201X年的显示情境－VisBot显示器机器人
一个风和日丽的下午，张婆婆照例和老伴们到附近的公园散步、闲话家常，这时张婆婆的移动式机器人VisBot-小白，走了过来，原来是张婆婆的儿子打视频电话回来，一方面问候妈妈，另一方面说是晚上要回家里吃饭。张婆婆看着屏幕开心地和儿子聊着，挂上电话后，就立刻回家准备晚餐，而小白则紧跟在张婆婆的后面。
这是201X的一个场景，由工研院材化所与应用剧本实验室，在2007年合作所产生的未来生活与科技情境，显示着2011年到2019年中间，显示器的使用者及可能呈现的样貌。在众多使用情境中，VisBot，一个会移动的显示器机器人，有着大屏幕，是高龄者与家人亲密且轻松的连接，使新的显示技术让家人朋友随时陪伴在身旁。
在这个情境下，以传统的LCD显示技术而言，会增加背光源的强度，以符合户外使用的情况，然而也不可避免地增加耗电量，厚重的背光源也增加VisBot移动的困难。然而这一切问题，在高通光电的mirasol面板出现后，未来可望获得解决一种强光下可使用、耗电量更少、更轻的面板。
mirasol带出Qualcomm新面貌
高通光电(Qualcomm MEMS Technologies)一个由高通所成立的子公司，专职发展自有的平面显示技术，他们给这个全新的面板一个漂亮的名字一 mirasolTM。这个由微机电技术应用于面板上的mirasol，让Qualcomm不再只是手机芯片的代名词，点出Qualcomm对未来4G的布局，更带出Qualcomm的新面貌。
高通总裁 Dr. Paul Jacobs在专访中谈到4G，他说：未来的4G不是3G的升级版，而是全新的无线接口，是现存众多无线技术的组合，让最好的技术去支持最适合的应用，许多人在手持式装置上需要做大量的数据传输…
“大量的数据传输”，除了意味着耗电量的增加，同时意味着消费者需要使用手机的时间也加长了。然而现在手机的设计，耗电量的增加，使得手机时间立刻减少，就像是使用手机来看电视，手机电力可能只能支持50分钟，这个现况对于消费者来说是非常困扰的一件事。根据该公司的研究显示，LCD面板耗电量占手机系统的50%，为了解决这个问题，高通成立了高通光电，试图以全新的面板技术来达成手机使用时间延长的目的。
高通光电业务开发副总裁Jim Cathy(见照片人物)在4月间于美国通信展(CTIA)上表示：mirasol的用电量非常小，一般的面板耗电量占手机系统的50%，而mirasol只占手机系统的6%，更重要的是mirasol在强光下可阅读，在暗室中，是用前光源来照亮屏幕，不仅让手机使用者的使用时间更长，更能让使用者在任何环境中使用，这个技术将改变使用者的使用习惯。消费者现在不会特别感受到用电量的差异，那是因为现在他们没有其它的选择，当他们真正使用过之后，一切就会不同。为了增加辨识度，所有采用mirasol面板的电子装置都会印有mirasol logo。
mirasol的原理
mirasol的显示技术是基于生物模仿学而发展出来的。也就是，mirasol显示颜色的方法是师法自然界中，蝴蝶翅膀及孔雀羽毛在微微发光的同时，也将他们的丰富颜色展现出来的现象，蝴蝶翅膀和孔雀羽毛上的细微结构使得光线照射时会产生干扰，进而创造出亮丽的色彩。由于是利用虹彩效应来显色，因此mirasol显示屏的最大特点就是反射而不是传送光源，以微机电 (micro-electro-mechanical system, MEMS)来实现干测量调节 (Interferometic Modulation, IMOD)技术。
以单色IMOD像素的基本结构为例，这个映像点包含了一个上了薄膜 (thin film) 的玻璃基板，基板下则是一个反射式薄膜，基板与反射式薄膜间留有些许空间，以利光线在内部反射，当电压通过反射式薄膜及玻璃基板的thin film时，反射式薄膜会因静电的吸力而向玻璃基板移动，使得原有的空间塌陷，光线进入时则转换到不可见光的紫外线光谱，进而使得该像素呈现黑色，较低的电压可使反射式薄膜回复原状，并显示原来的颜色，因此一个IMOD像素可以显示任何两种颜色，如：红、黑；绿、黑或是蓝、黑。简单来说，就是两个镜片中夹着空隙，空隙的大小则决定了显示的颜色。如图1。
