顯示技術三雄各展身手宣揚本身技術能力

本文作者:admin       點擊: 2008-01-21 00:00
前言:
觀察平面顯示器技術革新有兩個主軸,一個是性能提升,另一個則是降低成本主軸。在座標軸中,實現液晶面板大畫面化的基板大型化,可說是最大的技術革新,主要理由是,它能夠提高畫面尺寸等顯示器重要功能,同時還能夠使成本降低,完全滿足功能提升與降低成本兩方面的技術,在各種技術革新之中,基板大型化特別具有意義。

液晶產業經過各式各樣的技術革新逐漸發展茁壯,例如走過了1970年代的TN模式,在1980年代的STN模式使得液晶產業開始成形,而1990年代的主動矩陣驅動TFT液晶抬頭,更讓液晶市場出現飛躍式成長。

接著是大視角技術、高畫質技術等面板技術的革新,創造目前電視機市場。1990年代後期生產技術、生產設備、元件材料的開發,產生各式各樣的技術變革,液晶終於蛻變成媲美IC半導體的巨大產業。緊接下來,平面顯示器技術競爭即將進入決戰階段,主要原因是平面電視的市場規模,比取代傳統CRT電視更大,其結果造成超越生活空間束縛的次世代平面電視,有更大的揮灑空間。

日本各大業者均提出現在才是起跑階段的看法
對於次世代平面電視來說,不論是液晶、電漿、OLED等等技術,到目前為止沒有任何顯示器能夠完全滿足完美顯示性能要求,因此日本各面板大廠不約而同相繼提出低成本、高畫質的策略與計畫,積極開發次世代平面電視相關技術,希望未來2~3年能夠實現薄形化,讓電視的厚度達到2公分以下,以及能夠滿足100W以下低耗功率的目標。

較早之前,在SHARP展示厚度僅有2公分次世代液晶電視發表會中,顯示器技術開發部水嵨繁光部長曾經公開提出,「液晶技術還在進化中」的看法。此外,方才於2007年第一季推出42吋Full HD電漿電視的松下電器,則認為「事實上被認為是主力商品的42吋Full HD電漿電視,顯在才處於剛起跑的階段」,充分展露松下電器對於電漿電視高性能化、低成本化的信心和決心。在此同時也剛宣佈2007年開始推廣OLED電視的SONY,同樣祭出「2~3年後將OLED電視大型化」的營運方針。

事實上各業者在技術進化上的訴求目標,並非踏襲以往平面顯示器的既有市場,而是「超越生活束縛的次世代平面電視市場」。所以對於次世代平面電視來說,除了理所當然的達到低成本與高畫質之外,更進一步的追求肉眼看不見的差異化,簡單來說,目前各業者的目標是實現50吋厚度2公分薄形化,100W以下低耗功率化目標。由於技術的開發才開始起步,所以在這輪競爭中還未出現勝利者。

積極利用不同的技術來改善液晶的各項缺點
TFT液晶的市場發展,在高度成長的90年代後期技術變革潮流中,對生產性改善產生有很大成果,例如對於陣列製程中的降低光罩數、Cell製程的液晶滴下注入、面板性能的提升、生產設備生產與效能的改善、元件材料的性能提升、模組結構的改善等眾多技術革新,都是為滿足液晶市場需求而開發,另外噴墨、印刷、滾筒轉印等技術也都備受期待,不過這些新技術還追不上傳統技術,無法充分發揮它的實力。

在這些技術革新的驅動之下,由於市場與時代的變遷,以及相對應技術的進化,在進入2000年之後,電子產業的市場中心已經從IT產品轉變成消費性產品,未來甚至可望昇華到所有領域都使用顯示器,亦即所謂的公共市場為中心的時代。

觀察平面顯示器技術革新有兩個主軸,一個是性能提升,另一個則是降低成本主軸。在座標軸中,實現液晶面板大畫面化的基板大型化,可說是最大的技術革新,主要理由是,它能夠提高畫面尺寸等顯示器重要功能,同時還能夠使成本降低,完全滿足功能提升與降低成本兩方面的技術,在各種技術革新之中,基板大型化特別具有意義。

