[導(dǎo)讀]對手機品牌來說，高解析度大尺寸面板已經(jīng)成為相當(dāng)重要的規(guī)格。智慧型手機的功能越來越多，而螢?zāi)皇鞘褂谜咧饕咏槊?；根?jù) DisplaySearch 近期發(fā)表的手機出貨和預(yù)測報告指出，2012年智慧型手機銷售量預(yù)計超過6億支
對手機品牌來說，高解析度大尺寸面板已經(jīng)成為相當(dāng)重要的規(guī)格。智慧型手機的功能越來越多，而螢?zāi)皇鞘褂谜咧饕咏槊?；根?jù) DisplaySearch 近期發(fā)表的手機出貨和預(yù)測報告指出，2012年智慧型手機銷售量預(yù)計超過6億支，同時采用4寸及以上尺寸面板將占所有手機出貨20%。
DisplaySearch 指出，高解析度手機螢?zāi)坏氖袌鲵?qū)動力有許多，最主要的還是來自對面板有高度采購影響力之手機品牌廠如三星(Samsung)、蘋果(Apple)、HTC等之間的競爭。而隨著智慧型手機在市場上越來越受歡迎，消費者使用手機瀏覽網(wǎng)路、觀看視訊影片以及登入社交網(wǎng)路的頻率增加，這些應(yīng)用都需要較高的螢?zāi)唤馕龆取?br>
手機螢?zāi)怀叽缛找娉砷L，從2.X寸到3.X寸，甚或大過4.X寸，使用者也期待解析度同等提高。
手機品牌廠也同樣推出高解析度螢?zāi)坏氖謾C產(chǎn)品。通常品牌廠不使用ppi (畫素)這個術(shù)語，而是以高解析度、HD、或720p等字眼；更有品牌干脆另以「視網(wǎng)膜顯示器(Retina Display)」或是「High Pixel Density Display」來取代。而消費者也被品牌廠教育成接受智慧型手機就應(yīng)該要有高解析度的顯示螢?zāi)贿@個觀念。
顯示器的技術(shù)已經(jīng)進步到其極致，現(xiàn)在高解析度手機螢?zāi)灰芽沙鲐洸⒊蔀槠放茝S的產(chǎn)品組合之一。這些技術(shù)像是TFT LCD上的 LTPS 制程，和 PenTile 技術(shù)的AMOLED (詳細(xì)技術(shù)可以參考Nouvoyance網(wǎng)站)。高畫素(ppi)手機面板的量產(chǎn)可行性提高后將使手機品牌廠更快導(dǎo)入高解析度面板的手機設(shè)計。
智慧型手機的規(guī)格需求
（來源：DisplaySearch）
與上述討論一致的，手機品牌前三強間的競爭──Apple、HTC和三星──導(dǎo)入了高解析度手機顯示器；這三家手機品牌廠主導(dǎo)全球手機市場，而他們彼此間的競爭也影響了整個產(chǎn)業(yè)。
智慧型手機戰(zhàn)爭：蘋果vs.三星
（來源：DisplaySearch）
智慧型手機戰(zhàn)爭：蘋果vs. HTC
（來源：DisplaySearch）
ppi (每英寸像素)是顯示器畫素密度的單位。較高ppi也就代表較高的解析度。當(dāng)蘋果在2010年推出 iPhone 4 手機，配備3.5寸960 x 640 (QHD)液晶顯示器時，它就啟動了手機顯示器解析度的戰(zhàn)爭。最近，智慧型手機制造商已經(jīng)開始導(dǎo)入HD顯示器，其解析度高達1280 x 720，部分顯示器尺寸為4寸或4寸以上。
智慧型手機顯示器尺寸和解析度一覽表
（來源：DisplaySearch）
300 ppi已經(jīng)成為智慧型手機顯示器一個重要的標(biāo)準(zhǔn)；以下的趨勢即為上述表格的證明。
˙3.5~3.7寸：WVGA (840x480或854x480) 250+ppi為最普遍的解析度。蘋果的iPhone 4顯示器是這個尺寸區(qū)間內(nèi)解析度最高的面板，為3.54寸DVGA (960x540)，326ppi。在iPhone 4之后上市的其他手機如夏普(Sharp)的 AQUOS Phone Slider，HTC的EVO 3D也都配備此規(guī)格的手機螢?zāi)弧?br>
