手機面板正在變臉 顯示表現邁向細膩化

2005-11-01
隨著照相手機解析度提升,以及3G視訊服務普及,將大幅提升對手機面板規格的要求,2英吋以上、262K色,與QVGA解析度TFT面板的需求將在兩年內呈現明顯成長...
隨著照相手機解析度提升,以及3G視訊服務普及,將大幅提升對手機面板規格的要求,2英吋以上、262K色,與QVGA解析度TFT面板的需求將在兩年內呈現明顯成長。  

由於手機對於顯示面板的需求量驚人,應用面也變化多端,手機無疑是帶動中小型尺寸面板發展的最主要力量。其中以TFT與CSTN兩大技術為主流,隨著手機多媒體功能的增加,中高階手機對於顯示面板的要求逐漸提高,使用的尺寸逐漸加大,TFT面板的占有率也逐漸提高,以應付照相、錄影,或是收看視訊功能等功能的需求;另一方面,由於手機成本壓力愈來愈大,低價手機的數量也由於中國、南亞、拉丁美洲等新興市場的需求而大增,因此具有低價與省電優勢的CSTN面板仍然有其市場,繼續擔任手機面板的主力,與TFT分庭抗禮。  

在技術進展方面,面板業者持續在解析度、亮度的增加,以及面板厚度的減少等方面下功夫。日韓業者目前在面板技術仍較領先,台灣業者則急起直追,近來屢有創新技術發表。  

彩色手機顯示面板的需求大增  

手機顯示面板大致可區分為幾類,包括單色的MSTN、彩色的CSTN、a-Si TFT、LTPS、被動式OLED與主動式OLED等。而目前手機面板應用面的兩大趨勢,即是彩色化與雙螢幕。隨著3G時代來臨,行動娛樂服務大行其道,業者想盡辦法將各種多媒體功能加入小小的手機,包括數位電視、數位相機、數位攝錄影,以及3D遊戲等功能,上述功能都需要更細緻的影像表現,也促使彩色手機顯示面板的需求高漲。  

另一趨勢則是次螢幕(或稱為第二面板)或雙螢幕的需求,這與從亞洲地區興起流行,並延燒到歐美市場的掀蓋式貝殼機有直接關連。貝殼機上的次螢幕通常扮演了顯示時間或提醒事項(例如來電顯示)的角色,需要的解析度不高,目前是較省電也較廉價的MSTN、CSTN或被動式OLED為主,同樣地,彩色面板的比重也因此逐漸提高。  

近兩年以來,市場上常見TFT即將取代CSTN的熱烈討論。這樣的論點,主要的依據是因為各國面板廠在升級至六代以上的TFT生產線時,也同時將四代以下的生產線轉往中小尺寸面板,這表示四代以下的生產線將釋出龐大的中小尺寸產能,再加上3G手機數量增加,需要比原有CSTN更好的畫質,更加速了TFT取代CSTN的腳步。  

這樣的推論也許符合邏輯,但隨著時間的演進,有待進一步觀察。儘管TFT價格下滑速度相當快,但受限於技術本身,價格仍與CSTN有一段差距,使得CSTN在手機市場的地位並不會太快被完全取代。  

CSTN與TFT各有一片天  

TFT在手機面板市場中躍成為主流是事實,但是目前CSTN與TFT卻是各有一片天,原因就在於價格。台灣愛普生(EPSON)電子零件事業群業務經理葉雲昌即指出,CSTN與TFT這兩塊市場不會重疊,反而會成為平行線。目前CSTN價格下滑的速度已經趨緩,逐漸接近底線,呈現持穩的狀態。而由於兩者之間仍有價差存在,CSTN依舊廣受入門級手機歡迎,例如國內某手機大廠近期就依然大量使用CSTN面板,在其產品線中仍占重要的一席之地。。  

雖然台灣CSTN大廠勝華科技(Wintek)已於今年開始投入TFT小尺寸面板的量產,但該公司也表示,TFT不致完全取代CSTN,CSTN仍將有價格優勢。該公司執行副總經理許振昌曾在今年初表示,TFT與CSTN間的價差絕不會縮小到3美元以內,價差將會一直存在,原因在於上游材料價格下跌,使CSTN成本會持續下降,以致CSTN較TFT具價格優勢。  

價差持續存在的原因,也與TFT本身技術有關。由於TFT的光罩與其他模組開模時所需費用比CSTN高出許多,而且手機面板需要大量客製化,客戶需求的規格變化多端,使得TFT的客製化成本不易降低。不過,值得注意的是,TFT與CSTN價差縮小的速度並不慢。在去年底約8~10美元的價差,在一年內已經銳減一半,根據今年10月中旬台北秋季電子展中勝華科技參展人士的說法,目前TFT與CSTN手機面板的價差已縮小到約為5美元。  

