2008 PCHOME高清频道平板电视业界展望

互联网 | 编辑: 2007-12-26 00:30:00原创 返回原文

2007年平板电视新技术曾出不穷,08年FPD业界又将有什么技术等待着我们,就让我们来看看pchome高清频道为大家带来的08年平板电视业界展望。将从技术角度,业界角度,市场进行分析。

2008 PCHOME 高清频道平板电视业界展望

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08年EL将成为最大亮点

冷光的沿革什么是冷光(E.L, Electro Luminesence)电机发光(EL)早在1936年首度由Destria博士发现,是一项已有六十年历史的技术,直到近年由于固态化学与薄膜半导体技术的发展,EL平面显示器才逐渐受到重视。EL可依发光材料分为有机和无机两种,过去多以无机的研究为主。目前,有机电激发光材料在操作寿命达到突破后,已经达工业化价值。EL可应用致文字处理机、个人计算机、等各种OA机器,以及车辆用导航终端机等各种用途。

此外,EL显示器的全彩化已达实用水准,在不久的将来,渴望提升高精细的全彩EL显示器。由于信息科技的发展,平面显示器(Flat Panel Display;FPD)逐渐成为电子应用产品中的主流,举凡日常生活中的各种电器用品,包括;电视、汽车仪表板、手表、广告看板…..等。目前平面显示器的技术有三种,即液晶式(Liquid Crystal Display;LCD)、电浆式(Plasma Display Panel;PDP)与电激发光式(Electron luminescent Display;ELD),液晶式由于成本低,耗电量小,已经大量使用于手提形计算机,不过,液晶式仍有许多缺点存在,像是视角不良、速度慢、结构复杂、无法大型化与生产成本高等,而电激发光式显示器所具有的视角度、发光却不发热、软屏可挠与轻薄短小等特性,使EL平面显示器在未来有极大发展潜力。电激发光(Electron luminescence;EL),即将电能转换成光能的一种物理现象。

EL在1936年首度被德国科学家Destria博士发现,发光现象是由一根硫化锌(ZnS)棒浸在水银电极中产生,但是当时没有透明电极的发现,所以直到1951年透明电极的发现,才间接促进EL作为平面光源之设计,不过由于EL的发光强度与寿命的问题,EL仍无法实际应用。1974年Inoguchi发表具有双绝缘层的薄膜EL结构,解决发光强度与及寿命的问题,才开始成为研究的新领域。表1-1为EL平面显示器之发展历史。平面显示器一词最早出现在1960年代,发展至今,种类繁多,目前有日本的Sharp 与美国的Planar systems 两家公司,后者是Tektronix于1983年成立的子公司。

240´Sharp在1983年首先推出单色320 240´EL显示器,第一代的便携式计算机就是使用这种显示器。美国Planar公司则在1988年推出全色ACTFEL (交流驱动薄膜型) 320 dots平面显示器,引起显示器业者相当大的注意力。现今Planar systems 已完成多色EL显示器商品化,并于1993年第一个全彩色EL原型样品。

EL是一种简单可靠的发光方式,是种已有六十年历史的科技,但因涉及较复杂的固态化学与材料应用,发展至今一直没有受到重视,近年来固态技术日渐成熟,EL显示器在未来将占重要市场。2.原理激发光平面显示器(ELD)的基本构造如图2-1,主要包含电极材料、绝缘材料与发光材料(萤光体),萤光体材料通常区分为有机与无机两种,其中以无机的研究较多。EL类似半导体,萤光体内主要有母体材料(Host)与适当的添加物(Dopant,又称为Activator )形成的发光中心所组成。

目前已经开发的母体材料多为二六族(Ⅱ-Ⅵ)的离子化合物,大致上包括Ca、Sr、Ba(ⅡA族)或是Zn、Cd、Hg(ⅡB族)搭配S、Se(Ⅵ族)作为母体材料。添加物则决定发光颜色,一般添加物多为Mn、Cu、Ag及镧系元素(Eu、Sm、Tb)等过渡金属,表2-1则是以硫化锌为母体材料加入不同的活化剂之发光颜色;由于发光机制涉及阳离子洞隙的填补,因此若添加物非二价金属,则必须加入平衡电荷用的一价或三价物质,通常为F、Br、Cl等卤素,此平衡电荷物称为共同活化剂(Co-activator)。

