若以TV領域的應用而言，小至掌上型電視，大至高達五、六十吋的背投影電視，皆為TV家族的一員。若要大致區分，亦可分為掌上型電視，電腦螢幕/電視兩用型螢幕，小尺寸電視（家中的第二台電視為主）與大尺寸電視。林林總總，各有其應用與相對應的顯示技術，以大尺寸TV的應用而言，目前最常見的就是背投影、PDP、與LCD三種顯示技術。本文將從介紹大尺寸電視的各種顯示技術，同時來看目前整體大尺寸電視市場，各種顯示技術的競爭現況，並由技術與市場的發展狀況來看未來可能的發展。

大尺寸TV市場板塊移動

大尺寸TV的重要性日益提昇，其最具代表性的就是HDTV等級電視的銷售狀況了，HDTV在全球市場的普及程度不一(圖一)，其中牽涉到的因素有很多，包括HDTV節目內容的普及程度、各地區的經濟狀況、各地區的居家生活空間大小，與各地區的消費者偏好等等。目前HDTV的普及程度以美國和日本為最高，美日兩國自2004年Q2約為16％左右的HDTV滲透率，迅速成長到2005年Q4 HDTV的滲透率達到40％以上；也就是說，美日兩國在新銷售的電視機當中，很快就會有超過一半以上的電視機是由HDTV等級的電視機擔綱。

《圖一　各地區的HDTV等級電視銷售佔整體電視比重》

＜資料來源：inSpectrum；陳浩彰整理，2006/1＞

在歐洲與中國大陸地區，HDTV的滲透率雖然比不上美日兩國，這主要與消費者習慣和經濟因素有關，但是若仔細觀察HDTV的滲透率成長趨勢，可以發現歐洲和中國大陸地區，一如美日兩國在HDTV銷售比重的成長軌跡，歐洲地區即將突破30％以上的HDTV滲透率，而中國大陸也即將突破10％以上的HDTV滲透率。因此，全球消費者對於HDTV的需求相當清楚，隨著相關節目內容與硬體設施大環境的配合，大尺寸平面電視不斷地壓低售價下，HDTV的需求將會持續帶動大尺寸電視的銷售成長。

依據相關的統計資料如(表一)，可以看出美日地區在LCD、PDP與背投影電視的銷售數字，美國地區在大尺寸電視的選擇上，背投影電視依然是一個主要的選項之一，這和美國地區的居住空間較大亦有相關。在LCD的銷售上，日本地區的LCD銷售數據極佳，這和日本地區的消費習慣較講究細膩的畫質有關，LCD的高解析度可以滿足費者對於細膩解析度的需求。在PDP的銷售狀況上，美國地區就較日本地區來得好，PDP價格較為低廉的特性，頗得美國消費者的青睞，反觀日本，PDP的銷售數字就不如美國來得出色。

若整體看LCD TV、PDP TV與背投影電視的銷售狀況，可以約略看出LCD TV銷售數字約為PDP TV銷售數字的五倍，背投影電視的銷售數字又超過PDP TV，光是美國的PDP銷售數字，就約略是日本與美國家總後PDP TV銷售數字的兩倍之多。

若是看LCD TV、PDP TV與背投影電視2001年到2005的銷售數字與2006年到2008年的銷售預估(圖二)，可以很清楚地看出一個趨勢：在2003年以前，大尺寸電視幾乎都是背投影電視的天下，背投影電視挾其優異的畫質與絕佳的成本優勢，囊括當時大部分的大尺寸電視需求。在2004年以後，電漿電視興起，迅速攻佔了30吋至50吋之間的大尺寸電視市場，而背投影電視則是往更大尺寸如50吋以上的電視市場移動。從2005年開始，LCD TV開始入侵大尺寸市場，32吋LCD TV迅速擄獲大部分消費者的心，2006年LCD TV會將戰場延伸至更大尺寸的領域，預料40吋電視（37吋、40吋、42吋）將會因為LCD TV的加入競爭，迫使低解析度的PDP退出40吋的電視市場，留下高解析度的40吋PDP TV與LCD TV作競爭，LCD TV將由於尺寸上的向上提昇，而成為家中客廳所不可或缺的主要顯示器。LCD TV的勢力範圍由臥室擴張，及於客廳，代表的是LCD TV將會是家中主要的顯示器，而PDP TV面臨的挑戰將會更為嚴苛，在40吋電視必須和LCD TV作價格戰，在50吋電視又必須面臨背投影電視的競爭。無論結果如何，LCD TV成為家中電視主流的角色可以確立，PDP TV與背投影電視將會退居利基市場。

