2020-08-29 16:56

Note 20 Ultra是手机续航大救星?

#新潮

中奇 万铎 黄阳 发自 凹非寺

鹅板凳 | 公众号 ebandeng

随着三星Note20系列的发布,下半年这个手机新机潮是正式来临了。


但Note 20系列的两款手机,是不是有点划水呀?


普通版的Note20就不说了,超大杯甚至在很多地方不如上半年的S20 Ultra。



不过有一说一,大鹅作为数码博主,用了一段时间之后感觉Note 20 Ultra这个续航是真的顶,4500毫安时的电池,一点也不比5000毫安时的S20 Ultra差。


仔细研究了一下,大鹅发现是这块“第二代Dynamic Amoled”屏幕的功劳。




今天咱们就来了解下,Note20 Ultra的屏幕,有啥厉害之处。


Note 20 Ultra有多省电


口说无凭,我们先来测试一下。


让S20 Ultra和Note 20 Ultra都处在同一WiFi环境下,分辨率调成同样的1080P,刷新率调整成一样的120Hz。


屏幕亮度和手机音量则是同样的50%。


1080P在线视频一小时,Note20Ultra耗电9%,S20 Ultra耗电10%。


刷微博一小时,Note20耗电10%,S20 Ultra耗电12%。


再试试打游戏,吃鸡一小时,Note 20 Ultra耗电26%,S20 Ultra耗电24%。



看得出来,普通轻度使用手机时,Note20 Ultra明显比S20更省电。


这也不算太意外,对于游戏这些需要SoC高性能工作的使用场景,Note 20 Ultra的865+主频更高,所以看上去也就更耗电。


屏幕怎么把电给省下来


省电是肯定更省电的了,那具体是怎么做到的呢?


最主要的还是这个屏幕自适应刷新率。



简单来说,滑动手机看信息流的时候,手机就使用高刷新率,让视觉上显得更连贯。


看视频的时候,因为帧率通常只有25或30帧每秒,这时手机再把刷新率降下来,实现省电的目的。


这也不是什么新技术,几年前的iPad Pro上就有了。



这两年很多高刷屏手机也都用上了这技术。


但更重要的是,这次屏幕的驱动材料,换成了LTPO。


三星还给它起了个新的名字,叫HOP。


那么问题来了,这个LTPO技术有什么厉害的呢?


LTPO是啥


首先,无论是LCD还是OLED,他们都是由许许多多独立的像素构成的,像素要发光,就得先通电。

看看下面这张照片,其中的红绿蓝就是自像素,中间黑色的地方就是控制像素亮灭的电路。



如果把液晶和OLED叫做显示层,那么提供电能的电路就是驱动层。


而这个驱动层,现在主要采用的是薄膜晶体管的玻璃基板技术,中文可能听不懂,但它的英文你可能比较熟悉,Thin Film Transistor,英文缩写就是TFT。


有点熟悉了是吧?


划重点,TFT并不代表液晶屏幕,而可以理解为一种驱动电路的技术。


这个LTPO,就是一种最新TFT技术。


LTPO厉害在哪?


既然显示层都需要电流经过才能发光显示内容,想要减少功耗上的损失,提高手机的续航。


配套电路就需要尽量降低电阻,才能减少电能损失,在电压不变的情况下提高电流。


具体到屏幕上,由于显示面板中需要通过通电、断电甚至控制电流大小让像素显示不同的亮度,所以驱动电路主要采用半导体材料。


半导体材料由于导电原理不同,所以通常情况下下我们考量它好坏的标准不是电阻,而是载流子迁移率,它和电阻呈负相关。


所以,为了降低整体功耗,就需要选择迁移率更高的半导体材料。


目前显示面板TFT中最常见的是a-Si非晶硅技术,就是在玻璃基板上,镀一层非晶硅材料。这项技术的特点是相对简单、成本也比较低廉,但它的电子迁移率不高,大约是0.5cm2/Vs。



由于本身电子迁移率低,导电能力相对较弱,所以就需要更大体积的电路来保证足够电流的通过。


那么说人话呢就是非晶硅作为导电电路的面板,像素之间缝隙偏大,没法缩小。


造成的后果就是即便做成高分辨率,由于像素之间缝隙过大,还是会感觉到很严重的颗粒感。


为了提高导迁移率、缩小电路的体积,业界搞出了一个办法,经过一系列复杂的加工程序,把非晶硅转化成多晶硅。


多晶硅内的微观结构更规整,导电性更好,电子迁移率可以做到100cm2/Vs以上,是非晶硅的几百倍。


这就是现在大多中高端手机上使用的LTPS技术。


LTPS好是好,但电路变小的同时,对电流控制的能力却急剧下降。


结果就是电流难以稳定在一个很低的水平,容易出现漏电的问题。


这个漏电也是如今手机屏幕能耗居高不下的罪魁祸首。


其实在改善a-Si技术的过程中,日本人还研究出了另外一种方案,就是在非晶硅玻璃上,镀一层金属氧化物,这类方案统称叫做Oxide-TFT,其中最出名的就是夏普的IGZO。



这个IGZO的优点在于漏电率低,是LTPS的万分之一。


但导电性一般,迁移率大概是10cm2/Vs,虽然是传统的a-Si的20倍,但远不及LTPS。


具体到显示效果上,还是不够精细。


在1080P规格内,LTPS的OLED面板像素之间缝隙最小,显示效果最细腻。


虽然漏电率高,但也在可接受范围内。


然而现在屏幕又是2K、3K的高分辨率、又是90Hz、120Hz的高刷新率,LTPS的功耗问题就有点扛不住了。


这时候LTPO就横空出世了,融合了LTPS和Oxide-TFT的优点,做到高导电率的同时降低功耗。


谁的技术


第一个提出这个技术和使用这个技术的,都是苹果。


早在2014年,苹果就注册了LTPO的相关专利。


虽然苹果自己不生产面板,但技术上却一点都不落后。


在2018年发布的的Apple Watch series 4就应用了这种技术。


这块屏幕后来还拿了2019年的最佳显示屏,叫做“显示器工业奖(Display Industry Award)”。




到了Apple Watch series 5,更是充分利用了LTPO可以精准控制低电流的特性,把屏幕刷新率降至1Hz,做到屏幕常亮的同时还不费电。



目前业界能量产LTPO屏幕的,只有LG、JDI和三星三家家,这其中LG和JDI出货的还是尺寸非常小的手表屏幕。


三星也是通过Note 20 Ultra,首次在手机上大批量使用了LTPO屏幕。


除了三星Note 20 Ultra,目前可以期待的是未来iPhone也会使用这种屏幕,但具体是今年的iPhone12用,还是明年的iPhone13用,到现在也没个准信。


国内京东方虽然也申报了相关的专利,但从专利走出实验室、走进产线的过程还很漫长。


什么时候国产厂商能生产LTPO面板?什么时候国产手机能用上LTPO面板?仍然是未知数。


所以想购买高素质屏幕手机,却又担心续航的小伙伴,可能还得再多等一等了。


最后,这么吓人的技术,三星在发布会上没有好好讲一讲也是奇怪,希望大家把这篇文章转给三星市场部的负责人,让他给大鹅结个账(手动狗头.jpg)。

 

-完-

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