LTPO的AB面：為何「更省電」的屏幕，有時反而「更傷眼」？​

（來源：OLEDindustry）

顯示領域的技術進步，本質上來説就是半導體器件的進步。

不同於芯片領域的最大12寸晶圓的單晶硅器件，顯示領域需要非常大的基板做切割，比如 8.6 代線大小為 2290mm×2620mm‌，面積是12寸晶圓的82.3倍。所以可以把成本做到非常低，但因為面積較大問題也被限制了無法使用優秀的單晶硅。

當前顯示領域有4類半導體技術：非晶硅（α-si）、氧化物（IGZO）、低温多晶硅（LTPS）、LTPO（LTPS+IGZO的組合技術）。（高温多晶硅HTPO不在這里討論，玻璃基板需要更耐高温的石英玻璃，成本較高，當前普及受限）

• 非晶硅：用於低成本的 LCD 技術，可以覆蓋到全尺寸。

• IGZO：用於全尺寸的 LCD 和中大尺寸 OLED。

• LTPS：用於高端中小尺寸 LCD、中小尺寸和部分大尺寸OLED

• LTPO：用於高端中小尺寸 OLED 產品，覆蓋手錶、手機、平板、筆記本。

LTPO 是最新顯示的顯示半導體技術（LTPO 的技術也有不同的命名，比如三星：HOP（Hybrid Oxide Polycrystalline）、天馬：HTD（Hybrid TFT Display）。

由 LTPS 和 IGZO 兩種器件組合而成，利用 LTPS 的高遷移率和 IGZO 的低漏電的優勢，在成本方面，LTPO 面板較傳統 LTPS 方案增加約 10%-15%。應用於高端 OLED 顯示屏上，相較於傳統的 LTPS 方案可降低 30%-50% 電量消耗，此技術主要應用於在 OLED 像素中，LTPS 負責高遷移率的功能模塊，IGZO 則負責持續輸出模塊，IGZO 有更低的漏電流，可以保證像素在低頻工作中有更好的顯示效果。

這項技術第一次在量產中用在 Apple Watch Series 5 上，可以達到 18 小時的超長待機（Always on display=AOD 技術）。作為LTPO技術的早期實踐者，蘋果此后持續推動該技術在移動終端的迭代，從iPhone 13 Pro系列開始將LTPO引入手機產品線，而根據蘋果官網信息，iPhone 17系列首次實現支持ProMotion技術的LTPO顯示屏全系普及，徹底終結標準版與Pro系列的「刷新率代差」，無論是基礎版還是其他版本，均搭載迄今最出色的6.3英寸超視網膜XDR顯示屏，配備支持1Hz-120Hz自適應刷新率的ProMotion技術，官方描述其 「刷手機超絲滑，玩遊戲更暢快」，同時正面採用超瓷晶面板2，抗刮劃能力提升至3倍，讓LTPO的流暢體驗與耐用性實現雙重落地。

另外，如果用LTPS背板最低做到30HZ，LTPO可以做到1HZ。

智能手錶有個特點，需要一直顯示時間內容，但這樣耗電會很多，因此要採用做到1HZ（時鍾信息每一秒變化一次），但LTPS技術漏電較大，會影響顯示效果。IGZO器件的低漏電特性會彌補這一缺點，因此在像素2個關鍵的位置由IGZO TFT取代。

在2020年LTPO技術第一次帶入了手機上（三星 Galaxy Note20 Ultra），在不同的使用場景中，根據顯示內容調整動態頻率1~120HZ（也就是內容幀率和顯示刷新率的精確匹配），極大節省了功耗。

近幾年該技術已經成爲了高端手機、平板、筆記本的標配技術（在VR/AR領域也可以應用）。本質上來説，如果動態刷新率跳躍很大，畫面會有不流暢的現象，因此被切割的份數越多，畫面會更平滑的過渡。

蘋果在iPhone 17上進一步優化了這一體驗，其搭載的第三代3納米制程A19芯片，不僅實現最高50%的中央處理器提速、2.1倍的5核圖形處理器性能提升，更能精準驅動 ProMotion 技術，既讓 1~120Hz 的刷新率切換更無感知，又能在強光環境下保持清晰顯示。

LTPO 畫質的問題：

當前 OLED 的主要調光方案分兩種：PWM 調光和 DC 調光。LTPO 技術爲了兼顧功耗與顯示效果，通常採用混合調光的方案。

之前的 LTPO 在 1HZ 的低亮度下。採用的是低頻 240 或 480HZ 的 PWM 調光，當切換頻率時，亮度波動最高可達 50%。同時 PWM 和刷新率會有耦合效應，人眼觀看會有閃屏的感覺。如果您是在很暗的環境下，瞳孔爲了吸收更多的光線就會生理性的放大，此時對頻閃的感知會更加強烈。

混合調光技術一般採用的低亮度用高頻 PWM 調光，高亮度用DC調光。

也有采用純高頻 PWM（比如 3840），后者功耗更大，如果做不好LTPO的低功耗優勢就有所打折，但確實更加護眼，因此技術的選擇絕不是一蹴而就，而是折中選取。

LTPO 進化：

LTPO 從原有的像素 7T1C 技術優化至 8T1C 技術，8T 主要是提高穩定性，做偏壓補償。感官上會更加絲滑。在 1~120HZ 之間設置更多的頻率擋位，從另一個維度上減少因頻繁切換造成感知上的抖動感，保護了視力，同時功耗減少 10~15%。

在普及上：

LTPO已經應用於少量的高端平板和筆記本機型上，同時也正向低端手機機型逐漸普及。

未來的8.6代線LTPO技術在平板、筆記本這一類移動設備上會增加更多的使用比例。

LTPO的工藝難度大於LTPS和IGZO，從產能上來説，現有工廠製造能力並不是很過剩。

關於 LTPO 的幾種未來的展望：

1、高遷移率IGZO技術徹底取代LTPS（當前科學上最高遷移率為50）。

2、不同顯示區域對應不同刷新率。

3、大規模應用於任何可移動設備（低功耗優先級最高）。

4、通過接入AI算法在功耗、色彩、亮度、閃爍等多因素條件下找到完美平衡點。

5、搭配新材料與算法彌補LTPO技術帶來的不足。

6、更寬驅動範圍（0.5HZ~165HZ）做到人眼無感知切換。