在包括车载显示器、便携式DVD播放机、数码相机、PMP、手机等五花八门的应用带动之下,台湾地区中小尺寸平板显示器(FPD)市场近年来成长快速。而由于各种中小尺寸显示设备对所呈现的画面品质表现要求越来越高,中小尺寸FPD技术亦逐渐由以往单色的TN/MSTN-LCD,演进至色彩多变的 CSTN-LCD、TFT-LCD以及OLED等,其中又以TFT-LCD成长最佳。
中小尺寸面板应用广泛
根据台湾地区台湾工研院经资中心(IEK)公布的市场调查报告,2005年台湾地区中小尺寸面板总出货量为6.05亿片,产值为53.11亿美元。其中TFT-LCD增长率为47.8%,产值达21亿美元规模,已超越了TN/STN成为驱动中小尺寸FPD产业成长的主力。而由于在2005年底,台湾地区中小尺寸TFT-LCD面板厂统宝(Toppoly)宣布与飞利浦的移动显示器部门合并,预估这两家公司的整合,也将在2006年挹注台湾地区中小尺寸TFT-LCD产值。
台湾地区资策会市场情报中心(MIC)分析师陈赐贤表示:“以应用面来看,手机仍是目前台湾地区中小尺寸FPD最主要的应用领域,2005年手机用面板出货量达3.47亿片,占整体中小尺寸面板比重达57.4%。其次是数码相机的3,500万片、MP3的3,200万片,而便携式DVD播放机以及车载电视,亦是成长性看好的中小尺寸FPD应用领域。”而以产品技术面来看,MSTN-LCD以及CSTN-LCD以中低端手机应用为主,OLED则集中在 MP3应用。
至于TFT-LCD,则在手机、数码相机应用领域前景看好;其比重在手机面板为15.3%,在数码相机面板则已达到100%。台湾工研院IEK产业分析师郑嘉隆表示,由于台湾地区TFT-LCD厂商逐渐转往大尺寸面板发展,而这些面板厂有鉴于3.5代以下的生产线不符合大尺寸面板生产效益,已有不少开始投入中小尺寸面板产品的开发,预估2006年将是其发酵期。IEK预估,台湾地区中小尺寸TFT-LCD面板产值将在近几年持续成长,并在2009年达到约47亿美元的规模。
手机面板高端技术市场竞争激烈
手机面板由于市场需求量庞大,是全球中小尺寸FPD面板业者无不抢进的当红应用领域。目前台湾地区手机面板出货虽已超过1亿片,但主要动力仍来自中低端手机面板,以MSTN-LCD、CSTN-LCD为主,占台湾地区整体手机面板比重的81.3%。此类面板的生产呈现集中化现象,胜华(Wintek)、全台晶像(EDTC)、凌巨(Giantplus)等大厂,囊括八成左右的市场。而由于此类产品具备量大、价低的特性,因此对台湾地区整体手机面板产值的贡献度其实有限。
台湾工研院IEK产业分析师廖显杰表示:“2005年台湾地区手机面板生产量占全球比重为22%,然而其产值的全球市占率却仅有17%。”尽管中低端手机对于MSTN、CSTN-LCD面板的需求量仍将持续成长,但若要提高营收效益,面板业者势必得往附加价值更高的高端手机面板技术领域迈进。而廖显杰指出:“手机面板对高分辨率(QVGA以上)以及较大屏幕(1.8寸至2.8寸)的需求日增,将使TFT-LCD──包括a-TFT(非晶硅)、 LTPS(低温多晶硅)跃升为主流技术的趋势逐渐明显。”
但目前台湾地区尽管有超过10条的3代TFT生产线,在高端手机面板的生产技术上却与日、韩厂商差距仍大。廖显杰表示,台湾地区手机面板厂商较缺乏产品差异化能力,技术研发能力较弱、也缺乏中小型FPD的产业链支持,再加上台湾地区没有象日本索尼、松下或韩国三星、LG等知名手机品牌作为下游支持,发展高端手机显示面板仍有待努力。而在各家面板厂商中,统宝与友达是在LTPS等高端手机面板技术研发上较为积极的业者。
统宝本就专精于中小尺寸面板,该公司具备一系列手机用LTPS面板产品,包括折叠式手机专用,可在主屏与副屏显示不同画面的1.5+1.0寸、1.8+1.2寸及 1.9+1.2寸双面板,以及2.0寸、2.2寸及2.4寸支持QVGA分辨率的LTPS面板。此外目前为台湾地区手机用TFT-LCD面板出货量第一的友达,亦在手机应用的1.6寸至2寸面板领域,积极开发LTPS技术,以及可提高强光下可读性的半穿透半反射广视角技术(Transflective MVA),挑战高端应用。
“需求庞大的手机市场竞争激烈,而相较于这个红海市场,其它新兴便携式设备应用领域,对中小尺寸面板业者来说会是较具有商机的蓝海市场。”MIC 分析师陈赐贤表示,手机面板市场已经由成长期迈向成熟期,未来成长率将逐渐稳定,很难再有突破性的表现,中小尺寸FPD面板厂商与其在那片“红海”中以低价激烈厮杀,不如朝向如车载显示器、PMP、相片打印机等新兴产品需求的面板技术发展,反而会有较宽广的发展空间。
台湾面板厂积极抢进车载显示器应用
“车载显示器主要可区分为四大应用类型,包括汽车音响、抬头显示器、仪表板、汽车视频应用产品等。各应用类型皆有不同的主流显示技术,有的讲求静态数字信息呈现能力,也有的着重动态影像播放能力。”陈赐贤表示,TN/STN-LCD主要是应用于汽车音响以及仪表板,a-TFT主要应用于车载影音应用产品,PM-OLED则主要是应用在汽车音响,而LTPS主要是应用于A/V应用产品以及抬头显示器。