彩色的IMOD也是使用相同的呈色原理，只是一个全彩IMOD像素将包含红、绿、蓝三种颜色的小像素，小像素的颜色由空隙的深度来决定，一个全彩IMOD像素包含3 X 2 X 7个IMOD小像素，色彩的颜色及亮度由开启单元的颜色及数量决定。如图2。
由于不需要有机材料、背光源或是彩色滤光板的特性，使得mirasol与现存显示技术完全不同。mirasol为显示技术发展史上开展了新的一页，更诠释了Qualcomm MEMS Technologies 对于下一世代面板的看法-更轻、更省电、更可以在明亮的阳光下使用。
mirasolTM的特性
高通光电所发布的技术白皮书内容指出，mirasolTM对于终端使用者，具有下列好处：
● 低耗能：相较于传统显示技术，mirasol 面板只使用了那些技术的一小部分电力，在大部分的观看环境下，mirasol只需要一点点甚至不需要电力来照亮屏幕，只要画面被写上该面板，就只要非常少的电力去显示它。
● 易读性：mirasol的对比及反射情况与报纸非常相近，这个特性使得该面板在任何光线下，都能显示信息。
● 反应时间：相较于LCD技术，mirasol的反应时间要快上10～1000倍，
● mirasol的快速反应时间，可使得该面板显示快速移动的影片及游戏时，减少残影产生的机会。
● 比较轻、比较薄：由于不需要使用背光源，将可使得整个显示器模块的尺寸及重量显着地减少，这个特性特别适用于移动式装置，如数字相机、移动电话、游戏机、PDA及个人导航系统。
● 面板尺寸有向上发展的空间：现阶段只要mirasol可在小尺寸面板完美展现以上各个特色，mirasol就有机会迈向大尺寸面板的应用，如电视及户外数字显示广告牌等。
1 OLED power consumption is content related
2在正常环境下(办公室,户外,车内) ,典型背光加面板的定义
白皮书中也特别提及采用mirasol面板技术对于产业界的许多好处：
● 生产mirasol面板不需要修改现有机台：mirasol面板可以使用现存的平面显示技术组装线，并且使用相同的材料。
● 相同的产业接口，使得标准手机系统改采mirasol面板的风险降低。
● 高通光电的支持：高通光电设于美国加州圣荷西的微机电研发中心，将致力于IMOD技术的研发，以使其成为成功的平面显示技术之一。
● 新的市场机会：由于mirasol面板的低耗能，将带给使用者全新的使用经验，手机制造商及内容提供者就能依此使用行为的转变来创造新的服务，并开创商机，如新闻、娱乐信息、手机游戏、看影片等等。
Mirasol 蚕食TN/STN LCD市场效应展现
目前中小尺寸面板的主流产品是：TN/STN/CSTN-LCD/LCM，在终端市场的应用进一步迈向通信终端及车载产品。TN/STN-LCD是目前最基本的液晶产品，因其在反应时间、视角等方面的限制，只能用于入门级的电子消费产品上，其中应用较多的是普通的电话机、游戏机、传真机、汽车音响、电子表、医疗保健、健美仪器、仪表等产品上。由于TN/STN LCD在低耗电和低成本的优势下，在1999年以前，TN/STN几乎囊括了大部分的小尺寸市场，单色TN/STN LCD就占了50%以上，但因TFT LCD的彩色表现性能比较好，再加上TFT LCD持续大幅降价的压力，直接限制了TN/STN 的发展，但是TN/STN 在可携式电子产品仍具有竞争力，其主要的市场是每年11亿支的手机，特别是新兴市场的入门级手机及发达经济体中盛行采用双屏幕的高阶手机。即使如此，TN/STN LCD的全球产值在2007却是呈现下滑的趋势。
凭借着高通在手机芯片市场霸主的优势，mirasol一上市，以其1英寸、1.1英寸及1.2英寸的面板大小，立刻对于TN/STN原有手机市场产生蚕食效应，各家新款手机陆续采用mirasol这款超低耗电的显示屏。今年2月中的全球移动通信大会(Mobile World Congress 2008)高通光电与海信通信共同宣布海信C108移动电话将成为首款配备mirasol显示屏的移动电话，计划2008年在中国及新兴的移动通信市场出货，mirasol显示屏是该手机的主要屏幕，显示如文字短信、电话簿、时间、日期及其它重要信息。4月初在美国拉斯韦加斯所举行的CTIA Wireless秀展中，高通光电陆续宣布与中国台湾地区OEM/ODM手机厂商的合作，如：英业达将整合mirasol显示屏于即将推出的高阶智能型手持装置中，作为次要显示屏，该产品主要在欧洲及北美销售。在新兴市场中，移动装置将成为主要通信工具，基础电力设施不足更是新兴市场头痛的问题之一，消费者期望移动装置可在每次充电后拥有更长的电池续航力，针对此一需求，金仁宝集团旗下的泰金宝电通也已选用mirasol显示屏于针对新兴市场所开发的新型手机上。