此外近兩年來備受各業者所關心的,利用LED來作為背光模組技術方面,雖然成本還很高,不過隨著LED本身輝度的提高,使用數量不斷減少加上量產效應,未來成本可望與傳統方式並駕齊驅。

事實上畫面大型化與基板大型化,必需配合面板、設備、元件的技術開發才能夠達成。除此之外以提高性能為目的的技術革新,例如大視角化等高畫質技術等等,則是缺一不可的配套技術。

全球各液晶面板業者藉由樣品呈現來宣示技術實力
所以目前全球的液晶面板業者都積極進行面板的高畫質化、薄形化、耗功率化,並且擷取主動發光元件的各項優點,來改善傳統液晶的弱勢。其中業者最熱衷的部分是改善暗室(Rocal dimming)的特性,這是在畫面內,控制部份背光照明模組輝度的技術。如果使用點光源的LED背光模組,還更可以細分液晶畫面,透過低輝階強度畫面領域,讓背光照明模組輝度的降低,大幅改善液晶面板的最大缺點之一-對比度。由於決定對比的黑色強度急遽降低,當然背光模組輝度也隨著降低,因此可以減輕液晶電視整體的耗功率。

目前全球在LED背光照明模組與暗室技術領域中,獲得相當性進展的韓國三星電子,也非常積極導入此一技術,並且在2007年6月所推出70吋Full HD液晶電視,讓動態對比度達到了50萬:1,並且讓耗功率則減少50%左右。

2007年8月SHARP在次世代液晶電視試作發表會,表示「液晶的下一代還是液晶」,以及「次世代顯示器絕對不是OLED」的看法,充分表達對主動發光型顯示器的對抗意識,同時SHARP也表示將會大幅提升液晶面板性能,強烈主張自己訴求的正確性。

在2007年SHARP所發表的52吋Full HD液晶電視樣品機,不論是畫質、厚度、耗功率,都比現有產品大幅改善。例如,畫質的部分,在暗室對比度高達了10萬:1,而色再現範圍的NTSC比擴充到150%,顯示器的厚度也只有20mm,最厚部位大約是39mm,整體的總重量僅有39kg,耗功率也率先達到了140kW/年,這是現有市場上產品的一半左右。

雖然SHARP並未公佈這款樣品機的技術細節,不過樣品機的片山幹雄社長表示,「包括了背光模組、彩色濾光膜片、偏光板、TFT矩陣等等,都是整合目前了SHARP最先進的技術」,若與目前商品比較,可以實現前所未有的特性。接下來SHARP將更進一步的建立量產技術,使這款夢幻機種成為接下來的主力產品,同時計劃配合2010年3月開始運轉的新工廠投入生產。

不過在液晶電視的重量方面,這次SHARP所發表的25公斤並不是極限,未來絕對會更接近輕量化,而有關厚度問題方面,SHARP的水嵨繁光部長表示,新世代的液晶電視「將會比這次發表的20mm更薄」,並且低耗功率的技術也會持續的強化、革新,SHARP最終目的是「揭開21世紀數位影像文化,生產可以使生活空間一新的電視機」。

液晶面板是平面顯示器的先驅,隨著時代的變遷不斷茁壯成長,未來OLED新技術的抬頭,會與液晶形成競爭局面,透過技術競爭擴大平面顯示器的市場,因此相關的技術必需積極地快速革新。

電漿電視奮力一搏企圖扭轉市場危機
就目前而言,電漿電視業者大多以40吋的等級,在電視機主戰場中,與液晶電視進行正面交戰,試圖藉此讓這項技術存活下去。因此電漿電視大廠之一的松下電器,在2007年4月與9月,分別發表了新一代的42吋Full HD電漿電視,充分展露不會在電視機主戰場缺席的姿態。雖然松下電器的基本路線仍舊堅持「37吋以上是電漿電視的領域,32吋以下是液晶電視的天下」一貫信念,不過松下電器也同意,目前商品化可以支援Full HD 37吋的商品只有液晶電視的說法。