《圖二　背投影電視、PDP TV與LCD TV的銷售狀況與預估》

＜資料來源：inSpectrum；陳浩彰整理，2006/1＞

LCD TV進駐客廳

除了從LCD TV的銷售數字可以看出來LCD TV正逐漸往大尺寸延伸的趨勢之外，若以LCD TV在家中的擺放位置，亦可以看出消費者對LCD TV使用上的認知(圖三)。由inSpectrum的統計資料可以看出明顯的趨勢，LCD TV正逐漸地往消費者心中「真正的TV」角色邁進，在2004年時，超過四成以上的LCD TV是使用於書房或臥室，多半是由多功能的LCD顯示器附加上一些簡單的TV訊號接收功能的電視，尺寸上多半不會太大，主要分佈在17吋到24吋之間，使用上多半是當作LCD螢幕的額外功能或是節省臥室面積使用的解決方案，2004年時用於客廳的LCD TV尺寸上多半在24吋到30吋之間，離消費者心目中理想的客廳電視，在尺寸上尚有一定的落差。到了2005年，LCD TV才正式地跨入了客廳，超過五成以上的LCD TV被使用於客廳之中，尺寸上由32吋LCD TV率先引領風潮，用於客廳的LCD TV尺寸也向上提昇，預計到了2006年以後，40吋等級的LCD TV（37吋、40吋、42吋）將會成為客廳中的不可或缺的要角，也由於40吋等級的LCD TV加入，2006年LCD TV用於客廳的比例將會繼續向上提昇到七成以上，也正式宣告了LCD TV的時代到來。

《圖三　LCD TV於家中擺放位置比重圖》

＜資料來源：inSpectrum；陳浩彰整理，2006/1＞

大尺寸TV主要顯示技術概述

背投影顯示技術

目前市場上最為熱門的背投影技術當推3LCD陣營的HTPS、TI的DLP與製程技術要求極高的LCOS三種技術。現分述如下：

DLP顯示技術

DLP技術是透過DMD晶片（Digital Micromirror Device；數位微鏡片裝置）來作為主要顯示元件，DMD晶片是TI於1987年發展出的技術，DMD晶片中內含有一百多萬個小鏡片（每一個小鏡片約只有常人頭髮厚度的五分之一大小），入射的光源透過這些小鏡片來反射，每一個小鏡片所反射出的光源就是一個畫素（pixel），也就是我們看到的圖像中的每一個點，要正確顯現一個畫素，必須具有表現成千上萬種顏色的顯示能力，為了達到這樣的功能，同時具有處理亮度（Liminance）與彩度（Chrominance）的能力是必備的，DMD晶片負擔了其中的亮度顯示部分，也就是一般所稱的灰階顯示。TI藉由控制每一個小鏡片，使其不斷地變換傾斜角度，來達到各個時間點顯示不同的灰階亮度，這就是TI所謂的Digital Light Processing（數位光源處理技術），灰階亮度的等級高達1024階，也就是說DMD晶片可以表示10bit的灰階亮度。

再來介紹彩度控制的實現方法，為了讓DMD能夠反射出各種顏色，必須讓打到DMD的光線具有基本的三原色，主要的作法有兩種：

前者是成本較為低廉的解決方案，但由於其原理是利用人類視覺殘留的作用，容易產生許多影像上的缺陷；後者則可以改善此種現象，惟採用了3個DMD晶片與較複雜的光機構，價格上會較貴。

LCD顯示技術

最能與DLP顯示技術相抗衡的背投影顯示技術，非日係廠商所推出的3LCD顯示技術莫屬，3LCD顯示技術其實就是HTPS（High-Temperature Polysilicon；高溫多晶矽）技術，發起的主要成員皆是日系廠商，包括Epson、Fujitsu、Hitachi、Panasonic、Sanyo與Sony等，於2005年初成立，目的是為了讓消費者更進一步認識HTPS顯示技術，以抗衡日益坐大的DLP顯示技術。

3LCD顯示技術的原理，主要是透過光機構來達成影像顯示的目的，因此在體積上較難以與使用半導體DMD晶片的DLP技術相比，在光機構的設計上，與DLP顯示技術中的3DMD顯示方式較為類似，紅、藍、綠三原色各有一個專司控制的機構，呈現的方式如下：白光光線先由一個超高亮度的水銀燈泡發出後，經過一個分光鏡片（Dichroic Mirror），將波長較長的紅光分出，再將紅光以外的光束繼續經過第二個分光鏡片，將該光束分成綠光與藍光；分開後的紅、藍、綠三種顏色的光束分別通過三個獨立的LCD面板，最後再由稜鏡（Prism）予以結合成一個完整的影像，然後由投影鏡片（Projection Lens）聚焦投射到屏幕之上成像。