EL发光的形成需要大约10V/cm以上的外加电压,本文将对外加电压、EL组件的亮度与发光效率之关系作个说明,图2-3为EL组件的亮度、发光效率与外加电压之关系图,图中可分为三个区域,第一个区域为低电压区(Ⅰ),由于外加电场很低,所以传导电子无法激发发光中心的外层电子,EL组件不会发光;当电压到达中电压区(Ⅱ),传导电子被加速为热电子,可以激发发光中心,EL组件有发光现象产生;同时在这个区域,电场的增加造成热电子的能量遽增,导致发光强度与效率亦增加;最后电压到达高电压区域(Ⅲ),发光层中的热电子将引起绝缘破坏,所以外加电场的增加不会再造成发光层中的电场上升,热电子的能量也不会增加,发光强度与发光效率也就保持一定。

有机EL与无机EL之比较1. 何谓 OEL OLED有机EL是ORGANIC ELECTRO LUMINESCENT简称OEL,OLED是ORGANIC LIGHT EMITTER DEVICE 与有机EL、OEL均是相同只是名称不一样而已2. 有机EL与无机EL,原理都是一样,二端加电极中间发光层被激致而发光,只是无机发光层的原料及客发光体材料(DOPANT EMITTER MATERIAL)均用无机物诸如ZnS、Cu、Mn等,而有机EL则用有机化合物做为发光材料及客发光材料诸如PPV、CN-PPV、PVK。

3. 有机EL(OLED)又分为小分子(MOLECULES)EL及高分子(POLYMER)EL其特性请看附表一4. 无机EL加工容易成本低但颜色的变化比较不易控制又其DRIVER的电压高,有机EL工作电压低(DC 10V以下)因此控制电路比较容易制作,有机EL颜色控制比较容易有机EL初期的投资大,因其制程上有用到蒸镀所以大尺寸的也比较困难,又有机EL其材料目前均有专利,所以从事有机EL的制造均属大厂,诸如柯达、PHILIP、PIONEER‧‧等,台湾的工厂要生产有机EL必须克服初期投资资金并取得专利的授权,因此障碍很大。

有机EL电视“XEL-1”被索尼代表执行社长兼电子技术CEO中钵良治定位于“技术的索尼,复活的象征”。不仅全球首次配备有机EL面板,还采用了在底座中内置调谐器电路、底座与显示器分离的独特外观设计,《日经电子》拆解组对这款备受关注的有机电视进行了拆解。拆解之后,笔者清楚地感受到了索尼在有机EL面板上的“执着”和“放弃”。

配备的有机EL面板尺寸为11英寸,作为电视机来说这一尺寸还很小。不过,面板的完成度却非常高,到了令拆解的技术人员惊讶的程度。笔者经常听说:有机EL面板的制造有很多地方要比液晶面板困难,比如TFT特性的不稳定性导致显示模糊、有机EL材料的寿命以及面板的可靠性等等。看了索尼的有机EL面板的显示情况,笔者感到索尼在开发面板时肯定投入了大量的人力物力。

另一方面,有机EL面板以外的部分,则让人感到开发时间比较短促。比如,在配备有调谐电路等的底座的主板上,采用了很大的散热装置。这是在大尺寸平板电视上都看不到的散热对策,考虑到面板尺寸只有11英寸,所以不难想象索尼只好减小调谐器的尺寸。

11英寸这样的画面尺寸是“索尼移动显示器工厂中可以制造的最大画面尺寸”(索尼),要想进一步增大尺寸,就需要确立量产技术,并投资建设新工厂。很显然如果能够增大尺寸的话,就不必减小调谐器等的尺寸。如果从有机EL电视大型化这一最终目标来考虑的话,此次产品中看上去有些过分的散热装置,也是可以理解的了。

期待大尺寸有机EL电视问世的人肯定很多。不过,关于有机EL电视的大尺寸化,索尼表示“目前尚未确定”。估计还需要一段时间。衷心希望索尼的技术人员加紧开发,使40英寸以上的大尺寸有机EL电视能够早日问世。

短短两年影像器材效能突飞猛进

历经这几年间液晶与等离子两大阵营的激烈竞争,薄型电视市场的发展已经十分成熟,在大卖场部分二线品牌37型液晶电视已经下杀到两万元新台币以下的价位,这在两、三年前根本是无法想象的低价。

另一方面,无论液晶或等离子,也都早已开发出一百吋以上尺寸的巨无霸惊人机种,短短两年间就将显示屏尺寸由50吋左右扩大到四倍以上面积,前面所描述的「未来电视机」模样,除了「能薄得像银幕一般可以卷起来」之外,毫无疑问都已经圆满达成。

