显示技术三雄各展身手宣扬本身技术能力

本文作者:admin       点击: 2007-12-11 00:00
前言:

液晶产业经过各式各样的技术革新逐渐发展茁壮,例如走过了十九世纪70年代的TN模式,在80年代的STN模式使得液晶产业开始成形,而90年代的主动矩阵驱动TFT液晶抬头,更让液晶市场出现飞跃式成长。

接着是大视角技术、高画质技术等面板技术的革新,创造目前电视机市场。90年代后期生产技术、生产设备、组件材料的开发,产生各式各样的技术变革,液晶终于蜕变成媲美IC半导体的巨大产业。紧接下来,平面显示器技术竞争即将进入决战阶段,主要原因是平面电视的市场规模,比取代传统CRT电视更大,其结果造成超越生活空间束缚的次世代平面电视,有更大的挥洒空间。

日本各大业者均提出现在才是起跑阶段的看法

对于次世代平面电视来说,不论是液晶、等离子、OLED等等技术,到目前为止没有任何显示器能够完全满足完美显示性能要求,因此日本各面板大厂不约而同相继提出低成本、高画质的策略与计划,积极开发次世代平面电视相关技术,希望未来2~3年能够实现薄形化,让电视的厚度达到2cm以下,以及能够满足100W以下低耗功率的目标。

较早之前,在SHARP展示厚度仅有2cm次世代液晶电视发表会中,显示器技术开发部水嵨繁光部长曾经公开提出,“液晶技术还在进化中”的看法。此外,方才于2007年第一季推出42英寸Full HD等离子电视的松下电器,则认为“事实上被认为是主力商品的42英寸Full HD等离子电视,显在才处于刚起跑的阶段”,充分展露松下电器对于等离子电视高性能化、低成本化的信心和决心。在此同时也刚宣布2007年开始推广OLED电视的SONY,同样祭出“2~3年后将OLED电视大型化”的营运方针。

事实上各业者在技术进化上的诉求目标,并非踏袭以往平面显示器的既有市场,而是“超越生活束缚的次世代平面电视市场”。所以对于次世代平面电视来说,除了理所当然的达到低成本与高画质之外,更进一步的追求肉眼看不见的差异化,简单来说,目前各业者的目标是实现50英寸厚度2cm薄形化,100W以下低耗功率化目标。由于技术的开发才开始起步,所以在这轮竞争中还未出现胜利者。

积极利用不同的技术来改善液晶的各项缺点

TFT液晶的市场发展,在高度成长的90年代后期技术变革潮流中,对生产性改善产生有很大成果,例如对于数组制程中的降低光罩数、Cell制程的液晶滴下注入、面板性能的提升、生产设备生产与效能的改善、组件材料的性能提升、模块结构的改善等众多技术革新,都是为满足液晶市场需求而开发,另外喷墨、印刷、滚筒转印等技术也都备受期待,不过这些新技术还追不上传统技术,无法充分发挥它的实力。

在这些技术革新的驱动之下,由于市场与时代的变迁,以及相对应技术的进化,在进入2000年之后,电子产业的市场中心已经从IT产品转变成消费性产品,未来甚至可望升华到所有领域都使用显示器,亦即所谓的公共市场为中心的时代。

观察平面显示器技术革新有两个主轴,一个是性能提升,另一个则是降低成本主轴。在坐标轴中,实现液晶面板大画面化的基板大型化,可说是最大的技术革新,主要理由是,它能够提高画面尺寸等显示器重要功能,同时还能够使成本降低,完全满足功能提升与降低成本两方面的技术,在各种技术革新之中,基板大型化特别具有意义。

此外近两年来备受各业者所关心的,利用LED来作为背光模块技术方面,虽然成本还很高,不过随着LED本身辉度的提高,使用数量不断减少加上量产效应,未来成本可望与传统方式并驾齐驱。

事实上画面大型化与基板大型化,必需配合面板、设备、组件的技术开发才能够达成。除此之外以提高性能为目的的技术革新,例如大视角化等高画质技术等等,则是缺一不可的配套技术。

全球各液晶面板业者藉由样品呈现来宣示技术实力

所以目前全球的液晶面板业者都积极进行面板的高画质化、薄形化、耗功率化,并且撷取主动发光组件的各项优点,来改善传统液晶的弱势。其中业者最热衷的部分是改善暗室(Rocal dimming)的特性,这是在画面内,控制部份背光照明模块辉度的技术。如果使用点光源的LED背光模块,还更可以细分液晶画面,透过低辉阶强度画面领域,让背光照明模块辉度的降低,大幅改善液晶面板的最大缺点之-对比度。由于决定对比的黑色强度急遽降低,当然背光模块辉度也随着降低,因此可以减轻液晶电视整体的耗功率。

目前全球在LED背光照明模块与暗室技术领域中,获得相当性进展的韩国三星电子,也非常积极导入此一技术,并且在2007年6月所推出70英寸Full HD液晶电视,让动态对比度达到了500,000:1,并且让耗功率则减少50%左右。
2007年8月SHARP在次世代液晶电视试作发表会,表示“液晶的下一代还是液晶”,以及“次世代显示器绝对不是OLED”的看法,充分表达对主动发光型显示器的对抗意识,同时SHARP也表示将会大幅提升液晶面板性能,强烈主张自己诉求的正确性。

在今年SHARP所发表的52英寸Full HD液晶电视样品机,不论是画质、厚度、耗功率,都比现有产品大幅改善。例如,画质的部分,在暗室对比度高达了100,000:1,而色再现范围的NTSC比扩充到150%,显示器的厚度也只有20mm,最厚部位大约是39mm,整体的总重量仅有39kg,耗功率也率先达到了140kW/年,这是现有市场上产品的一半左右。

