电脑报
- 报纸编辑:杨澍
- 作者:
【电脑报在线】就在2013年即将结束时,4K平板电视又迎来了一次大降价,很多55英寸的4K电视价格甚至降到了6000元左右。这也让4K电视在价格上越来越接近1080P的传统电视,一场4K电视的普及风暴,似乎即将掀起。而4K电视的大降价,占平板电视成本70%的面板价格出现下降自然是主要的推手,那么4K面板的价格何以在短时间内出现较大的跌幅呢?
就在2013年即将结束时,4K平板电视又迎来了一次大降价,很多55英寸的4K电视价格甚至降到了6000元左右。这也让4K电视在价格上越来越接近1080P的传统电视,一场4K电视的普及风暴,似乎即将掀起。而4K电视的大降价,占平板电视成本70%的面板价格出现下降自然是主要的推手,那么4K面板的价格何以在短时间内出现较大的跌幅呢?
4K面板,无须仰仗IGZO和LTPS
说到4K面板,不少人都会想到IGZO(铟镓锌氧化物)、LTPS(低温多晶硅)等技术,这也不奇怪,正是IGZO和LTPS技术,让手机、平板乃至于笔记本走进了视网膜时代,并在分辨率上向4K分辨率靠近。那么4K平板电视的降价,是否也与IGZO或低温多晶硅的进步有关呢?
要想解释清楚这一问题,我们首先要了解面板引入IGZO和LTPS的目的,其实IGZO和LTPS依旧属于传统的TFT-LCD面板,它与最广泛使用的非晶硅面板相比,只是利用IGZO或LTPS来替代非晶硅来生产驱动液晶分子的晶体管,由于IGZO和LTPS材质的电子迁移率比传统的非晶硅高出了几十甚至上百倍,这也就意味着用这些生产技术,可以制造出体积更小的晶体管,同时晶体管之间的导线也可以做得更细。
图:IGZO技术生产出的晶体管(TFT)体积比传统的多晶硅小得多,晶体管间的连接导线也可以更细
这样的特性,对于小尺寸、高分辨率的手机或平板屏幕自然十分重要,要知道驱动管本身并不是透明的,它的存在将阻碍背光发出的光线传导到屏幕表面上。对于小屏幕的显示屏来说,随着分辨率的提高,其像素点的面积将越来越小,如果驱动晶体管的面积不能有效降低的话,那么背光发出的光线大部分会被驱动管遮挡,这样不仅要增加背光的亮度,从而引发耗电和发热量的增加,屏幕的亮度也会大大降低,令显示图像失去可阅读性。
但对于液晶电视而言,引入IGZO和LTPS的需求并没有那么迫切,毕竟平板电视的尺寸要远大于手机、平板电脑的屏幕。这也就意味着即便在4K分辨率下,其单个像素的面积,依旧远大于小尺寸、低分辨率的屏幕。以像素密度最高的39英寸4K电视来说,其PPI甚至还不如第一代iPAD。iPAD1可以使用非晶体硅屏,这也说明非晶硅驱动管面积的增大,对于透光率的影响是比较小的。那么4K电视自然也就可以使用非晶硅来生产屏幕了。
图:39英寸的4K电视,其像素密度ppi,依旧小于iPAD
正是因为屏幕大导致的像素密度不高,4K电视得以避开IGZO、多晶硅复杂而昂贵的生产技术,可以使用常用的且非常成熟的非晶硅工艺。因此,左右4K平板电视面板价格的并不是IGZO LTPS工艺的成熟。而是面板厂家在原有生产线上转产4K液晶屏的力度以及转产之后的良品率,实际上此次的降价最大的推手,正是4K电视面板的良品率由今年第一季度的65%左右提升到接近90%,这就令每片面板分摊的费用大大降低,出厂价格也就随之降低了。
COA和铜制程,传统工艺的进步
4K面板,无须仰仗IGZO和LTPS
说到4K面板,不少人都会想到IGZO(铟镓锌氧化物)、LTPS(低温多晶硅)等技术,这也不奇怪,正是IGZO和LTPS技术,让手机、平板乃至于笔记本走进了视网膜时代,并在分辨率上向4K分辨率靠近。那么4K平板电视的降价,是否也与IGZO或低温多晶硅的进步有关呢?
要想解释清楚这一问题,我们首先要了解面板引入IGZO和LTPS的目的,其实IGZO和LTPS依旧属于传统的TFT-LCD面板,它与最广泛使用的非晶硅面板相比,只是利用IGZO或LTPS来替代非晶硅来生产驱动液晶分子的晶体管,由于IGZO和LTPS材质的电子迁移率比传统的非晶硅高出了几十甚至上百倍,这也就意味着用这些生产技术,可以制造出体积更小的晶体管,同时晶体管之间的导线也可以做得更细。
图:IGZO技术生产出的晶体管(TFT)体积比传统的多晶硅小得多,晶体管间的连接导线也可以更细
这样的特性,对于小尺寸、高分辨率的手机或平板屏幕自然十分重要,要知道驱动管本身并不是透明的,它的存在将阻碍背光发出的光线传导到屏幕表面上。对于小屏幕的显示屏来说,随着分辨率的提高,其像素点的面积将越来越小,如果驱动晶体管的面积不能有效降低的话,那么背光发出的光线大部分会被驱动管遮挡,这样不仅要增加背光的亮度,从而引发耗电和发热量的增加,屏幕的亮度也会大大降低,令显示图像失去可阅读性。
但对于液晶电视而言,引入IGZO和LTPS的需求并没有那么迫切,毕竟平板电视的尺寸要远大于手机、平板电脑的屏幕。这也就意味着即便在4K分辨率下,其单个像素的面积,依旧远大于小尺寸、低分辨率的屏幕。以像素密度最高的39英寸4K电视来说,其PPI甚至还不如第一代iPAD。iPAD1可以使用非晶体硅屏,这也说明非晶硅驱动管面积的增大,对于透光率的影响是比较小的。那么4K电视自然也就可以使用非晶硅来生产屏幕了。
图:39英寸的4K电视,其像素密度ppi,依旧小于iPAD
正是因为屏幕大导致的像素密度不高,4K电视得以避开IGZO、多晶硅复杂而昂贵的生产技术,可以使用常用的且非常成熟的非晶硅工艺。因此,左右4K平板电视面板价格的并不是IGZO LTPS工艺的成熟。而是面板厂家在原有生产线上转产4K液晶屏的力度以及转产之后的良品率,实际上此次的降价最大的推手,正是4K电视面板的良品率由今年第一季度的65%左右提升到接近90%,这就令每片面板分摊的费用大大降低,出厂价格也就随之降低了。
COA和铜制程,传统工艺的进步
虽然传统非晶硅生产技术也能够实现平板电视4K面板的生产,但不得不说的是,原有一个像素的空间内要安装下四个像素,驱动管数量也要随之增加。在以往1920×1080分辨率的平板电视面板中,驱动管大概占了像素面积的5%~10%之间,但随着像素数量的增加,如果不改善结构的话,驱动管将占据像素中20%~40%的面积,这样背光被大量遮挡,将大大降低液晶屏的开口率(也就是透射出屏幕亮度的光线亮度与背光亮度之间的比值)。这样,光线利用率的降低,将会导致整机发热和耗电明显增加,并影响整机亮度。
本文出自2013-12-16出版的《电脑报》2013年第49期 B.平板电脑
(网站编辑:pcw2013)
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