但是说实话,虽然目前各厂家的百吋液晶或等离子已经开发出来,甚至已经接受订制生产,不过数百公斤的重量与庞大的体积(厚度仍然不小),都让运送与安装遭遇莫大的困难,并无法量产成为正式商品。

可弯曲的显示技术

另一方面,在液晶与等离子产品市场已经逐渐迈向成熟期之际,各厂家除了在相关技术上继续努力去提升影音性能之外,当然也早已着手研发下一世代新款显示器,其中最受关注的开发重点,其实正是「更薄型化」甚至是「可卷曲」的特性。

换句话说,下一代显示器真的朝这个趋势去发展的话,笔者先前所预言的「未来电视机」离我们的距离已经不远了!至于如此的梦想要怎么达成呢?正在研发当中的相关技术不少,但其中脚步最快、商品化可能性最高的,就非「有机EL」(Organic Electroluminescence)莫属了。

「有机EL」并不是突然冒出头来的崭新技术,早在1997年Pioneer就正式量产汽车音响用单色绿光有机EL显示器。从2001年开始有机EL显示屏更陆续运用在NEC、富士通等厂牌的手机上,2004年以后也陆续出现在Sony的PDA或Toshiba的gigabeat MP3随身听上头,到了2006年Sanyo的Xacti
DMX-HD1数字摄影机也相中有机EL的优点而采用为显示屏,以上都是有机EL实际商品化的实绩,证明有机EL在小尺寸的运用上确实有其优势,也说明了小尺寸的有机EL显示器已经发展成熟。

有机EL商品化、大尺寸化的梦想即将实现

至于在更大尺寸领域的发展状况呢?2000年5月Sanyo就发表了5,5吋的显示器,2001年2月Sony发表13吋制品,2002年9月Sanyo将尺寸推展到15吋,2003年1月Sony发表用四片12吋有机EL「并」成24吋显示器的技术,隔一年的2004年5月Seiko Epson则进一步将四片20吋有机EL组合成40吋的大屏幕,到了2005年Samsung更陆续发表21吋Full HD以及单片即达40吋的有机EL显示器,堪称是有机EL大尺寸化的大突破。

有机EL达到薄如纸的境界2006年是有机EL发展峰回路转的一年,1月31日Sanyo才宣布从有机EL产业撤退,但10月下旬所举办的「2006年日本国际平面显示器展」(FPD International 2006),东芝松下显示器技术公司和三星电子、三星SDI就陆续表达了对有机EL未来发展的乐观看法。

Sony发表了11吋与27吋有机EL电视

到了2007年1月,Sony发表了11吋与27吋有机EL电视试作机,其中27吋机型还是Full HD规格,到了4月东芝松下显示器技术发表21吋有机EL显示器,5月时LG Philips和Sony几乎同时发表可卷曲的有机EL显示屏技术(LG Philips为4吋、Sony的是2.5吋),正式宣告有机EL显示器进入「薄薄如纸」的境界。

快速起飞的有机EL技术让100吋电视也能卷起收藏其实,跟目前市场主流的液晶显示器相比,有机EL在「轻」、「薄」、「视角」与「反应速度」等方面都占有优势,只是「亮度」、「寿命」与「成本」等方面还有进展空间。

2007年将是有机EL开始迈出大步

不过,从市场的种种迹象来看,今年2007年将是有机EL开始迈出大步的一年,就在三个多月前的4月12日,Sony与东芝不约而同地发表了关于有机EL电视产品的重要讯息,Sony表示预定将在今年内推出11吋的有机EL电视量产贩卖,东芝松下显示器技术发表试作的20.8吋有机EL显示器,是业界目前结合高分子有机EL材料与低温多晶硅TFT最大尺寸的制品,而东芝更表明预计在2009年推出32吋以上的有机EL电视产品。

凡此种种,都说明了有机EL显示器技术进展已进入了快速起飞的阶段,或许在不久之后的未来,我们就可以享用到能像银幕般卷收起来的一百吋电视了!别说不可能哦,回想一下两年半以前,你可曾想过超过一百吋的液晶或电浆电视那么快就会出现?不是吗

