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面板拓荒記

即使是出品過知名影片《變形金剛》和《珍珠港》的大導演,也會因為一塊小屏幕而遭遇極度尷尬的一刻。

不久前的一天,邁克爾·貝應邀出席一個商業活動,站在臺上的他正準備幫助三星公司展示其最新款電視。當天邁克爾的最主要責任就是宣傳這款電視的一個新特性——曲面屏幕。誰也沒有想到,提詞機突然出現故障,結果他未能說出一條應該關註曲面屏幕的理由,便匆匆離場。

一些觀察人士借機稱,這可能是命運對曲面屏幕技術的控訴。

面板,曾經和DRAM(動態隨機存取存儲器)、LED(發光二極管)及太陽能一起被列為科技界的“四大慘業”。上個月,當索尼與松下的有機EL(電致發光)顯示器研究開發部門將與日本產業革新機構等出資設立的新公司整合的消息發佈後,甚至有人聲稱這是“把一群弱者聚在瞭一起”。

這或許是一句玩笑話,但背後所折射出的,卻是面板產業正面臨轉型期,有機EL顯示器的出色顯示性能有目共睹,但由於成品率較低等原因,現在還隻被用於一些中小尺寸產品。

但一些欣喜的改變正在發生。包括蘋果新款大屏幕手機在內,一系列新穎智能設備的熱度飆升,讓面板這一和用戶體驗息息相關的產業重新尋找到機遇。

約半個世紀前發明的液晶顯示器仍會繼續進化,而個人智能、車載、傢電、醫療甚至是社會基礎設施領域的智能化變革,也讓面板產業有瞭值得期待的新課題。

⊙記者 王宙潔 ○編輯 秦風

在科技產業甚為活躍的中國臺灣地區,面板曾經和DRAM(動態隨機存取存儲器)、LED(發光二極管)及太陽能一起被列為科技界的“四大慘業”。眼下,智能設備的興起讓這種瀕臨冬眠的業界生態又重新找回生機。

今年9月,蘋果公司如期發佈最新款大屏幕智能手機“iPhone 6”及“iPhone 6 Plus”,以及和手機配套使用的手表型智能設備“ Watch”。最受關註的顯示屏部分,由配備液晶面板的部件與金屬部件重疊組成。其中液晶面板采用的是 LTPS TFT-LCD(低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示面板)。

伴隨消費電子業的熱度飆升,各種形態的設備湧現,面板廠商也將向悲慘的過去道一聲再見。

智能設備讓面板獲新生

在科技產業甚為活躍的中國臺灣地區,面板曾經和DRAM(動態隨機存取存儲器)、面板、LED(發光二極管)及太陽能一起被列為科技界的“四大慘業”。

不過,一些令人驚喜的改變正在發生。最近公佈的業績顯示,由於電視面板需求暢旺,加上蘋果新機的熱賣,帶動iPhone面板主力供應商LGD的營利沖上近兩年新高。這傢韓國知名的面板業者在三季度的營利環比大增近兩倍,而臺灣的面板雙雄友達光電及群創光電的三季度財報也被寄予厚望。

其中,友達光電本周已經公佈,第三季實現稅後凈利新臺幣73億元,創17個季度以來新高。據友達統計,該公司三季度大尺寸面板出貨量約達2948萬片,較二季度增加2.2%。三季度中小尺寸面板出貨量約4823萬片,較二季度增長4.2%。

智能設備的出現讓這種瀕臨冬眠的業界生態又重新找回生機。今年9月,蘋果公司如期發佈最新款大屏幕智能手機“iPhone 6”及“iPhone 6 Plus”,以及和手機配套使用的手表型智能設備“ Watch”。

最受關註的顯示屏部分,由配備液晶面板的部件與金屬部件重疊組成。其中液晶面板采用的是 LTPS TFT-LCD(低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示面板)。

蘋果手機屏幕的變大在一些業內人士眼中也成為LTPS面板拓荒的機遇。此前,由於大量資金紛紛投資於新工廠以供應此類智能手機面板,許多人開始擔心可能出現供應過剩的問題。

據市場研究公司NPD發佈的手機及智能手機用顯示屏供貨調查報告預計,蘋果公司已經為iPhone 6和iPhone 6 Plus合計訂購瞭1億多塊液晶面板。據該公司預測,這兩款智能手機今年四季度對面板的需求合計將達到7500萬塊,全年需求則將達到1.16億塊。

