LCD显示低功耗技术.ppt

BOE MA_SBU Quality Team-CQM Dept.BOE MA_SBU Quality Team-CQM Dept.低低 功功 耗耗 技技 术（显示方面）示方面）BOE-MA SBU-品管品管Team-客客户技技术支持部支持部2013.01 Content智能手机智能手机耗电耗电情况分情况分析析屏屏幕省电幕省电技术技术 -WhiteMagic -IGZO -IGZO 智能手机智能手机系统耗电情况分析系统耗电情况分析如今的智能手机，功能越来越全面，听音乐，看高清电影，玩大型3D游戏，GPS导航以及上网等无一不精，智能手机已经成为了人们不可或缺的一部分，试想一下，如果一天不使用手机，我们的生活会是怎样的糟糕场面。然而这些功能都离不开巨大的触摸屏，强大的CPU和GPU以及通讯网络的支持。可见手机的屏屏幕，处理器和网络幕，处理器和网络才是手机耗电的元凶。从智能手机的关注度情况来看，苹果iPhone 4S仍然雄踞榜首，而紧随其后的就是三星Galaxy S III、HTC One X、三星I9100/I9220、索尼LT26i以及小米手机等，这些手机的共同特点是性能强劲，屏幕巨大，而且现在的热门智能手机普遍以双核和四核为主并且主频最高已经达到了1.7GHz，而且屏幕普遍都在3.5英寸以上，三星I9220甚至达到了5.3英寸。当我们在看视频或者玩游戏时，这些强大的处理器和巨大的屏幕能够不知不觉地快速的耗尽我们的电池。屏屏幕省电幕省电技术技术1-WhiteMagic技术 由此我们得知，屏幕是手机最大的耗电部件，那么手机的节电技术首先要拿屏幕开刀。索尼公司发布了一项新的屏幕技术WhiteMagic技术，这项技术不仅将屏幕亮度提升到1000尼特，而且有效地降低了屏幕的功耗。大家都知道，普通的LCD都是采用的RGB三原色像素排列方式，而WhiteMagic技术在此基础上创造性的加入了一个白色子像素，采用RGBW（Red，Green，Blue，White）像素排列方式，用来增加屏幕亮度，也就是说WhiteMagic屏幕每个像素点由四个子像素点组成，如下图所示。屏屏幕省电幕省电技术技术1-WhiteMagic技术 WhiteMagic技术的目的是提高屏幕亮度，以便在室外强光下也能够很清楚的看清屏幕显示的内容。根据不同的使用场景，WhiteMagic屏幕可以自动切换两种亮度模式：户外模式户外模式，在户外强光下，白色子像素透光率增加，使得WhiteMagic屏幕可以在相同背光亮度下达到大约双倍的亮度，即使处在充满阳光的户外下依然能够轻易看清屏幕。室内模式室内模式，在室内弱光环境下，若需要达到与一般面板相同的亮度，则仅需原背光亮度的50%，耗电量也仅为原来的50%，（这也意味着更长的待机时间）。因此，WhiteMagic屏幕也是市面上最省电的屏幕之一。普通屏幕与WhiteMagic屏幕对比图从上图可以看出，在不增加背光亮度的情况下，WhiteMagic屏幕最大亮度能达到935cd/m2，而室内模式的亮度可以保持在530cd/m2左右，而背光亮度仅为普通屏幕的50%，节省了电池的耗电量。索尼移动采用WhiteMagic时，调整了对输入影像的图像处理。这是因为，如果只单纯追加W，影像的对比度感会降低。索尼移动与索尼共同反复调整了将RGB影像信号转换成RGBW时的图像处理参数。由此，“实现了在室内使用时可削减耗电量，在户外时画面明亮容易看清的效果”。屏屏幕省电幕省电技术技术1-WhiteMagic技术屏幕省电屏幕省电技技2-IGZO面板IGZO(Indium Gallium Zinc OxideIGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)：为氧化铟镓锌的缩写，它是一种薄膜电晶体技术，在TFT-LCD主动层之上，打上一层金属氧化物。IGZO技术由夏普(Sharp)掌握，是与日本半导体能源研究所共同开发的产品。除了夏普外，三星SDI以及LG Display也同样具备生产IGZO面板的能力。IGZOIGZO面板特点：面板特点：载流子迁移率是非晶硅的2030倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在TFT-LCD中成为可能。另外，由于晶体管数量减少和提高了每个像素的透光率，IGZO显示器具有更高的能效水平，而且效率更高。其功耗接近OLED，但成本更低，厚度也只比OLED只高出25%IGZO TFTIGZO TFT究竟是什么？究竟是什么？说到“IGZO TFT”大家可能是一头雾水，容易和IPS、AMOLED等面板种类产生混淆。实际上，IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)为氧化铟镓锌的缩写，它是一种薄膜电晶体技术，是指在TFT-LCD主动层之上，打上一层金属氧化物。因而和液晶分子排列这方便没有什么关系（与IPS、PVA等不是一个概念范畴），而是一项基于TFT驱动的改进技术，夏普使用它来提高自己在中小尺寸液晶面板上的竞争力。换而言之，即使是IPS液晶面板也可以同时采用IGZO TFT技术，两者之间并不矛盾。屏幕省电屏幕省电技技2-IGZO面板屏幕省电屏幕省电技技2-IGZO面板TFT(Thin Film Transistor)是指薄膜场效应晶体管，TFT液晶屏幕就是指液晶面板上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动，也就是曾经在手机领域上经常听到的“TFT屏幕”。常见的TFT驱动分类主要有a-Si TFT（非晶硅）、LTPS TFT（低温多晶硅），IGZO TFT也属于这一范畴。所以说到底，夏普这次所提出的IGZO面板，仍然是一种TFT液晶屏幕，其实IGZO TFT技术也可以使用在OLED面板上，在这里就不多说了。屏幕省电屏幕省电技技2-IGZO面板面板高精度：由于IGZO的电子迁移率大约是a-SiTFT的2050倍，提高了背光的利用率，因上此在分辨率上可以实现普通TFT屏幕的2倍以上，因为采用栅源极布线的细线化技术，驱动组件达到原来的1/4，保持了原有的透光率。IGZOTFT与a-SiTFT、LTPSTFT相比漏电流只有不到1pA。驱动频率由原来的30-50Hz减少到了2-5Hz，虽然减少了TFT的驱动次数，也可以维持液晶分子的配向不影响画面，所以可以达到原来液晶面板1/5-1/10耗电量（不包括背光组件）。屏幕省电屏幕省电技技2-IGZO面板 其次再介绍一下a-Si TFT和LTPS TFT两种技术的特点，好让大家更好地了解IGZO的意义。传统的a-Si TFT（非晶硅）是目前使用最广泛的技术，覆盖大部分手机、平板、笔记本的屏幕和几乎所有的液晶电视屏幕。而LTPS TFT技术则应用在中小尺寸的的高精度液晶面板上（比如HTC One X就应该使用了这一技术），ppi最高可实现500以上，其电子迁移率大约是a-Si TFT100倍。IGZO TFT主要的优点集中在小型化、高精度、低耗电等方面，其电子迁移率大约是a-Si TFT的2050倍，比LTPS TFT略低，不过LTPS TFT有一个复杂的再结晶过程，因此IGZO对生产线改造难度和制造成本都更低，对于拥有多条面板线的夏普来说只需要较小的改动就可以生产IGZO屏幕，在原本制造大面板的生产线上生产中小尺寸面板将带来更大的量产。屏幕省电屏幕省电技技2-IGZO面板Thank YouThank You