在 2018 年時，APPLE 推出 Apple Watch Series 4，除了產品本身的優異外，令許多人眼睛一亮的就是使用了極低功耗的 LTPO OLED。而接下來在 2021 年也傳出 APPLE 即將把 LTPO 技術放在全新的 iPhone 13 ，究竟這技術有什麼強大之處，取代原本以 LTPS 為基板的 OLED 技術？而 LTPO 的出現，也解決了目前 LTPS OLED 為人詬病的兩大問題。
在多數報導中提到，LTPO 有著比 LTPS 更低功耗，除了在螢幕高更新率時降低電耗外，還能有著每秒一個畫面的極低螢幕更新率，大幅降低因為更新畫面的電力損耗。除了降低功耗外，其實 LTPS OLED 還有另一個令人詬病的問題，也就是螢幕閃爍嚴重，這個缺憾也隨著 LTPO 在手機螢幕上使用後會改善許多。
LTPS 到底是什麼？
在開始聊 LTPO 前，我們先來簡單了解一下什麼是 LTPS，LTPS (Low Temperature Poly Silicon) 低溫多晶矽是為了高解析度所開發出來的技術。以傳統的面板來說，大多使用非晶矽(Amorphous silicon, a-Si)技術，因為非晶矽是由許多非常小的晶粒組成散亂的晶格結構，當電子要經過時會遇到的阻礙較多，所以電子移動較不容易，也就是所謂的電子遷移率較低。而多晶矽分子於晶粒間的排列是整齊且有方向性，當晶格結構越完整時，就會有較完整的路徑讓電子電路通過，因為所遇到的障礙相對減少，遷移的速度就會增加。一般來說，多晶矽的電子遷移率為非晶矽的 100 倍。
因為有了更高的電子遷移率，在像素中用來暫存電子的電容就可以不用那麼大，因此可以放入更多像素。因為 OLED 需要較大驅動電流，LTPS 就是目前最適合 OLED 顯示器的技術。
對了，所謂低溫多晶矽的低溫，是因為原本的多晶矽都需要高達攝氏一千度以上，所以製造上很困難，而低溫多晶矽製程溫度可壓在攝氏六百度內，所以才稱為低溫，並不是真的溫度很低。
LTPS 到底有什麼問題？
LTPS 因為電子遷移率很高，也就造成了在關閉狀態有很高的漏電流，也因為這漏電流造成了問題。
第一個問題就是在電力損耗上會相對大，若要加上一樣也非常耗電的高螢幕更新率，電力損耗可想而知，尤其像是 iPhone 或是 Apple Watch 對於電池體積與電量都很拮据的設備上，要做上 120Hz 的更新率，我想手機電力續航時間就會變得更可憐，這也是 iPhone 12 系列還沒有用上 120Hz 高螢幕更新率的原因。
另一個問題也同樣是因為很高的漏電流所造成，在畫面點亮時，由於高漏電流導致畫面亮度無法維持一致，也就是說亮度會隨著時間而快速衰退，這也造成了 LTPS OLED 畫面閃爍感較嚴重的感受。
那要怎麼解決這問題呢？當然就是把漏電流降低。
LTPO 怎麼解決 LTPS 的問題？
LTPO 全名為 Low Temperature Polycrystalline Oxide 低溫多晶氧化物，是基於 LTPS 技術的改良版，同樣是多晶矽，在電子遷移率當然與 LTPS 一樣優異，比起傳統的非晶矽(Amorphous silicon, a-Si) 要高上 100 倍。
在技術上，LTPO 是基於 LTPS 架構上鋪設氧化物層，這氧化物層就是降低漏電流的關鍵，LTPO 的氧化物半導體在關閉狀態的電流極低，相對的漏電流也比 LTPS 低，所以在畫面亮度一致性更好，當然因為漏電流較低，LTPO 比起 LTPS 也就更省電。
而亮度一致的特性對於在靜止畫面下的螢幕舒適度提升非常大，你不用因為 LTPS 的漏電流造成螢幕亮度忽明忽暗，而急著更新下一張一樣的畫面，也就是可以讓螢幕更新率降到非常低，甚至可以有一秒只更新一次的超慢更新率，閱讀上就更為舒適。
當然在高螢幕更新率下因為漏電流較低，LTPO 比起 LTPS 也就更省電，這也讓 APPLE 在計劃 iPhone 13 系列手機時，將 LTPO OLED 納入重要零組件的原因，也讓 ProMotion 這可由 1~120Hz 大範圍可變螢幕更新率的技術有機會實現。
這麼好的技術為什麼不早用呢？而且只在少數機種用上，其原因當然就是製程沒有想像中的容易，因為鋪設氧化層時容易影響到電晶體的特性，這是目前整個 LTPO 製程的瓶頸，不過一旦有了更好的製程解決方案後，我想基於 LTPO 技術的 OLED 螢幕就有機會大量出現在各品牌手機、平板上了，對於消費者來說，就有更舒服的螢幕觀賞體驗。