有日本媒體評論稱,繼非晶矽TFT之後,中國內地成為LTPS TFT的主要生產基地也隻是時間上的問題。進入2015年後,領先的日韓企業與中國內地企業的技術差距還將進一步縮小,隨著優勝劣汰,恐怕隻有具有競爭力的企業才能存活。移動設備用顯示屏也進入瞭“群雄逐鹿”的時代。

而在群雄逐鹿的背後,可穿戴設備的密集湧現成為締造這種競爭格局的重要因素。一些被置入傳感器的健康監測功能顯示器如今盛行。其他諸如智能眼鏡及腕帶等設備同樣對面板存在需求。Reportstack本月發佈報告預測,全球下一代顯示屏市場的規模有望在2013年至2018年間以高達33.2%的年均復合增長率擴容。

一場形態和色彩的革新

在由設備帶動的熱潮之外,面板業者本身也在計劃著革新。臺灣兩大液晶面板業者群創光電和友達光電在今年8月的一個展會上分別推出瞭最新版大尺寸4K液晶面板,廣色域和曲面成為兩者最新攻堅的領域。

有評論認為,繼3D及4K顯示技術之後,顯示器高附加值化競爭的新核心已經明確:即擴大色彩表現范圍的廣色域化。

一些新技術的出現,正在使液晶顯示器輕松實現所謂的“廣色域”——采用半導體微顆粒物“量子點”的技術。有海外媒體觀察指出,索尼和亞馬遜已經推出瞭采用該技術的顯示器產品。量子點獲得支持的理由之一是容易嵌入液晶面板,這意味著隻需更換液晶顯示器的部分零部件,即可大幅提高色域。

其他可以被利用來擴大顯示屏色域的技術還包括有機EL(電致發光)顯示器。當電流通過某種物質時發光的物理現象被稱作電致發光。面板中的有機半導體材料層被通電後發出瞭光,有機EL顯示屏由此誕生。而日本顯示器公司則通過加厚彩色濾光片等技術,在不損失亮度的基礎上提高瞭色域。

有機EL面板以良好的畫質和纖薄而著稱。三星顯示器的首席執行官樸東健在今年的一次演講中曾表示,顯示器的色彩表現范圍還有很大的擴展餘地。有源矩陣型有機EL顯示器可以真實地表現sRGB無法表現的顏色,比如極光的深綠色和向日葵的明黃色社區公寓大廈抽肥等。sRGB是由微軟聯合愛普生及惠普等影像巨頭共同開發的一種彩色語言協議。

因為無需背照燈,所以這種面板能夠實現厚度和重量相應減少的效果,對於可穿戴設備的生產者而言極具魅力。

有機EL屏還有另外一項優勢:可配合彎曲式設計。OLED(有機發光二極管)便是基於有機EL面板實現的突破之一。今年7月,LG集團旗下液晶面板制造商宣佈成功研發出一款18英寸柔性OLED顯示面板,分辨率高達1200×810像素,並且更加輕薄,這被業界視為給將來60英寸可彎曲電視機的生產奠定基礎。

三星已經推出曲面屏智能設備,LG公司也發佈瞭曲面可折疊智能手機G Flex。而康寧公司今年也曾表示,前十大智能手機制造商中,有超過半數已經在就搭載瞭具有微小弧度表面玻璃的設備進行營銷,而市場台中市抽化糞池對更為誇張外形特點的需求正在增長。

值得註意的是,近來有機EL面板生產的成品率有所改善。而成品率的提高將直接帶動制造成本的降低。研究公司NPD發佈的數據顯示,5.0英寸高清有機EL面板的成品台中通馬桶價錢率提高到85%後,預計制造成本將低於相同尺寸和同分辨率的TFT液晶面板。該公司表示,現在的成品率大概已經超過七成,智能手機用有機EL面板的制造成本如今應該與TFT液晶面板相差無幾。再過幾年,有機EL面板的制造成本有望低於TFT液晶面板。

今年9月,松下和索尼等聯手成立有機EL面板新公司,以印刷法挑戰中型面板。據日本媒體披露,這種印刷法的材料利用率是蒸鍍法的2至3倍。而且無需真空裝置,制造裝置的導入成本也比較低。此前,韓國廠商利用規模較小的生產線制造有機EL面板,而且采用的是蒸鍍法,效率很低。