虽然SHARP并未公布这款样品机的技术细节,不过样品机的片山干雄社长表示,“包括了背光模块、彩色滤光膜片、偏光板、TFT矩阵等等,都是整合目前了SHARP最先进的技术”,若与目前商品比较,可以实现前所未有的特性。接下来SHARP将更进一步的建立量产技术,使这款梦幻机种成为接下来的主力产品,同时计划配合2010年3月开始运转的新工厂投入生产。

不过在液晶电视的重量方面,这次SHARP所发表的25kg并不是极限,未来绝对会更接近轻量化,而有关厚度问题方面,SHARP的水嵨繁光部长表示,新世代的液晶电视“将会比这次发表的20mm更薄”,并且低耗功率的技术也会持续的强化、革新,SHARP最终目的是“揭开21世纪数字影像文化,生产可以使生活空间一新的电视机”。

液晶面板是平面显示器的先驱,随着时代的变迁不断茁壮成长,未来OLED新技术的抬头,会与液晶形成竞争局面,透过技术竞争扩大平面显示器的市场,因此相关的技术必需积极地快速革新。

等离子电视奋力一搏企图扭转市场危机

就目前而言,等离子电视业者大多以40英寸的等级,在电视机主战场中,与液晶电视进行正面交战,试图藉此让这项技术存活下去。因此等离子电视大厂之一的松下电器,在2007年4月与9月,分别发表了新一代的42英寸Full HD等离子电视,充分展露不会在电视机主战场缺席的姿态。虽然松下电器的基本路线仍旧坚持“37英寸以上是等离子电视的领域,32英寸以下是液晶电视的天下”一贯信念,不过松下电器也同意,目前商品化可以支持Full HD 37英寸的商品只有液晶电视的说法。

针对42英寸的市场方面,松下电器断言不会投入液晶电视,背后原因是因为在2007年4月才推出42英寸Full HD等离子电视,在此背景下“如果丧失大型电视40英寸的市场,等离子电视事业可能会溃散”,透过上述的发展可以清楚观察到松下毫不掩饰电器对等离子电视未来发展的危机感。

因此等离子电视业者为了死守大型等离子电视的主战场,更积极开发降低耗功率的相关技术,试图化解长久以来备受指责的缺点。在低耗功率化的改善方面,目前共有三项相关技术,其中有关于发光效率提升的部分,PIONEER曾经在2005年发表了2.2lm/W的等离子电视,而韩国的LG电子也在2007年8月的IMID(International Meeting on Information Display)中,发表将效率由1.4lm/W提高至2.3lm/W的50英寸等离子电视技术,LG电子还计划将会在2008年进入量产阶段。

除此之外,等离子电视业者同时也分头进行高画质化技术的开发,例如PIONEER在2007年7月,发表了采用对比度为20,000:1面板的等离子电视,它是缩减决定对比度“火苗”的预备放电方式,在发光Cell背面地址电极上方设置新电子源,藉此提高Cell内部的放电速度。

有关等离子电视薄型化方面,则是朝采用薄形玻璃基板进行发展,2005年所启用的松下电器尼崎工厂,已经更换原先厚度2.8mm的玻璃基板,而改用1.8mm玻璃基板,类似这样玻璃基板的薄形化技术,相信未来会越来越被产业所要求。

沉寂多时的OLED显示器正蓄势待发

当今与液晶面板技术革新并驾齐驱,而且备受期待的技术便是OLED显示器,由于OLED是为主动发光的显示组件,因此它比液晶面板更容易实现鲜明显示的目标,再加上性能上的潜力非常高,结构单纯、动作控制的成本也非常低,因此在40英寸以下方面,正虎视眈眈觊觎目前液晶面板所占据的庞大市场。
由于OLED显示器能够同时拥有满足高性能与低成本两主轴潜力,也就被视为是革命性商品而备受各领域业者所期待。不过现阶段的OLED还无法满足一些条件,其中原因之一是材料与成本无法充分降低,而且生产技术还无法与大画面液晶面板抗衡。

由于OLED不断追赶液晶技术,因此一般认为,OLED显示器迟早会夺下霸主地位,成为市场主流技术。OLED在生产中降低成本技术方面,与液晶面板所追求的喷墨、印刷、滚筒转印等技术大不相同,可以透过材料的改善就能够强化显示效能与降低成本,因此被视为平面显示器的“革命军”,所以未来,OLED必需在性能与成本两大竞争主轴取得完全胜利,由于这种争夺战是直接挑战传统技术,加上这些技术并不是建立在传统液晶产业的竞争坐标轴上,只有具备与传统截然不同价值观与独特的技术,才能创造出全新的商品,届时OLED显示器势必开创出全新的平面显示器市场。

目前OLED相关业者已经预定2008年开始进行电视机商品化的各项工作,因此相当业者正积极开发相关技术,计划2~3年后的量产品,在效能方面,将会超越厚度仅有2cm的SHARP液晶电视样品机。有关薄形化方面,SONY的27英寸OLED电视样品机型,厚度也可以低于10mm,11英寸厚度已经实现3mm的目标。事实上日本以外的业者也非常积极开发,例如韩国三星SD I正在开发厚度仅有0.25mm的4英寸OLED面板,已经在2007年8月的IMID正式公开发表,三星SD I所使用的面板是为厚50μm的薄型玻璃基板,而有关低耗功率方面,如何提高OLED材料的发光效率,一般认为绝对会是最优先课题。