˙4.0寸：這個尺寸有許多不同的解析度，包括800x480 (三星Galaxy S)，854x480 (Sony Xperia Play)，以及960x540 (Panasonic Lumix Phone)。這些顯示器的畫素都在250ppi以上。有未經(jīng)證實的消息指出蘋果iPhone 5將會采用4.0寸1136x640解析度的面板，畫素則仍然維持326ppi (Retina Display)，若為真則該面板將會是4寸面板中解析度最高的一款，不過其畫素密度和iPhone 4無異。根據(jù)觀察，蘋果似乎將顯示器畫素密度的重要性優(yōu)先于面板的觸控功能，而iPhone 5將會使用in-cell觸控面板，預(yù)計在今年第三季底問世。蘋果的手機的上市總是為手機顯示器的規(guī)格訂立了標(biāo)準(zhǔn)，所以我們推測4.0寸級的手機顯示器趨勢將朝向300+ppi前進。
˙4.3寸和4.5寸：畫素密度也在這個尺寸類別中展開。手機制造商競相導(dǎo)入高解析度顯示器。這個尺寸從4.3寸QHD 266 ppi (HTC Sensation和Motorola Photon)開始往4.5寸HD 326 ppi (夏普AQUOS Phone和LG OLTS)，和4.3寸HD 340 ppi (Toshiba REGZA Phone)一路向上展開。在4.3寸和4.5寸的尺寸上，1280x720 (HD)高于320 ppi的解析度是發(fā)展趨勢。有人相信4.5寸1920x1080超過400 ppi將會是高階手機中最高解析度的顯示器規(guī)格，而這樣的顯示器預(yù)期在2013年可以實現(xiàn)。
˙4.7寸和4.8寸：HD解析度(1280x720)畫素300 ppi或更高為其標(biāo)準(zhǔn)。我們觀察到HTC、三星、LG都已經(jīng)在這一尺寸有產(chǎn)品問世。
˙4.8寸及更大尺寸(5寸或5.3寸)：在此尺寸顯示器畫素均在300 ppi以下。三星Galaxy Note使用5.3寸1280x800，285ppi。
根據(jù)NPD DisplaySearch全球平面顯示器出貨及預(yù)測季報告(Quarterly Worldwide FPD Shipment and Forecast Report)，2012年總體手機螢?zāi)怀鲐浟?含智慧型手機面板)預(yù)期可以達到18億片，其中61%的手機面板解析度為200ppi或以下。
不過這樣的比例預(yù)計將在未來逐漸縮小，主要是因為越來越多的手機配備更大尺寸及更高密度畫素的面板。2012年使用超過300 ppi以上畫素面板的比例為17%，與去年的8%相比有跳躍性的成長。在2011年面板廠商僅出貨14.4萬片的高解析度面板(此指超過300 ppi)，而在今年預(yù)計出貨將達29萬片。
接下來的幾年，追求更高解析度的競賽將持續(xù)把超過300 ppi面板市場拱大。如下圖所示，超過300ppi的手機面板在2013年將占有22%的市占率，而在2016年預(yù)計可以達到30%的滲透率。
2009~2018年手機面板解析度市場比重趨勢
（來源：DisplaySearch）
高解析度手機面板的挑戰(zhàn)
接下來是面板廠商在生產(chǎn)高解析度手機面板時遇到的幾項技術(shù)瓶頸：
˙先進的制程實現(xiàn)了面板的高解析度，然而更小的畫素意味著電子移動速率更快，面板廠商必須使用多晶的技術(shù)與結(jié)構(gòu)。然而 LTPS 制程上必須增加光罩制程，除了良率的減少外，也增加了制程的難度與生產(chǎn)時間。
˙更高的畫素密度代表液晶面板的穿透率降低，因為有更多的畫素陣列排在玻璃基板上。所以背光的發(fā)光效率必須提升以維持相同的面板亮度，而這會造成成本的增加。[!--empirenews.page--]
