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2006年LCD發展宏觀回顧
 

【作者: 高士】   2007年03月15日 星期四

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2006年10月分別在日本幕張、橫濱等地,舉辦CEATEC ISTF 2006、FPD International三場平面顯示器展示會。ISTF 2006主要展示內容以環境、安全問題為主;CEATEC與FPD International除了展示各種新型平面顯示器之外,平面顯示器相關廠商也非常積極參與展示,會場上充分展現熱絡交流氣息。


若仔細觀察會場內的各研討會內容,可以深切感受平面顯示器產業的變化與今後的發展動向,尤其是產業的變化若以巨視角度而言,它已經從「20世紀的全球資訊擴散」,轉型變成「21世紀以個人為中心的資訊擴散」形態。


在這樣的時代背景下,顯示器已經從過去單純的反映資訊的機器,逐步變成生活中不可或缺的機器。


LCD的應用變革

70年代LCD的應用以計算機、手錶為主;進入80年代應用在資訊機器時,要求LCD具備輕巧、省電力等特性;90年代問世的筆記型電腦,幾乎可說是為了應用LCD而開發的代表性資訊產品。


在此同時傳統CRT監視器,為滿足使用空間與消費電力等市場要求,可以顯示細膩文字、圖案等靜態影像的LCD監視器,立刻造成一股換機熱潮。


2000年之後LCD終於實現夢寐以求的壁掛式平面電視終極目標,在急速成長的可攜式電子產品中,行動電話用LCD卻成為牽動市場發展的另一個動能。


為了充分發揮LCD輕巧、省電力等特性,此時LCD驅動電路扮演關鍵性角色,在此前提下a-Si TFT與poly-Si TFT等半導體應用科技的水準受到大幅強化,為數眾多的廠商相繼加入半導體材料與製程技術開發行列,其結果更加催化可以滿足時代與市場需求的新世代LCD應用產品誕生。


事實上LCD是跟隨時代的進化,構建前所未有的產品應用榮景,不過它的背後必需有半導體、硬碟機等其它電子元件相互依存、結合的支撐。


(圖一)是LCD、DRAM半導體以及硬碟機等關鍵性電子元件,構成的全球性資訊市場發展趨勢。由圖可知從全球資訊量每年不斷更新記錄的發展趨勢觀之,儲存在硬碟機的資訊量,與顯示器顯示的資訊量幾乎呈比例增加,這意味著電子元件處理的資訊,正朝向彼此相互依存卻又相互競爭的資訊化社會方向發展,其中半導體幾乎完全依循摩爾定律(Moore’s Law)成長,換句話說21世紀的資訊社會,是建立在半導體、硬碟機、LCD,三大關鍵性電子元件相互依存、競爭的基礎上。


圖一是以PC為平台的資訊發展趨勢圖,它忠實反映20世紀產業的特徵。如上所述進入21世紀後,通訊技術不斷朝各種樣領域擴大發展,寬頻網路上錯綜複雜的網際網路資訊,造成行動電話跳脫單純的通話應用束縛,附加數位電視轉播功能的行動電話實現雙向影音資訊傳遞,尤其是行動電話的影音資訊與PC處理的影音資訊截然不同,它不再是機械性無機資訊,而是高度要求重視人性要素,它無法以增加顯示資訊量的手法解決問題。


在網路化與數位化時代環境下,LCD變成任何領域都不能或缺的元件,大、中、小尺寸LCD廣泛應用在各種領域,人類透過LCD的顯示畫面,可以輕易與全球進行雙向資訊交流,人類如何選擇、應用資訊,成為LCD顯示資訊時的核心價值,這意味20世紀顯示資訊為主的LCD,在21世紀已經成為每個人資訊交流活動時必備的核心工具。



《圖一 牽動20世紀資訊社會的三大元件發展趨勢》
《圖一 牽動20世紀資訊社會的三大元件發展趨勢》

從資訊跨入以人為本的21世紀,產業形態也隨著發生巨大變革。(圖二)是以電子顯示器與半導體為中心的電子產業結構圖,如圖所示它是以中段的電子元件為中心,形成上游元件材料、設備與下游應用市場的產業形態,如何大量、快速生產良質電子製品是此架構下的主要思維,其結果造成金字塔中段的產出,創造新市場的同時還肩負牽動市場的重責大任。



《圖二 以電子元件為主體的電子產業結構》
《圖二 以電子元件為主體的電子產業結構》

摩爾定律的極限

半導體的摩爾定律牽動電子元件的製作甚至資訊量增加的走勢,同時決定以摩爾定律為平台的半導體微細化技術發展藍圖(Road Map)。最近幾年摩爾定律極限受到爭議,連帶造成LCD的玻璃基板擴大極限也遭受質疑。


建立在摩爾定律上的半導體製程發展藍圖,主要是針對既有技術趨勢預測未來必要技術,然而市場背景若發生變化,技術延伸的預測勢必改變方向,發展藍圖的方向也必需隨著大幅修正。


相較於半導體面臨製程微細化的極限,LCD則面臨玻璃基板大型化的極限挑戰,因此形成前者主要面臨處理資料量高密度化後的技術瓶頸,後者卻是為了達成增加顯示資訊擴大基板尺寸時,如何在時代洪流下找到定位。


(圖三)是基板尺寸大型化的發展趨勢,如圖所示LCD的玻璃基板大型化速度超越一般預測,不過卻也平實反映LCD的宿命與LCD產業的本質特性。



《圖三 基板尺寸大型化的發展趨勢》
《圖三 基板尺寸大型化的發展趨勢》

隨著玻璃基板大型化的競爭,出現(圖四)的液晶產業循環周期(cycle)現象,該現象起因於玻璃基板大型化後,所有周邊相關生產技術全部受到波及所致。以玻璃基板大型化為平台的面積性經營思維,希望透過玻璃基板大型化,可以有效大幅抑制液晶面板的製作成本。


產業循環周期現象最早發生在90年代PC產業,兩者最大差異是LCD的產品進化平台是顯示畫面的尺寸,並非類似PC的功能提升。


累積生產面積增加的結果,造成LCD的市場價格大幅暴跌,因此有關液晶產業循環周期是否會持續進行,完全取決於產品的發展動向,亦即市場背景如果發生改變,對產品的要求也隨著不同,以往的生產技術「玻璃基板大型化方向」也會跟著變化,最後直接影響市場價格以及市場擴大方向。



《圖四 電子產業的周期循環》
《圖四 電子產業的周期循環》

PC用LCD進入90年代之後,功能上急遽朝向大畫面方案發展,它相當於(圖五)的上段LCD最初競爭階段,也是array差異化競爭最激烈的時期。


目前影像顯示為主要訴求的LCD電視,正面臨空前激烈的顯示性能競爭,此時除了畫面大型化之外,可以顯示細緻、高畫質影像的性能受到高度重視,因此cell技術與元件材料反而成為競爭焦點。


如圖五所示值得注意的是未來LCD的競爭焦點,勢必會從模組(module)轉移到最終應用商品,此時商品印象如何順利轉化成設計與品牌印象,成為產品差異化成功與否的重要關鍵。此外隨著市場價格的競爭,LCD對環境的影響也必需列入考量。


《圖五 液晶顯示器的競爭趨勢》
《圖五 液晶顯示器的競爭趨勢》

結語

本文以宏觀角度探討LCD產業的未來發展。事實上LCD產業正面臨類似90年代PC產業循環周期與物理極限等問題,如何在市場價格與生產技術取得平衡,延緩產業循環周期與物理極限,成為相關必需深思熟慮的難題。


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