面板技术学习和新的叙事

用户头像
杰飞特
 · 上海  

“没有人仅根据一个数字就能做出决定,他们需要的是一个故事。”——丹尼尔·卡尼曼

尽管我pick的票在价值层面都是低估的,但是价值何时回归,是非常难预测的。

像COSL(H)去年那么低估,就是不涨,今年地缘局势一变化,一路猛涨。风口来了,猪都会飞。

那么面板行业,还会有新故事吗?

最近我稍微学习了一下存算一体,并且把LCD/OLED工艺又复习了一下。

第一阶段——TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)。每个像素点后面配一个 TFT ,像一个微小的开关,控制该像素的电压。我们可以理解为一个百叶窗,底部是背光模组(LED)。上面是液晶面板,由TFT阵列基板和彩色滤光片(CF)组成。这时的晶体管主要使用a-Si非晶硅。

第二阶段——LTPS。使用激光退火将非晶硅转化成多晶硅。电子迁移率比 a-Si 高 100~1000 倍。

第三阶段——LTPO。LTPS 虽然快,但漏电大,功耗高。为了省电,引入了 Oxide (氧化物,如 IGZO)。LTPO 是一种混合背板技术。它把 LTPS(速度快,做驱动电路)和 Oxide(漏电小,做像素开关)结合在一起。这个IGZO在后面存算一体里还会提到。所以LTPS + IGZO = LTPO。它能让屏幕刷新率根据显示内容动态调整(比如从 120Hz 自动降到 1Hz)。

到这里讲的都是TFT的变化。LCD又有什么变化呢?答案是OLED。

OLED是自发光的有机材料。所以CF层被去掉了。从结构看,之前TFT-LCD的时候,背光模组在最底层,上方是TFT。而在OLED的架构里,却反过来,发光层在上面,TFT在下方。因为OLED的逻辑是电流驱动灯泡。TFT的作用不再是扭转液晶分子了,而是提供精确的电流。

然后还有个术语叫AMOLED,这就是唬人的,现在的OLED都是AMOLED,指主动矩阵驱动OLED,因为被动驱动的PMOLED都被淘汰掉了。

到这里基本就弄清主流规格了。再看看折叠屏。

折叠屏往往会跟着一个UTG(Ultra-Thin Glass,超薄玻璃)。这个UTG指的是盖板而不是基底。我们谈面板时会提到玻璃基板,这也是面板成本的大头。

在TFT-LCD里,我们需要两块玻璃基板夹住液晶分子。在刚性OLED里,只有一块,因为去掉了CF层。而在柔性OLED(主流手机、折叠屏)里,没有玻璃基板,它的基底是一种塑料(PI)。

到这里都是面板的技术。接下来我们要融合到其他的行业。

首先在定义这个行业时,我将其称之为半导体显示而不是面板。

它和晶圆制造的流程其实是有点相似的。无非晶圆是用硅,面板是用玻璃,还有工艺上的区别。比如最近就传美光在接手群创的LCD工厂。

不仅是制造,可以说TFT的发展就是半导体技术发展的分支。近些年,随着算力的提升,系统对存储以及连接存储和计算之间的带宽提出了更高的要求。

这是冯诺依曼架构的固有瓶颈。那现在大家是怎么解决的呢,就是HBM(高带宽内存)。将多个DRAM芯片(die)像搭积木一样垂直堆叠起来, 在堆叠的芯片上蚀刻出微小的垂直通道(TSV),通过一个硅中介层(Interposer),将这个高高的HBM内存堆栈与GPU或CPU并排放置,实现极短距离的高速互联。这是一个路子。

还有一个学术研究中的就是存算一体。直接打破冯诺依曼架构,在存储单元里计算。

比如BOE,就将其擅长的IGZO工艺,和3D堆叠技术,在 TFT 背板层中“植入”了存储和计算功能。

这种存算一体的芯片,特别适合柔性、灵敏性高、对计算量没那么高要求的边缘计算设备。

这种“感存算显”一体的面板,才是未来人机交互的入口首选方案。

所以,TFT就是一条没有出口的高速公路。半导体技术的上限就是人类对电子运动掌控能力的上限。