多媒體手持設備中顯示屏的選擇要素

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消費者的消費習慣要求移動電話具有越來越多的功能，可以打電話、拍照、觀看視頻內(nèi)容或電視、玩游戲、收發(fā)電子郵件、上網(wǎng)沖浪和查地圖等。分析家預測這是一個前景非常好的市場：IDC預測，到2010年大約有2.4億的移動用戶將會為他們移動設備上的某些電視或視頻內(nèi)容和服務付費，僅在2006年就高達700萬用戶；同時，Infonetics也預測，全球來自移動視頻和服務的收入將從2005年的0.452億美元飆升到2009年的56億美元，在5年間驚人地跳躍了11997%。

當具有視頻顯示的應用越來越普遍時，為新設備選擇移動顯示部件就變得更加重要，這是由于它不僅影響可視性，而且也影響設備的運行時間。因此，設計工程師開發(fā)多媒體手持設備就需要考慮許多因素，特別是選擇適應下一代應用的顯示部件時，就應該考慮在不降低其他性能指標的情況下平衡能量消耗。

應用

決定所需亮度等級和可接受電池壽命的主要因素是那些在手持設備上運行的具體應用。大量的多媒體應用，例如移動視頻、游戲、導航以及網(wǎng)絡瀏覽，不僅消耗相當大的處理能量，而且為了優(yōu)化性能也需要很高的亮度。理想情況下，例如，一個以數(shù)據(jù)為中心、可以顯示視頻的移動電話需要至少480×640的分辨率、500:1的對比度，以及300～400cd/m2的亮度。然而在這樣的層次，要獲得足夠的運行時間可能就要在犧牲性能方面進行折中考慮。

圖1 移動設備中的顯示部件是非常關(guān)鍵的，這是由于它影響可視性和設備的運行時間

分辨率和色彩

目前的QVGA模式是一個新的標準，但是由更先進內(nèi)容驅(qū)使的具有視頻功能的移動設備正迅速向具有色彩更加豐富的顯示能力方向發(fā)展，它們可以提供寬屏QVGA和VGA模式、2.62萬～160萬種顏色，以及更寬的色彩范圍。然而，更高的分辨率降低了開口率和屏幕的透射率，從而需要使用更高的能量來獲得相同的亮度。

亮度和可視性

亮度對于觀看視頻內(nèi)容和其他多媒體應用是必須的。亮度不足會使消費者無法滿足對清晰觀看圖像細節(jié)的要求。目前的便攜設備顯示屏有大約200cd/m2的平均亮度，但是對于觀看多媒體圖像而言，至少需要兩倍的亮度，即400cd/m2或更高。然而，多媒體內(nèi)容也很大程度上縮短了電池的壽命，這是由于背光不僅要足夠強，而且要一直處于“始終工作”狀態(tài)，而且MPEG解壓縮也消耗了大量的能量。人們所面臨的挑戰(zhàn)是如何更好地平衡亮度和能量消耗，來滿足對顯示性能和電池壽命的要求。

幾種備選的顯示技術(shù)

在幾種可供選擇的方案中，先進的能量源和亮度增強薄膜是非常有前途的，然而，權(quán)衡性能和成本，它們幾乎無法令人接受。最好的解決方案是最難實現(xiàn)的，這些能夠采用高亮度、高分辨率和低功耗實現(xiàn)的方案顯示多媒體應用內(nèi)容不會使制造商難于選擇或?qū)崿F(xiàn)格外復雜。一些可選的方案中包括采用OLED、LTP和連續(xù)晶粒硅（Continuous-Grain Silicon）顯示技術(shù)，以及更具革命意義的先進技術(shù)，如子像素繪制技術(shù)等。

而有機發(fā)光二極管（OLED）顯示技術(shù)正日趨流行，因為有機材料不需要額外的背光，所以它們本身是發(fā)光的，并具有更高的響應時間和更寬的視角，可以用于全動畫面視頻，只消耗很低的能量，非常易于生產(chǎn)制造（這就意味著價格便宜）。但是，它們的壽命卻是非常短的，這是由于其結(jié)構(gòu)中紅色、藍色和綠色薄膜的退化是不均衡的。此外，它們在強光環(huán)境下也會使圖像色彩被淹沒和對比度降低。

低溫有機硅（LTPS）和連續(xù)晶粒硅（Continuous-Grain Silicon）技術(shù)已經(jīng)被證明是生產(chǎn)高分辨率和高亮度面板的極好生產(chǎn)工藝。它們的高集成度和體積更小的晶體管可以實現(xiàn)高分辨率顯示所要求的超常開口率和亮度，但它們?nèi)匀皇褂么罅康谋彻釲ED，這增加了能量消耗和成本，約束了它們在低功耗、多功能手持設備上的應用。

子像素繪制技術(shù)

子像素繪制技術(shù)可以提供一個全面的方案，不會帶來艱難的性能、生產(chǎn)復雜或成本的折中，并且能夠用在前面提到的技術(shù)來彌補它們固有的不足。例如，Clairvoyante公司的PenTile RGBW技術(shù)可以使RGB條形排列像素（RGB Stripe）的能耗大大降低，而不會產(chǎn)生亮度轉(zhuǎn)換的問題。這種技術(shù)也是用于IC驅(qū)動和橋接芯片，并且已經(jīng)被包括Samsung、AU Optronics、Tomato LSI和LG Innotek等公司在內(nèi)的顯示器和IC制造商所采用。

PenTile RGBW子像素技術(shù)增加一個白色（清晰的彩色慮片）子像素，而且所需的像素更少，與RGB條形排列像素相比，驅(qū)動器的數(shù)量減少了大約1/3，但是不會降低視覺分辨率。每個子像素所需的占位面積很小，這使它成為薄型緊湊設計的理想材料，并且增強了屏幕的透射率和開口率，這也意味著背光LED的數(shù)量可以極大地減少，而不會降低亮度。
此外，由于使用這種技術(shù)可以使數(shù)據(jù)速率降低，從而使EMI在整體上有所改善，這是非常重要的，特別是當集成到類似射頻的高性能應用中時。

使用PenTile RGBW技術(shù)補償?shù)腖TPS技術(shù)可以獲得更高的亮度而不用提高供給能量。LTPS在結(jié)構(gòu)上使用很窄的金屬線，從而減小了晶體管的體積，并且通過增加開口率來改善亮度，這也是通過PenTile RGBW技術(shù)來實現(xiàn)的。由于更大的子像素所具有的大開口率，以及白色子像素的運用，在不增加能量的情況下可以取得接近兩倍的白色亮度。

未來趨勢

當OEM廠商準備滿足多媒體設備的市場持續(xù)需求時，他們在努力使自己的設計不同于競爭對手，所以，選擇滿足應用所需求的分辨率、亮度和能量指標的顯示部件是完全必要的。通過選擇可以提供更大設計靈活性的顯示部件，在性能方面的折中就會減小，而且整體物料成本也保持競爭力。總而言之，新一代小型多媒體設備將很容易滿足用戶對以合理的價格來獲得更高可視性能和更長電池壽命的需求，并驅(qū)使供應鏈努力銷售產(chǎn)品。