˙但是高密度與更多數(shù)量的畫素增加了電子移動的負(fù)載，所以需要更高發(fā)光效率與高亮度的背光模組。但是受限于機構(gòu)空間的限制，高發(fā)光效率與高亮度的發(fā)展是相反的趨勢，要發(fā)展兼具耗電效率與亮度的背光模組，通常會產(chǎn)生較高的費用。但是在智慧型手機設(shè)計上高耗電是不被接受的。消費者一方面想要有更大的手機螢?zāi)缓透?xì)致的畫面，另一方面卻又希望手機待機及使用時間越長越好。這種課題對手機面板廠商是一項很大的挑戰(zhàn)。
˙對AMOLED面板廠商來說，高解析度最大的挑戰(zhàn)來自蒸鍍制程。AMOLED是透過蒸鍍制程將有機材料鍍在基板上，但是高畫素密度是蒸鍍制程的瓶頸。另外AMOLED每個畫素需要四個或更多的電晶體，但液晶顯示器陣列卻只需要一個電晶體和一個電容。這多出來的電晶體占據(jù)空間，所以每個畫素間的間隙緊密，留給AMOLED發(fā)光的開口也就減少。這也是LCD廠商轉(zhuǎn)換制程到AMOLED高解析度面板時必定會遇到的難題。
˙為了追求高解度AMOLED的實現(xiàn)，面板廠商發(fā)展出不同的對策。最常見的是三星和Nouvoyance使用的PenTile技術(shù)。PenTile RGBW技術(shù)使用獨家畫素排列方式來提高解析度。Nouvoyance在其網(wǎng)站上有說明PenTile RGBW技術(shù)是根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)的專業(yè)知識。他們發(fā)展出僅用三分之二的畫素但是視覺上仍保存完整畫素解析度的技術(shù)，這樣一來三分之一的電晶體可以從背板陣列中被消除。
PenTile RGBW架構(gòu)和傳統(tǒng)RGB架構(gòu)的比較圖
（來源：Nouvoyance）
另一個達到高解析度AMOLED的對策是使用白光OLED加上彩色濾光片的技術(shù)。LG Display和奇美選擇此一技術(shù)。奇美最近展示了兩款高解析度AMOLED面板，分別是3.4寸960x540 (QHD) 326 ppi和4.3寸960x540 (QHD) 257 ppi的規(guī)格。更多奇美的白光OLED加彩色濾光片技術(shù)如下圖所示：
奇美以白光OLED加上彩色濾光片技術(shù)生產(chǎn)高解析度AMOLED手機面板
（來源：DisplaySearch）
DisplaySearch 指出，高解析度手機螢?zāi)坏氖袌鲵?qū)動力有許多，最主要的還是來自對面板有高度采購影響力之手機品牌廠如三星(Samsung)、蘋果(Apple)、HTC等之間的競爭。而隨著智慧型手機在市場上越來越受歡迎，消費者使用手機瀏覽網(wǎng)路、觀看視訊影片以及登入社交網(wǎng)路的頻率增加，這些應(yīng)用都需要較高的螢?zāi)唤馕龆取?br>
手機螢?zāi)怀叽缛找娉砷L，從2.X寸到3.X寸，甚或大過4.X寸，使用者也期待解析度同等提高。
手機品牌廠也同樣推出高解析度螢?zāi)坏氖謾C產(chǎn)品。通常品牌廠不使用ppi (畫素)這個術(shù)語，而是以高解析度、HD、或720p等字眼；更有品牌干脆另以「視網(wǎng)膜顯示器(Retina Display)」或是「High Pixel Density Display」來取代。而消費者也被品牌廠教育成接受智慧型手機就應(yīng)該要有高解析度的顯示螢?zāi)贿@個觀念。
顯示器的技術(shù)已經(jīng)進步到其極致，現(xiàn)在高解析度手機螢?zāi)灰芽沙鲐洸⒊蔀槠放茝S的產(chǎn)品組合之一。這些技術(shù)像是TFT LCD上的 LTPS 制程，和 PenTile 技術(shù)的AMOLED (詳細(xì)技術(shù)可以參考Nouvoyance網(wǎng)站)。高畫素(ppi)手機面板的量產(chǎn)可行性提高后將使手機品牌廠更快導(dǎo)入高解析度面板的手機設(shè)計。
智慧型手機的規(guī)格需求
（來源：DisplaySearch）
