2013/10/01 Sharp 展出與 Qualcomm 技術合作的 IGZO MEMS 面板－真乄科技業的頂尖投資團隊

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Sharp與Qualcomm年初收購的旗下MEMS新創公司Pixtronix共同研發的MEMS面板，將融合Sharp最先端的「IGZO面板」技術以及Pixtronix所擁有的「MEMS」技術。

Pixtronix的5吋螢幕，利用MEMS快門的開關控制RGBW四色LED背光透射光的量，以此來顯示灰階。與採用RGB三色的原產品相比，「可減少依次驅動時的閃爍」，確保了與原來相同的色彩表現範圍。640×480，對比度為3000:1，色彩表現範圍NTSC規格比為135％.顯示色數為1670萬色。

MEMS顯示屏

2014年國際消費電子展會上，各大品牌的產品驚艷亮相，或小巧，或精美。毫不誇張地說，它們像在參加帝王的選秀大會，爭奇鬥艷。不過，若要論這些實力派選手誰的背景最深厚，技術陣容最強大，那麼當屬7英寸IGZO+MEMS顯示屏了。如此超低功耗的屏幕，是否會讓一度佔據顯示技術王國寶座的液晶顯示屏(LCD)和有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)的地位岌岌可危呢？

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繼高通(Qualcomm)收購顯示技術創業公司Pixtronix，入股夏普(SHARP)後，三家技術企業強強聯手，推出了IGZO+MEMS超低功耗顯示屏幕，那麼這些技術到底有多強大呢？

2010年10月，日立（HITACHI）面向新聞媒體公開了採用Pixtronix公司自主開發的技術研製的MEMS顯示該原型在低溫多晶矽（LTPS）生產線上試製成功。 2012年年初，無線電通信技術研發公司高通低調收購了Pixtronix公司。 Pixtronix是一家創新型多媒體顯示技術公司，致力於開發適用於平板電腦和智能手機的顯示技術。

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在這之後，高通公司入股夏普。夏普掌握的氧化銦鎵鋅(IGZO，Indium gallium zinc oxide)技術，是一種薄膜晶體管液晶顯示屏(TFT-LCD)技術。它將銦、鎵、鋅與氧結晶化，實現原子之間獨特、細緻的排列方式。新的結晶構造提高了電子遷移率，極高的電子遷移率讓IGZO顯示屏的功耗也隨之降低，其畫面效果也更加精細。

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許多夜行性飛蛾的眼角膜表面具有納米級的突起，這些突起有些甚至還小於光線波長，能吸收迎面而來的光，幾乎不具有反光性，進而提高其夜視能力，飛蛾通過蛾眼特性來避免被敵人發現。目前的液晶面板或多或少都會產生一些反光現象，特別是在播放暗部場景的視頻或圖片時，屏幕會反射出周邊背景的光線，影響視覺體驗。為解決此問題，推出過四基色液晶面板的夏普曾展示過一種蛾眼(moth eye) 防反射塗層液晶面板，這種面板能夠抑制反射，使得鮮豔的顏色再現，實現高對比度。
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這種液晶面板的表麵類似夜行性飛蛾的眼角膜，由大量納米級單位的極微小突起物排列而成。除了房間之外的光源外，沒有外部光能夠反射。而內部的光源則會被面板表面所擴散，這樣就可以實現高對比度和艷麗的色彩。屏幕表面的微小凹凸使得來自外部光線的折射率發生變化，根據這個反射截面實現低反射。其光反射率可達到0.1%以下，達到可視光全範圍。而以前低反射屏幕的光反射率在0.5~1.5之間，而一般的屏幕在4%左右，相比較已經有了大幅度的進步，使得屏幕反光形成的投影不易被發現。這種蛾眼面板顯示技術曾在2008年時被索尼(SONY)提出並開發，用於製造無反光的顯示器薄膜。據稱與原來用於液晶電視等的薄膜相比，將因反光而難以看清的“晃眼”現象降到了1/30左右。

那麼MEMS顯示屏的技術原理是什麼？簡單來說，就是通過調整微型快門來控制每個像素的透光量。在這些微型快門的後面，會快速連續地閃過紅色、綠色和藍色的背光源。其實MEMS顯示屏和現在已經普及的LCD顯示屏有很多共同之處。它們的背光源結構很像，只不過如上圖所示，MEMS裡有一組微型機械快門，其開關速度極快，而不是由白色背光源通過紅色、綠色和藍色的顏色過濾器進入到每個像素中去。

快門開關的速度和位置可以控制背光源的透光量，從而確定屏幕顯示的顏色和強度。當快門關閉，沒有光源通過，呈現出黑色像素，當快門完全打開的時候，我們看到的則是白色像素。 MEMS顯示屏通過平衡大量快門的速度、其開關的位置和各種顏色背光源之間的關係，高度還原屏幕的色彩和亮度。鮮明的畫面和優越的畫質衝擊你的雙眼，直擊你的視覺神經。而在快門關閉後，屏幕不發光，則會呈現出與眾不同的深邃的黑。

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MEMS技術的優點在於，它可以讓全部光線都透過濾光片，而LCD顯示屏技術在光線到達屏幕之前就已經損失掉了大約2/3的背光源。

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為了使快門能夠高速工作，在材料的選擇上使用了IGZO半導體材料代替原來的矽。因為電子在IGZO材料中的遷移率比在非晶矽中的快了20~50倍。打個比方，原本騎自行車移動的電子現在換了座駕，開起了跑車。
《微電腦世界(PC World)》舉了一個例子，IGZO顯示屏的每英寸像素密度為498ppi，比起蘋果iPhone 4S的屏幕(像素密度：326ppi)，其像素密度增加了50%。

又一波顯示技術熱

IGZO顯示技術和MEMS配電管理技術的結合也許會讓移動設備屏幕保持開啟成為可能。對IGZO+MEMS屏幕需求量的增加也會為移動設備開啟一條全新的道路。高通的總裁兼CEO史蒂文·莫蘭科夫(Steven Mollenkopf)在接受采訪時說：“今天的手機屏幕常處於關閉狀態，將來，手機屏幕可以常亮。那時你便可以好好享受這一功能帶來的樂趣，比如瀏覽各種信息，上傳有趣的素材，可謂暢通無阻。”當然，MEMS屏幕也不是沒有缺點。就像DLP投影會產生“彩虹效應④(rainbow effect)”那樣，當你搖頭看它時，MEMS屏幕也會產生類似那樣的效果。據稱，技術研發工程師正在嘗試減小彩虹效應的影響。

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將低功耗屏幕運用到智能手機和平板電腦中是未來可喜的趨勢，這自然也包括了那些需要小型屏幕的電子設備，比如商店中用於展示廣告和推廣產品的小屏幕、電子閱讀器、智能手錶等。小而精美，眼見為實，光是憑文字描述很難表達視覺體驗的震撼感。技術研發工程師表示，眼下最迫切的任務就是將MEMS屏幕投入到生產中去，加快它的商用速度。 MEMS在未來幾年中將會成為新型屏幕顯示技術。毫無疑問，新一代電子產品的屏幕將會以高性能、低功耗的優越性再一度征服人們的視覺，讓我們拭目以待這更便捷的移動體驗及更優異的畫質吧！

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The "Mirasol" display based on the "SMI" technology. Its size, pixel count and resolution are 5.1 inches, 2,560 x 1,440 and 577ppi, respectively. Its color is much more vivid that that of the IMOD technology.

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