Jim表示：“对于英业达智能型手机这样的多功能装置而言，高通mirasol显示屏是完美的搭配选择。我们的低耗电功能对客户而言是非常有价的，因为低功耗mirasol显示屏可以分担主显示屏的工作量，让手机在充电后拥有更长使用时间，并增加营运商的营收时间—电话能够待机与观看的时间愈长，客户就愈有机会使用其服务与功能。与泰金宝的合作，让我们更具策略性地进入新兴市场。”
mirasol就像是鬼牌一样，只要有一两家手机厂商开始使用，该手机在市场中就会立刻造成明显的差异，在消费者一传十、十传百的推荐及网络的推波助澜下，将有助于推升搭载mirasol屏幕手机的销量，然而这件事情的成立，必须奠定于mirasol面板的效能果真如高通光电所宣称的前题下。
mirasol的挑战与机会并存
虽然mirasol陆续被手机厂商采用出现乐观氛围，然而，以主战埸手机市场而言，手机主屏幕没有个彩色2.2英寸以上的面板，大概很难受到消费者的注意，因此，市场与媒体更注意高通光电何时可以推出较大尺寸及彩色的面板，对此，Jim依然守口如瓶，拒绝透露其具体时间表。Jim表示较大尺寸的面板是一条必走的路，面板技术都是由小尺寸做起，高通一定会朝向较大尺寸面板迈进，现阶段高通的目标是先抢下手机及手机外围的市场，然后才是彩色面板，现在彩色面板也给一些客户看过了。
事实的确如此，按照Jim的说法，手机及其外围市场一年就有12亿美元。光是这部分就足以让高通光电在面板领域站稳脚步，以mirasol 来说，是完全不同于TFT-LCD、PDP及OLED等技术，以MEMS技术来控制IMOD每个显示器单元的颜色，IMOD装置自1990年代中期，由迈尔斯 (Mark Miles)及拉森 (Erik J. Larson)所成立的伊利顿公司 (Iridigm) 持续研发，数年后由高通完全收购，到2004年10月时成为高通光电部门。一开始的时候只有1英寸，而后推出了1.1现在有了1.2的确是个了不起的进展。
mirasol刚问世，目前整个市场还在学习接受它，虽然采用mirasol面板可能和原来的TN/STN面板比不会比较便宜，然而手机整体的制造成本却能下降，并带来强光下可使用及使用时间延长等好处。这一切，笔者相信市场很快就会给出答案。
mirasol现在要克服的问题不只是要做到3.5英寸及彩色的面板，更要克服单一供货商的情况。mirasol面板目前由台湾地区的中小尺寸面板厂元太科技独家生产，Jim表示元太在短程、中程及长程都有扩产的计划，以确保对客户能准时交货。令人担心的正是这”独家”生产这件事，”独占市场”对于高通光电及元太科技虽然有利益独占这件好事，同时也代表着这两家公司将必须单打独斗来面对TFT LCD 这个市场巨人，有多少胜算值得仔细盘算。Jim在专访中进一步表示：原有生产LCD及OLED的厂商都可以转而生产mirasol，这些技术所用的机台非常相似，供应链也非常相似。然而台湾地区的LCD及OLED脑力是否转向mirasol ，值得密切注意。
友达光电光电董事长李焜耀曾经说过：世界没有一种面板技术能够存活，如果它没有许多厂商投入生产。以TFT LCD 为例，世界级的厂商在韩国有三星及LG，在日本有Sharp，在中国台湾地区有友达及奇美，这些厂商的研发能量在短短几年内积聚，一路由三代厂、五代厂、八代厂，三星及Sharp现在甚至做到十代线。TFT LCD面板的应用大小通吃，小到手机、MP3等随身装置，大到家用电视，甚至向上发展50英寸以上平面电视，直接压缩原有PDP面板的市场。
身为消费者的我，当然乐见mirasol 的问世，为原本安静已久的面板市场，注入新的刺激，特别是亲眼看过mirasol 的”威力”，光是强光下可以显示这件事，就令笔者大为折服。然而，mirasol是否能及时克服尺寸及彩色显示等困难，受到面板厂的支持，并在众多面板技术中异军突起，值得我们观察。
