最近有消息稱，今年下半年發布的 iPhone 12s 系列的高端機型不僅會采用 120Hz 高刷新率屏幕，還會用上可動态調節顯示刷新率的 LTPO OLED 面闆。

LTPO 其實并不算是什麼新的技術，早在 Apple Watch Series 4 智能手表，蘋果就為了節能以及 AOD 功能，用上了來自 LG 的自适應刷新率 LTPO OLED 面闆。手機上的高刷新率已經普及了，但更為省電的自适應高刷新率顯示面闆卻遲遲未見普及，目前隻有三星自家頂級旗艦 Galaxy Note 20 Ultra 和近期發布的 S21 Ultra 在用。

在手機的 OLED 面闆上實現動态可變刷新率顯示，真的有那麼難嗎？

在聊 LTPO 技術前，先來簡單看看如今在 OLED 面闆上已非常成熟的 LTPS 技術。

LTPS 全稱 Low Temperature Poly-Silicon，即低溫多晶矽，實質是一種半導體材料（技術）。

▲ OLED 面闆基本結構

OLED 是電流驅動器件，在誕生後的一段時間内，像素密度（ppi）都不是特别的大，要想在有限的空間内提升面闆分辨率，就需要在有限的空間裡，增加非晶态 TFT 器件的開态電流來驅動 OLED，但這又會增大 TFT 器件的體積 —— 而 LTPS 材料能讓 TFT 器件實現更高的遷移率，就能讓 TFT 器件小型化的同時增強開态電流的釋放能力。

▲ LTPS 工藝 TFT 器件工藝示意

另外，通過提升 TFT 器件内部電容充電速度，還能實現高刷新率。不過 LTPS 材料的 TFT 器件還有個比較大的問題 —— 電容容易漏電，顯示過程中需要不停地充電來彌補電勢損失，因此 LTPS 的 OLED 是無法從硬件上實現低頻驅動的，這也一定程度上增加了整個面闆的功耗。

而另一方面，若想要 LTPS OLED 實現更高刷新率同時實現更高分辨率，就必須會增加面闆對每一個像素的面闆驅動負擔（高刷新率意味着每個電容更短的充電速度、更大的分辨率意味着更多電容需要同時充電），所以能同時實現高分辨率和高刷新率的 LTPS OLED 面闆并不多。

而 LTPO 可以看作是 LTPS 的進階版，能一定程度上解決前面提到的不足。

字面上看，LTPO 的全稱是 Low Temperature Polycrystalline Oxide，低溫多晶氧化物，但實際上是低溫多晶矽和氧化物雜合的技術，它既擁有 LTPS 的優勢，也有氧化物材料的優勢。

從結構上看，簡單來說，LTPO 就是将 LTPS 和氧化物半導體集成在同一個像素中，LTPS 和氧化物這兩種 TFT 器件，前者主要作 OLED 的驅動，而後者主要用于開關，既保留了原 LTPS 的高遷移率特點，氧化物半導體 TFT 器件又減弱了 LTPS 的易漏電特性，共同降低功耗。

▲ LTPO 工藝 TFT 器件工藝示意

在 LTPO 技術的結構中，能在不同的階段靈活切換 LTPS 器件和氧化物器件，來最大程度發揮各自的優勢，而在發光階段切換成氧化物器件，就能實現普通 LTPS 無法實現的低頻驅動。

而在 OLED 面闆顯示靜止畫面時，切換至氧化物半導體器件能維持電容裡的電信号（基本不漏電），在畫面變化時，可以切換到 LTPS 器件，電容裡的電信号持續到 LTPS 器件，而無需頻繁補電，這樣就實現了動态刷新率的顯示，同時避免了 LTPS 高刷新率顯示低幀畫面時，電容頻繁充電造成無謂的耗電。

不過，LTPO 的工藝比 LTPS 更複雜，現階段相關的 OLED 面闆的制造難度高、造價高、良品率較低，因此能用上的機型并不多。雖然 LTPO 技術并不是三星的專屬，但如今卻是三星的工藝最成熟，而目前市面上使用 LTPO OLED 面闆的手機屈指可數，Galaxy S21 Ultra 是今年第一款，除了未來的 iPhone 12s 系列以外，今年還會有哪些廠商，特别是國産廠商能得到三星顯示的「照顧」，率先用上 LTPO OLED 面闆呢？我們拭目以待。

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