不過,有機EL面板公司需要面對反射型液晶這一競爭對手的挑戰。反射型液晶畫面非常清晰,有機EL采用塑料基板,以重量輕及耐磨等特點著稱,而反射型顯示器則被視作有望以輕量及超低功耗為武器形成新市場。

產業邊界正在無限延伸

伴隨消費電子業的熱度飆升,各種形態的設備開始湧現,面板廠商也抓住機遇開始瞭融合。

一些液晶面板廠商開始積極開發顯示屏一體型觸摸屏,電子設備廠商則不再分別采購顯示屏和觸控面板,而是從液晶面板廠商整體采購。不少有影響力的液晶面板廠商都已經推出“On-cell型”及“In-cell型”等顯示屏一體型觸摸屏。前者是指將觸摸面板功能嵌入到彩色濾光片基板和偏光板之間的方法,後者則指將觸摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法。

而臺灣友達光電便面向移動產品及可穿戴設備推出內置In-cell型觸控面板的液晶面板和有機EL面板。其中,有機EL面板內,密封玻璃的內側表面形成瞭觸摸傳感器。采用On-cell型的液晶面板適用於智能手機、平板電腦和筆記本電腦。臺灣群創光電則設計出瞭內置On-cell型觸控面板的液晶面板和內置玻璃蓋板一體型觸控面板的液晶面板。

專業顯示器市調機構DisplaySearch指出,因應中低階智慧手機市場需求,On-cell型液晶面板出貨大增,今年上半年已超過2000萬片。2013年全該類觸控面板出貨量僅470萬片,但今年上半年出貨量大增至2000多萬片,估計2018年出貨量達1億2900萬片。

除瞭整合不同介質,功能型也成為面板企業革新中的重要元素。上月底,有外媒披露稱,杜邦建築創新部門已經加入瞭無線充電聯盟,並將與該聯盟的其他成員合作將智能設備的無線充電技術融入由該公司材料所生產的面板中。杜邦建築的可麗耐實體材料廣泛應用在傢具、廚房、浴室、墻面等多種面板中,這意味著未來的各類傢居都有望實現無線充電的功能。

而美國康寧公司被爆料開發出瞭在智能設備屏幕的玻璃基板中安裝透明傳感器的技術。如此一來,手機廠商便可以在不對智能手機內部佈局進行大幅調整的基礎上,實現各類“傳感”功能。

此外,夏普去年曾展示瞭可作為鏡子使用的顯示器。這種顯示器將液晶面板安裝在一塊可透視後方的鏡子背面。當液晶面板的電源關閉時可作為鏡子使用,當液晶面板的電源打開時可在鏡子中顯示液晶面板的影像。

這種革新在醫療領域也有所體現。日本顯示器公司便從7月開始面向移動設備用途量產使用光配向技術實現瞭高畫質及低功率的IPS液晶面板“IPS-NEO”。此前,該公司所面向的生產領域主要是醫療設備等工業領域。據日本媒體披露,此次開始量產的IPS液晶面板的制造工序中采用的是光配向技術,與摩擦法相比,這種技術可滿足IPS液晶面板的更高對比度、更大視角及更高開口率的要求。

在面板步入革新的同時,一些研究機構預計,部分熱門產品的周邊部件供應可能會出現供求緊張的局面。Display Search曾在今年初預測,2014年TFT液晶面板需求的增長率為7%,產能增長率為4%。但在最新預測中,該公司將需求預期上調為7.6%。該機構預計,2015年的面板零部件供貨可能出現緊張或者不足的跡象。因為生產玻璃、偏光板和驅動IC的主要廠商基本沒擴大產能。玻璃的產能擴大落後於TFT液晶面板的狀況在2015年仍會持續。

電視機演進史

1923

俄裔美國科學傢茲沃裡金申請到光電顯像管、電視發射器及電視接收器的專利,他首次采用全面性的“電子電視”發收系統,成為現代電視技術的先驅。

1925

英國人約翰·貝爾德發明機械掃描式電視攝像機和接收機,電視機正式問世,貝爾德也因此被稱為“電視之父”。

1929

美國科學傢伊夫斯發明瞭彩色電視機。

1933

茲沃裡金又研制成功可供電視攝像用的攝像管和顯像管,完成瞭使電視攝像與顯像完全電子化的過程。至此,現代電視系統基本成型。

1954

美國得州儀器公司研制出第一臺全晶體管電視接收機。

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