與上述討論一致的，手機品牌前三強間的競爭──Apple、HTC和三星──導(dǎo)入了高解析度手機顯示器；這三家手機品牌廠主導(dǎo)全球手機市場，而他們彼此間的競爭也影響了整個產(chǎn)業(yè)。
智慧型手機戰(zhàn)爭：蘋果vs.三星
（來源：DisplaySearch）
智慧型手機戰(zhàn)爭：蘋果vs. HTC
（來源：DisplaySearch）
ppi (每英寸像素)是顯示器畫素密度的單位。較高ppi也就代表較高的解析度。當(dāng)蘋果在2010年推出 iPhone 4 手機，配備3.5寸960 x 640 (QHD)液晶顯示器時，它就啟動了手機顯示器解析度的戰(zhàn)爭。最近，智慧型手機制造商已經(jīng)開始導(dǎo)入HD顯示器，其解析度高達1280 x 720，部分顯示器尺寸為4寸或4寸以上。
智慧型手機顯示器尺寸和解析度一覽表
（來源：DisplaySearch）
300 ppi已經(jīng)成為智慧型手機顯示器一個重要的標(biāo)準(zhǔn)；以下的趨勢即為上述表格的證明。
˙3.5~3.7寸：WVGA (840x480或854x480) 250+ppi為最普遍的解析度。蘋果的iPhone 4顯示器是這個尺寸區(qū)間內(nèi)解析度最高的面板，為3.54寸DVGA (960x540)，326ppi。在iPhone 4之后上市的其他手機如夏普(Sharp)的 AQUOS Phone Slider，HTC的EVO 3D也都配備此規(guī)格的手機螢?zāi)弧?br>
˙4.0寸：這個尺寸有許多不同的解析度，包括800x480 (三星Galaxy S)，854x480 (Sony Xperia Play)，以及960x540 (Panasonic Lumix Phone)。這些顯示器的畫素都在250ppi以上。有未經(jīng)證實的消息指出蘋果iPhone 5將會采用4.0寸1136x640解析度的面板，畫素則仍然維持326ppi (Retina Display)，若為真則該面板將會是4寸面板中解析度最高的一款，不過其畫素密度和iPhone 4無異。根據(jù)觀察，蘋果似乎將顯示器畫素密度的重要性優(yōu)先于面板的觸控功能，而iPhone 5將會使用in-cell觸控面板，預(yù)計在今年第三季底問世。蘋果的手機的上市總是為手機顯示器的規(guī)格訂立了標(biāo)準(zhǔn)，所以我們推測4.0寸級的手機顯示器趨勢將朝向300+ppi前進。
˙4.3寸和4.5寸：畫素密度也在這個尺寸類別中展開。手機制造商競相導(dǎo)入高解析度顯示器。這個尺寸從4.3寸QHD 266 ppi (HTC Sensation和Motorola Photon)開始往4.5寸HD 326 ppi (夏普AQUOS Phone和LG OLTS)，和4.3寸HD 340 ppi (Toshiba REGZA Phone)一路向上展開。在4.3寸和4.5寸的尺寸上，1280x720 (HD)高于320 ppi的解析度是發(fā)展趨勢。有人相信4.5寸1920x1080超過400 ppi將會是高階手機中最高解析度的顯示器規(guī)格，而這樣的顯示器預(yù)期在2013年可以實現(xiàn)。
˙4.7寸和4.8寸：HD解析度(1280x720)畫素300 ppi或更高為其標(biāo)準(zhǔn)。我們觀察到HTC、三星、LG都已經(jīng)在這一尺寸有產(chǎn)品問世。
˙4.8寸及更大尺寸(5寸或5.3寸)：在此尺寸顯示器畫素均在300 ppi以下。三星Galaxy Note使用5.3寸1280x800，285ppi。
根據(jù)NPD DisplaySearch全球平面顯示器出貨及預(yù)測季報告(Quarterly Worldwide FPD Shipment and Forecast Report)，2012年總體手機螢?zāi)怀鲐浟?含智慧型手機面板)預(yù)期可以達到18億片，其中61%的手機面板解析度為200ppi或以下。