合作成为业界趋势

2007年12月21日的《日本经济新闻》晨报报道:东芝与夏普将在电视液晶面板方面进行合作。

当《日经电子》针对《日本经济新闻》的报道进行采访时,夏普与东芝两公司表示“的确正在探讨合作事宜。决定之后会立即公布”(两公司公关室)。

据《日本经济新闻》的报道,东芝将采购夏普正在大阪堺市建设的第10代液晶工厂“21世纪联合工厂”生产的液晶面板,配备到东芝品牌的电视上。另外,可能还会考虑加深电视图像处理LSI领域的合作。

东芝此前通过与日立制作所、松下电器产业共同出资的IPS阿尔发科技(IPS Alpha Technology)生产液晶面板,并组装到本公司生产的电视上。此外,主要还从韩国LG飞利浦LCD采购面板。这些均为IPS面板。

该报道介绍,东芝正在考虑将持有的IPS Alpha Technology股票出售给松下电器产业。如果从生产VA面板的夏普大量采购面板的话,东芝的电视所采用的面板方式也将有很大的变化。

“夏普的液晶电视与东芝的产品理念一致”、“能够为客户提供最好的商品”——东芝和夏普宣布在液晶电视领域进行业务合作。两公司首脑相互称赞对方的技术,强调了合作的意义。

发布会开始时,东芝社长西田厚聪就此次的合作说,“真的是非常高兴。通过在双方各具优势的液晶及半导体领域建立密切合作关系,以此提高双方的企业价值和竞争力”。夏普社长片山干雄也自信地表示,“通过此次合作进一步提高两公司的核心业务——液晶电视业务(指夏普的液晶面板和东芝的半导体)及主力业务水平,从而为客户提供最好的商品”。

发布会上公开的协议内容只有相互供应液晶电视基础部件。从08年度开始,东芝将向夏普供应液晶电视系统LSI,而夏普将向东芝供应32英寸以上电视用液晶面板。目标是2010年度东芝系统LSI的供应量占夏普需求量的5成左右,夏普液晶面板供应量占东芝需求量的4成左右。08年度的供应量尚未确定,不过已经开始在夏普液晶电视“AQUOS”上配备东芝的系统LSI。

东芝西田社长对夏普新一代液晶面板的环保性能给予好评

西田表示,开展此次合作的原因之一是对夏普将在堺市新工厂投产的新一代液晶面板充满了期待。西田对采用第10代玻璃底板的液晶面板给予了较高的评价,“不仅画质出色,环保性能方面还具有低功耗、超长寿命等优势,另外还通过减小厚度、减轻重量、减少了资源消耗等,这与东芝今后的产品理念一致”。

对于向夏普提供的液晶电视用系统LSI,东芝自信地表示,“相信使用本公司的半导体技术,能够进一步提高夏普液晶电视的性能和功能”。夏普的液晶电视配备东芝产半导体“简直是如虎添翼”(西田)。而且不仅仅局限于液晶面板和液晶电视用系统LSI领域的合作,“两公司在协议中还计划扩大合作领域”(西田),暗示还有可能扩大合作。

除此次的业务合作外,东芝还将大幅调整有机EL面板的开发方针。放弃原定于09年量产的30英寸以上大屏幕有机EL电视。集中生产手机等使用的中小型有机EL面板。在新一代大屏幕电视上主要配备夏普的液晶面板。原因是“液晶面板不仅画质出色、厚度薄,耗电量方面也优于有机EL面板”(西田)。

另外,关于部分媒体报道的、将出售IPS阿尔法科技(IPS Alpha Technology)股票一事,西田含糊其辞:“目前是有这方面的打算,不过还未做具体决定”。

夏普社长片山表示“作为液晶电视性能的决定性因素,系统LSI不可或缺”

夏普的片山称“在液晶电视等数字家电领域,系统LSI被看作是核心部件”,对东芝的系统LSI技术寄予厚望。对在液晶面板开发及制造方面投入巨额资金的该公司来说,“制造日趋微细的系统LSI需要进一步进行巨额投资。而且支持数字家电的系统LSI也存在课题”。片山表示,目前正委托给台湾代工厂商生产系统LSI,其它的液晶电视用LSI“也可能委托给东芝生产”。

夏普向东芝供应液晶面板,有望实现“龟山工厂和堺工厂的稳定生产”(夏普社长片山)。07年7月宣布建设堺工厂时,就表示出不仅向本公司供应,还将强化外销( 参阅本站报道)。估计07年度该公司大型液晶面板的外销比例按金额计算将达到约20%。“没有特别制定”今后的外销比例目标
 

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