針對42吋的市場方面,松下電器斷言不會投入液晶電視,背後原因是因為在2007年4月才推出42吋Full HD電漿電視,在此背景下「如果喪失大型電視40吋的市場,電漿電視事業可能會潰散」,透過上述的發展可以清楚觀察到松下毫不掩飾電器對電漿電視未來發展的危機感。

因此電漿電視業者為了死守大型電漿電視的主戰場,更積極開發降低耗功率的相關技術,試圖化解長久以來備受指責的缺點。在低耗功率化的改善方面,目前共有三項相關技術,其中有關於發光效率提升的部分,PIONEER曾經在2005年發表了2.2lm/W的電漿電視,而韓國的LG電子也在2007年8月的IMID(International Meeting on Information Display)中,發表將效率由1.4lm/W提高至2.3lm/W的50吋電漿電視技術,LG電子還計劃將會在2008年進入量產階段。

除此之外,電漿電視業者同時也分頭進行高畫質化技術的開發,例如PIONEER在2007年7月,發表了採用對比度為2萬:1面板的電漿電視,它是縮減決定對比度「火苗」的預備放電方式,在發光Cell背面位址電極上方設置新電子源,藉此提高Cell內部的放電速度。

有關電漿電視薄型化方面,則是朝採用薄形玻璃基板進行發展,2005年所啟用的松下電器尼崎工廠,已經更換原先厚度2.8mm的玻璃基板,而改用1.8mm玻璃基板,類似這樣玻璃基板的薄形化技術,相信未來會越來越被產業所要求。

沉寂多時的OLED顯示器正蓄勢待發
當今與液晶面板技術革新並駕齊驅,而且備受期待的技術便是OLED顯示器,由於OLED是為主動發光的顯示元件,因此它比液晶面板更容易實現鮮明顯示的目標,再加上性能上的潛力非常高,結構單純、動作控制的成本也非常低,因此在40吋以下方面,正虎視眈眈覬覦目前液晶面板所佔據的龐大市場。

由於OLED顯示器能夠同時擁有滿足高性能與低成本兩主軸潛力,也就被視為是革命性商品而備受各領域業者所期待。不過現階段的OLED還無法滿足一些條件,其中原因之一是材料與成本無法充分降低,而且生產技術還無法與大畫面液晶面板抗衡。

由於OLED不斷追趕液晶技術,因此一般認為,OLED顯示器遲早會奪下霸主地位,成為市場主流技術。OLED在生產中降低成本技術方面,與液晶面板所追求的噴墨、印刷、滾筒轉印等技術大不相同,可以透過材料的改善就能夠強化顯示效能與降低成本,因此被視為平面顯示器的「革命軍」,所以未來,OLED必需在性能與成本兩大競爭主軸取得完全勝利,由於這種爭奪戰是直接挑戰傳統技術,加上這些技術並不是建立在傳統液晶產業的競爭座標軸上,只有具備與傳統截然不同價值觀與獨特的技術,才能創造出全新的商品,屆時OLED顯示器勢必開創出全新的平面顯示器市場。

目前OLED相關業者已經預定2008年開始進行電視機商品化的各項工作,因此相當業者正積極開發相關技術,計劃2~3年後的量產品,在效能方面,將會超越厚度僅有2公分的SHARP液晶電視樣品機。有關薄形化方面,SONY的27吋OLED電視樣品機型,厚度也可以低於10mm,11吋厚度已經實現3mm的目標。事實上日本以外的業者也非常積極開發,例如韓國三星SD I正在開發厚度僅有0.25mm的4吋OLED面板,已經在2007年8月的IMID正式公開發表,三星SD I所使用的面板是為厚50微米的薄型玻璃基板,而有關低耗功率方面,如何提高OLED材料的發光效率,一般認為絕對會是最優先課題。

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