不過這樣的比例預(yù)計將在未來逐漸縮小，主要是因為越來越多的手機配備更大尺寸及更高密度畫素的面板。2012年使用超過300 ppi以上畫素面板的比例為17%，與去年的8%相比有跳躍性的成長。在2011年面板廠商僅出貨14.4萬片的高解析度面板(此指超過300 ppi)，而在今年預(yù)計出貨將達29萬片。
接下來的幾年，追求更高解析度的競賽將持續(xù)把超過300 ppi面板市場拱大。如下圖所示，超過300ppi的手機面板在2013年將占有22%的市占率，而在2016年預(yù)計可以達到30%的滲透率。
2009~2018年手機面板解析度市場比重趨勢
（來源：DisplaySearch）
高解析度手機面板的挑戰(zhàn)
接下來是面板廠商在生產(chǎn)高解析度手機面板時遇到的幾項技術(shù)瓶頸：
˙先進的制程實現(xiàn)了面板的高解析度，然而更小的畫素意味著電子移動速率更快，面板廠商必須使用多晶的技術(shù)與結(jié)構(gòu)。然而 LTPS 制程上必須增加光罩制程，除了良率的減少外，也增加了制程的難度與生產(chǎn)時間。
˙更高的畫素密度代表液晶面板的穿透率降低，因為有更多的畫素陣列排在玻璃基板上。所以背光的發(fā)光效率必須提升以維持相同的面板亮度，而這會造成成本的增加。[!--empirenews.page--]
˙但是高密度與更多數(shù)量的畫素增加了電子移動的負(fù)載，所以需要更高發(fā)光效率與高亮度的背光模組。但是受限于機構(gòu)空間的限制，高發(fā)光效率與高亮度的發(fā)展是相反的趨勢，要發(fā)展兼具耗電效率與亮度的背光模組，通常會產(chǎn)生較高的費用。但是在智慧型手機設(shè)計上高耗電是不被接受的。消費者一方面想要有更大的手機螢?zāi)缓透?xì)致的畫面，另一方面卻又希望手機待機及使用時間越長越好。這種課題對手機面板廠商是一項很大的挑戰(zhàn)。
˙對AMOLED面板廠商來說，高解析度最大的挑戰(zhàn)來自蒸鍍制程。AMOLED是透過蒸鍍制程將有機材料鍍在基板上，但是高畫素密度是蒸鍍制程的瓶頸。另外AMOLED每個畫素需要四個或更多的電晶體，但液晶顯示器陣列卻只需要一個電晶體和一個電容。這多出來的電晶體占據(jù)空間，所以每個畫素間的間隙緊密，留給AMOLED發(fā)光的開口也就減少。這也是LCD廠商轉(zhuǎn)換制程到AMOLED高解析度面板時必定會遇到的難題。
˙為了追求高解度AMOLED的實現(xiàn)，面板廠商發(fā)展出不同的對策。最常見的是三星和Nouvoyance使用的PenTile技術(shù)。PenTile RGBW技術(shù)使用獨家畫素排列方式來提高解析度。Nouvoyance在其網(wǎng)站上有說明PenTile RGBW技術(shù)是根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)的專業(yè)知識。他們發(fā)展出僅用三分之二的畫素但是視覺上仍保存完整畫素解析度的技術(shù)，這樣一來三分之一的電晶體可以從背板陣列中被消除。
PenTile RGBW架構(gòu)和傳統(tǒng)RGB架構(gòu)的比較圖
（來源：Nouvoyance）
另一個達到高解析度AMOLED的對策是使用白光OLED加上彩色濾光片的技術(shù)。LG Display和奇美選擇此一技術(shù)。奇美最近展示了兩款高解析度AMOLED面板，分別是3.4寸960x540 (QHD) 326 ppi和4.3寸960x540 (QHD) 257 ppi的規(guī)格。更多奇美的白光OLED加彩色濾光片技術(shù)如下圖所示：
奇美以白光OLED加上彩色濾光片技術(shù)生產(chǎn)高解析度AMOLED手機面板
（來源：DisplaySearch）
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