陈赐贤指出,汽车音响所需显示器需求以简单数字或图样呈现为主,TN/STN技术成熟,其显示也符合汽车电子环境要求,因此预估未来几年仍将是主流。PM-OLED则因具备高亮度、高可视性以及图样色彩炫丽等优点,预料未来在汽车音响显示面板的市场成长性将颇具潜力。目前台湾地区的铼宝(RITDisplay)、悠景(Univision)等OLED厂商皆在相关技术上有所表现。
除车载音响面板,仪表板也是一个明星应用领域。汽车仪表板主要是显示车速、油量、油压、水温等车辆信息数据,不强调影像的显示特性效果,目前TN-LCD以及高对比、高亮度的Double Cell STN-LCD,是取代传统机械式仪表板的主流显示技术。陈赐贤表示,仪表板显示与行车安全息息相关,应用领域的显示技术必须达到高对比、高亮度、广视角、宽温操作等要求,也必须经过车厂验证程序、进入门槛较高,目前台湾地区相关厂商在此一领域的表现较不显著。
车载抬头显示器则是透过一种光学系统,将高亮度、高对比的LCD上所显示之车辆信息或行车影像,反射到汽车挡风玻璃驾驶者前视界处,以避免驾驶人因低头观看车载显示器,而减低注意力影响行车安全。该设备可显示的行车信息包括一般车辆仪表板信息、导航(非彩色)、夜视行车安全(单色/多色影像)等,项目十分多元化。而由于车载抬头显示器是将信息或影像投射到汽车挡风玻璃上,该技术对于显示器的规格要求也特别高。
陈赐贤表示,车载抬头显示器光源必须符合-40℃~+85℃操作范围的可靠性,其亮度要求至少必须5,000cd/m2左右,以确保在任何环境下所投射的影像清晰可视;此外为了避免亮度过强,造成夜晚使用时过于炫目,其暗率至少必须达到1,000/1。另一方面为确保所投射出来的虚拟影像清楚可视,其对比度必须超过100:1,显示面板必须具备高穿透性。
抬头显示器为新一代设备,目前在市场并不常见,仅Siemens VDO有采用LTPS技术所制作的抬头显示器,并已进入BMW部分高级系列车型的选用配件。陈赐贤表示,该产品在2006年后可望逐渐成为高端车种的标准配备。而目前在车载显示设备中普及率较高的,仍以车载电视、车载娱乐系统、GPS导航系统以及Telematics设备。这些产品主攻车后配市场(after market),并有机会进一步打入车原装市场(before market),成为新车标准配备。
此类车载影音应用产品所应用的显示器,以a-Si TFT-LCD为主流技术;而由于对于显示影像的分辨率、亮度等品质条件要求越来越高,LTPS的应用比重预期也会提高。陈赐贤强调,无论是任何一种车载显示器产品,基于驾驶者安全考虑,未来在车后装与车前装市场必然都得遵循一套标准规范,而目前能通过车厂品质认证的面板厂商皆是以日本厂商为主,如 Sharp、NEC、Sanyo等,在台湾地区耕耘此一领域的面板厂也不少,如元太、瀚宇彩晶、华映、群创等,已跨入后配市场,友达则是除后配市场之外,亦已成功切入原装市场的厂商。
友达目前在车载显示器产品开发上,除面板本身,亦特别着重背光技术的改良。该公司视讯显示器事业群产品研发处经理谢锦坤表示:“车载显示器应用环境的光线差异非常大,基于安全考虑,如仪表板、Telematics等设备,必须具备大视角(300度以上)、长效背光(必须有两套以上的背光系统以在故障时支持)、高亮度(800nits以上)等条件。而后座多媒体影音系统因空间考虑,轻薄的设计就是一大重点。”为因应以上需求,友达认为LED背光源技术将是未来主流。但LED背光技术仍有许多待克服的技术瓶颈。如LED晶粒受限于材质,在工作温度范围上最高的耐热度为85℃,离车载的最高105℃标准尚有努力空间,其散热设计也是一大课题,目前所采用的方式是设法由晶粒本身与PCB的材质进行改善,或是在机构设计上花心思。而友达现正与学界合作,进行相关技术的研发且小有成果,最快在2007年可看到该公司采用LED背光的车载LCD显示器,成为汽车标准配备。
下一代显示器技术受瞩目
为掌握中小尺寸显示器的庞大市场商机,各面板厂商无不投入各类热门应用所需的技术研发。除了应用量最大的手机面板以及具潜力的车载显示设备用面板技术,由于便携式设备不断朝向轻、薄、省电的设计趋势发展,台湾地区亦有台湾工研院等研究单位开始着手进行更新一代的中小尺寸FPD技术,如可卷式面板技术(即软性显示器、电子纸)的研发,以迎合未来如电子书(E- book)、滚动条式显示器等新兴产品的应用需求。
目前台湾工研院已开发出的新一代中小尺寸显示技术,包括软性主动式有机显示器(Flexible AM Organic Display)、双稳态胆固醇液晶显示器(Bi-stable Cholesteric Liquid Crystal Display)等技术。前者是在塑料基板上采用有机TFT驱动液晶,具备制程容易、重量轻、耐摔耐冲击的特性,目前已完成的样品是3寸大小、单色、分辨率为64×128像素的面板,该技术未来也将朝向彩色化的目标迈进。后者则是将液晶排列成螺旋结构,并藉由该结构的不同排列而形成信息显示,该技术特色是在于省电且制程容易,并可达到彩色(512色)、广视角等特性。以上两类技术在未来电子纸、电子书或是其它便携式显示器领域,皆具备应用优势;台湾工研院亦积极与业界合作进行产品开发,期望能在市场抢得先机。