新 iPad 螢幕成功的「幕後功臣」,才不是你想像的那樣。

之前看 The new iPad 的 特點介紹時,就覺得有地方怪怪的:(翻譯摘錄自iPhone4.tw 所製作的繁體中文字幕)

在技術上,可不只是簡單擠出更多畫素。
若你在同一個空間中擠入四倍的次畫素,
訊號就會打架,螢幕就會閃爍,
為了解決這個問題,我們必須把訊號分層傳遞,分別傳送。
這是一個非常大的突破 (This is a major breakthrough),
這也就是讓畫素可以這麼小且這麼緊密相依在一起的關鍵。

咦? 訊號分層傳遞,是在說什麼? 非常大的突破? 而且是關鍵?
基於我是一個水電工人,身上帶著板手也是正常的,
所以當看到 Display Search 的《 How Apple Squeezes Four Times the Number of Pixels into its New iPad Retina Display》,就點進去看了一下。

原來是指 Super High Aperture (SHA) / Ultra High Aperture (UHA) (被翻成超高孔徑)技術啊。嗯,好像沒什麼啊,為什麼 Apple 會說成「非常大的突破」??

SHA/UHA 是一個行之有年的技術,用來提升所謂的開口率,也就是面板的透光性。
這一切,都要從 coupling / flicker 開始說起。
面板上薄膜電晶體所需之訊號電路 (Gate line 和 data lline),由於跟畫素電極 (Pixel electrode) 只用數百奈米的絕緣層隔開,
所以很容易在訊號電路有訊號通過時,透過隅合效應影響畫素電極的電壓。
而當畫素電極的電壓被影響,連帶著使著跨過液晶的電壓被影響,進而影響液晶分子的扭轉程度,
而使得該次畫素呈現的顏色被改變,也就是文中所謂的「訊號就會打架、螢幕就會閃爍」。
就像手拿一杯水,小小的晃動都會使水晃來晃去,甚至潑濺出來。

其中一個解決方式,就是把小杯水換成大杯水,也就是增加次畫素中儲存電容的容量。水愈多,coupling 所造成的電壓變化愈小。
然而這是需要付出代價的,電容畫的面積愈大,就會降低開口率,也就是說會降低面板的透光性。

(圖片引用自 DisplaySearch,懶得自己畫了。 )

所以 SHA/UHA 試著從另一個角度來解決這個問題:把訊號電路和畫素電極隔得開開的 — 用一層夠厚 (~3000奈米,實務上依需求而定)、低介電常數的絕緣層。這層絕緣材料一開始是液體,塗佈在基板上之後,再經過加熱烘烤和紫外線處理後,就會硬化成為一絕緣層。這麼厚的絕緣層要挖洞很麻煩,所以材料廠商 JSR 特別設計讓這層材料對光敏感,可以用微影機台直接定義出要挖洞的地方。

(主要推廣的廠商之一 JSR,是因為他們開發了那層光感壓克力樹脂材料 XD 大家用的愈多,他就賣的愈多,而且還賣得很貴!! 比一般的光阻還貴多了)

只要把訊號電路和畫素電極隔得開開的,就不用設計太大的儲存電容。儲存電容變小了,開口率就上升了,要達到同樣的亮度就不需要那麼多背光 LED,於是耗電就減少了。

上面的技術細節不懂沒關係 (雖然我已經寫得很白話了),重點來了:

因為可以提高開口率、減少耗電,這項技術早已廣泛使用在行動裝置的面板螢幕中。你我手邊的手機,十支有九支 (好吧,我沒有真的統計過,不過到現在我還沒看過沒用上這項技術的),只是沒有任何一家公司拿出來說嘴,說這是「非常大的突破」。而在 DisplaySearch 的文中也提到,已經有超過 25% 的LCD 面板應用了這項技術 (這裡指的是所有的LCD 面板,含 LCD TV 等,LCD TV 由於成本考量及開口率/耗電需求沒那麼大,比較少應用此技術),如果單就行動裝置 (也就是不插電靠電池的裝置),這個比例會高上許多。

我完全不知道,一項早已被廣泛使用的技術,有什麼好拿來說嘴的。

我喜歡 Apple 那種以人為本,以使用者體驗為導向,不強調科技和技術規格的格調。
為了達到完美的使用者體驗,可以毫不手軟地用上一堆先進甚至嚇人的技術 (巷子內的人才知道 iPhone4 的工藝真的是….) ,
但不代表在對消費者訴說新 iPad 的特點時,可以拿這種行之有年的「Super High Aperture」技術作為新產品螢幕的「關鍵」技術。

新 iPad 能在 9.7吋的螢幕裡用非晶矽 (amorphous silicon) 或是 氧化物半導體 (oxide semiconductor) 做到 264ppi 的確有其過人之處,
但是最最最關鍵幕後功臣才不是你想像的 Super High Aperture 技術,
而是其他不方便說、不容易簡單地說、消費者不會也不應該關心的技術。
那些技術讓宅宅工程師去煩惱,消費者快樂地體驗使用就好了,這才是真正重要的。

engadget 中文版的這篇文章把他說成「新 iPad 螢幕成功的幕後功臣」、還說「但不出意外,這項技術又將藉由 Apple 之手被發揚光大」,這就更超過了。一個已經被使用多年、廣泛使用,你的iPhone、HTC、Nokia、Sony、Motorolla 手機上都已經在使用的技術,要「藉由 Apple 之手被發揚光大」,未免太錦上添花了些。

讓我更憂慮的是,一旦偏離現實太遠,那些看似華麗的詞藻,只會淪為口號,等著讓(內行的)人吐嘈,並懷疑這個公司其他的部份是否也言過其實。

有很多可以學,不要只學到現實扭曲力場啊~~

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