因此CSTN與TFT的競爭目前仍處於分庭抗禮的態勢,葉雲昌表示,若將手機面板市場區分為三大塊,低階部分以96×64與128×128的CSTN面板為主,中階部分則為128×160與176×220的主動式TFT,高階部分則為QVGA等級。目前對於各等級的需求變化則不易斷定其變化趨勢,但可確定的是,最底層的市場並未縮減,CSTN的需求依舊存在。  

技術進化一日千里  

在此同時,面板業者在追求顯示表現效果的提升上依舊相當迫切,台日韓業者針對畫質與亮度的提升,以及模組厚度的減少方面,不時有新的成果展現。  

首先,在解析度方面,各TFT手機面板廠已經從QVGA繼續朝向更高畫質的VGA(640×480)等級邁進。以三洋愛普生為例,針對PDA手機的2.8吋VGA高密度面板樣本即將在2005年底推出,並在明年3~4月量產。  

而台灣的友達光電(AUO)也在10月中旬宣布該公司已經運用SOP(System on Panel)技術,製成了達到VGA等級的低溫多晶矽(LTPS)面板。該公司的SOP架構是將正/負電壓對電壓轉換器(Positive/Negative DC-DC Converters)與電壓位準移位器(Level Shifter)整合於面板上,並採用低壓製程的IC,以達到VGA等級高解析度。友達並將這項技術鎖定在3G手機應用,預計明年第2季量產。  

模組厚度挑戰2mm以下  

其次,在模組厚度方面,如何使面板模組的厚度愈來愈薄,將是業者較勁的重點項目。目前手機面板厚度一般約在2.5mm,業者則積極挑戰2mm以下的薄型面板。薄型化的關鍵在於玻璃基板的厚度,必須由現在一般的0.4~0.5mm,降到0.3mm以下,這對於面板廠的製造良率與品質信賴度都是一大考驗。  

除了三洋愛普生預計在今年年底或明年初發表2mm以下的展示樣本之外,其他大廠也已有超薄型面板模組問世。例如東芝松下顯示器(TMD)公司,就在今年10月上旬的日本CEATEC先進科技綜合展中,展示一款加上背光之後,厚度只有1.5mm的1.8吋面板,為了實現超薄化,該公司也特別針對背光元件加以改良。而卡西歐(Casio)也同時展出連背光在內厚度為1.8mm的2.4吋液晶面板,並具備320×240解析度與500:1對比度,試圖與TMD一別苗頭。  

此外,在背光模組中的偏光板與導光板,也是使整體面板模組薄型化的關鍵。三洋愛普生即計畫在2006年第1季將偏光板厚度降低3~5%。導光板的厚度,則計畫在今年底先由現有的0.5mm,至2006年下半年縮減到0.35mm。  

OLED在手機市場前景受限  

至於OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機發光顯示器),則是在手機的第二面板上初步找到立足之地,但由於價格、良率與使用壽命的問題,短期內在市場上的成長前景較為受限。  

由於OLED是主動發光,且結構比LCD簡單,對於可攜式產品而言,較能滿足其輕薄短小的要求。OLED的生產設備所需金額也遠比TFT LCD少得多,因此吸引了許多業者投入,包括錸寶、悠景,以及友達等,即是台灣投入OLED的代表業者。  

而根據iSuppli調查,全球OLED市場從2003年的2.51億美元迅速增加到2004年的4.08億美元,增幅達63%,2005年則可望增長50.7%,增至6.15億美元。以2004年而言,手機應用就占了OLED市場的89%,無疑是最主要的需求來源。  

不過,由於OLED的原材料仍較為昂貴,製造過程中良率較低,工作壽命也比不上CSTN與TFT,因此在手機上的應用,大多侷限在尺寸較小的第二面板,較少用於主螢幕。未來能不能成功登上手機主螢幕而成為主流,關鍵將在於工作壽命和成本。因此,許多產業人士認為,OLED若要取代TFT-LCD成為主流顯示技術,可能還需要5到10年左右的時間,以期將技術與成本問題逐一解決。  

不過,國內業者在OLED技術上,近期確實有所進展,友達在10月中旬即發表了以遮罩製程達到VGA高解析度的3吋AMOLED。該公司運用獨創的畫素細微化設計,將小尺寸OLED解析度提升至VGA(640RGB×480)等級的270ppi高解析畫質,可應用在可攜式多媒體播放器、手機、數位相機、數位攝錄機等產品。  

不過,較令人在意的,則是精工愛普生技術開發本部長飯野聖一發表的觀點,飯野曾公開表示,OLED面板在手機上不會成為主流,理由在於,在室外觀看畫面時,液晶面板的反射型和半透過型顯示方式最為合適,而在外界光線環境下存在可視性問題的OLED並不適合於這個市場。  

(詳細圖表請見新通訊57期11月號)  

 

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