AMOLED高刷新頻率與可變刷新頻率的技術(shù)市場前景淺析

    今年在智能手機(jī)顯示屏上最炙手可熱的技術(shù)潮流就是高刷新頻率，從最開始的90Hz，逐漸演進(jìn)到120甚至144Hz。而自2019年以來，AMOLED手機(jī)屏幕已經(jīng)占據(jù)超過智能手機(jī)屏幕的30%，并且主要為各手機(jī)品牌的高端、旗艦產(chǎn)品，因此AMOLED的高刷新頻率技術(shù)也備受關(guān)注。

    眾所周知，提高刷新頻率雖然對于使用體驗(yàn)有所改善，同時也增加了屏幕以及整機(jī)的功耗。而根據(jù)功耗的來源，功耗主要分為三部分：

    其一是發(fā)光功耗，也就是轉(zhuǎn)化為人眼可見的光能的電能。不同于LCD技術(shù)，OLED屏的光源是屏幕本身上數(shù)以百萬計的OLED發(fā)光元件。而所謂的刷新頻率是屏幕畫面每秒刷新的次數(shù)，一般刷新頻率的變化不會影響OLED發(fā)光元件的功耗狀態(tài)，而這部分功耗占據(jù)了當(dāng)前AMOLED功耗的絕大部分。所以無論顯示器以多少幀每秒的速度刷新畫面，功耗的主要部分都不會發(fā)生明顯的變化。不過還是有一些特殊情況，例如某些產(chǎn)品為了減少畫面在刷新過程中由于逐行掃描所帶來的畫面變形和邊緣模糊，在兩幀連續(xù)的畫面之間插入一幀全黑的畫面，那么為了補(bǔ)償黑畫面造成的亮度損失，OLED發(fā)光元件就需要以更大的亮度發(fā)光，AMOLED屏幕的整體發(fā)光功耗就可能會增加。但可以說總功耗的70%并不會受幀率變化的影響。

    其二是轉(zhuǎn)換功耗，就是在DDIC輸出的信息傳遞到每個OLED發(fā)光元件的過程所產(chǎn)生的電能損失。而這個過程每發(fā)生一次就要產(chǎn)生一次功耗，即便是一個發(fā)光元件在連續(xù)幾幀畫面中都顯示同樣的內(nèi)容，也因?yàn)槊繋�畫面發(fā)光元件都要進(jìn)行重置操作而產(chǎn)生功耗，并不會省略。轉(zhuǎn)換功耗的產(chǎn)生，不僅與刷新頻率有關(guān)，另一個重要的瓶頸就是AMOLED驅(qū)動電路中的電阻。而由于電能在通過電阻后轉(zhuǎn)變成了熱，對于手機(jī)品牌廠商來說，其提高了整機(jī)散熱性能設(shè)計的難度和成本，影響了用戶體驗(yàn)；而對于面板廠來說，要解決這個問題則需要在制造過程中引入更低電阻的金屬，這不僅對應(yīng)著巨大的技術(shù)風(fēng)險，也會產(chǎn)生大量的設(shè)備成本。在短期來看由于高刷新頻率的規(guī)格還沒高到需要進(jìn)行如此規(guī)模的技術(shù)革新，所以面板廠商尚未有相關(guān)動作。但從長期來看，當(dāng)對相關(guān)的技術(shù)需求，例如高亮度、高亮度均一性等，疊加到一定高度后，低電阻金屬制程有可能會是一個重要的技術(shù)發(fā)展方向。

    其三則是DDIC本身邏輯運(yùn)算所需的功耗。這主要受圖像數(shù)據(jù)量的影響，因此也與幀速率有關(guān)。

    綜上所述，整體來說根據(jù)Omdia的估算模型，功耗的變化主要集中在轉(zhuǎn)換功耗和IC功耗上。當(dāng)AMOLED顯示器以120 Hz運(yùn)行時，比在60Hz下功耗增加約30%，而如果從整機(jī)角度考慮，需要支持高幀率所增加的運(yùn)算處理量也大幅度增加，整機(jī)功耗水漲船高。因此可以看出當(dāng)前各大品牌對于高刷新頻率普遍采取用戶可選的方式進(jìn)行，并不會全局開啟，甚至在三星系列手機(jī)上開啟高幀率會同時降低顯示的分辨率，這也是為了減少高幀率下畫面渲染和傳輸?shù)膲毫Α?/P>

    不過因?yàn)橄�費(fèi)者并不需要始終保持較高的幀速率，有時甚至是非常低的幀速率也可以滿足用戶的需求。所以，在蘋果手表中使用的LTPO技術(shù)引起了廣泛的注意。因?yàn)檠趸�物半�?dǎo)體的特質(zhì)，雖然增加面板的制造成本，但引入到像素驅(qū)動電路中后可以實(shí)現(xiàn)刷新頻率的向下可調(diào)，在較低刷新頻率的情況下，屏幕的轉(zhuǎn)換功耗和DDIC功耗減小，從而達(dá)到省電的目的。

    總的來說，智能手機(jī)屏幕技術(shù)的推進(jìn)對于性能、顏值的追逐依然是不變的主題，但是主導(dǎo)發(fā)展方向還是會落在功耗方面。短時間內(nèi)，由于高幀率被定位為一個可隨時開啟關(guān)閉的功能，作為新興的賣點(diǎn)，勢必在智能手機(jī)，特別是高端、旗艦手機(jī)上有絕對的滲透力。但從長遠(yuǎn)來看，產(chǎn)業(yè)鏈上下游最終并不會在整體性能和功耗上做出太多讓步，進(jìn)一步追求更高的幀率或者變?yōu)槟�認(rèn)規(guī)格的可能性不大，反而是可變刷新頻率的市場前景更為可期。來源Omdia