LCOS顯示技術

LCOS顯示技術的誕生是希望能結合DLP顯示技術的優點（體積較小）與3LCD顯示技術的優點（顯示畫質較細膩自然），避開DLP顯示技術的缺點（單一DMD晶片畫質不夠自然，3DMD成本過高）與3LCD顯示技術的缺點（光學元件開口率限制；Aperture Restriction造成的亮度與對比度不足的問題）。LCOS顯示技術為了達成這樣的想法，嘗試將具反射能力的LCD，製作在矽晶片之上，如此既可間採兩者之長，又可避掉兩種顯示技術的缺點。LCOS顯示技術同樣也有如同DLP顯示技術的兩種實現方法，分別是用於低階的單一LCOS晶片顯示與高階應用的三LCOS顯示。使用單一LCOS晶片的LCOS系統，是藉由一個不斷旋轉的稜鏡（或者仍採用色輪裝置），來達成類似於DLP系統中飛輪的工作。而使用三個LCOS晶片的LCOS系統的光機構設計則大致類似於3LCD的光機構設計，只是用LCOS元件來代替3LCD系統的HTPS LCD元件。

PDP顯示技術

PDP（Plasma Display Panel；電漿顯示器）是利用電子在游離狀態與原子核分離時（即處於電漿狀態），發出紫外線來照射螢光粉發出光線，其原理和日光燈很像，只是用於PDP的使用複雜度大為提高，如(圖四)。PDP的每一個Cell內必須灌入混合的惰性氣體，這些氣體經過高電壓控制形成電漿狀態，發出的紫外線經過內層的螢光料就會發出R、G、B三種原色，再加上適當的電子控制電路就可以形成各式各樣的畫面，而電子控制電路分為DC與AC兩種主要形式，目前以AC電子控制裝置為主流。

《圖四　PDP的顯示原理》

＜資料來源：陳浩彰整理，2006/1＞

LCD顯示技術

《圖五　LCD的顯示原理》

《圖五　LCD的顯示原理》

＜資料來源：AUO；陳浩彰整理，2006/1＞

LCD TV與PDP TV的優缺點比較

若是比較目前應用於42吋的大尺寸TV市場，同時也是競爭最激烈的兩種主要技術（LCD與PDP），採用相同尺寸加以比較，其優劣比較如(表二)。

先就畫質部分的各項數字比較，在解析度表現上，LCD TV的解析度明顯可以高出PDP TV甚多，42吋LCD TV可以做到1920×1080的解析度，PDP TV僅可以做到1024×768的解析度，這也是PDP技術最令人詬病的缺點，亦即無法達到高解析度。在色彩飽和度上，PDP顯示技術明顯技高一籌，PDP TV可以達到95％ NTSC標準所定義的色彩飽和度，LCD TV僅可以達到75％ NTSC標準所定義的色彩飽和度。在對比度表現上，LCD TV與PDP TV各有優劣，在黑暗的環境之下，PDP TV可以表現出優越的對比度，高達3000：1，LCD TV僅可以達到1000：1的對比度；在明亮的環境之下，LCD TV由於採用背光模組為光源，可以表現出較佳的對比度，約為250：1，而PDP TV的對比度則巨幅下降到100：1。同樣地，亮度表現上，LCD TV以600cd/m2，勝過PDP TV的450cd/m2。也就是說，整體畫質表現上，LCD TV可以呈現出較多的畫素，呈現較細膩的畫質；而PDP TV則由於對比度表現較好，可以呈現出色彩較為鮮豔的畫面。

再來就LCD TV與PDP TV兩者的基本外觀規格作一比較，在耗電量上，PDP TV約為385W，而LCD TV約為240W，LCD TV在耗電量上較小。一般而言，LCD TV的使用壽命會高於PDP TV，不過PDP TV的售價上通常較為便宜。LCD TV與PDP TV的空間使用上都遠勝於以往的CRT螢幕。

大尺寸TV的未來發展

PDP TV的生存空間持續受到擠壓，在40吋等級的平面電視市場受到LCD TV的強力競爭，而在50吋以上等級的電視又必須直接與背投影電視作正面的交手。主要的PDP面板生產業者面臨如此的壓力，遂於最近聯手成立了一個PDP顯示聯盟（Plasma Display Coalition）主要的成員包含了Hitachi Home Electronics、LG Electronics USA、Panasonic of North America、Pioneer Electronics USA和Samsung Electronics USA等五家公司，這個聯盟主要是針對北美地區的PDP作一個市場行銷上的合作，並希望能夠扭正市場上消費或零售商對PDP技術的不正確解讀，來提振PDP TV的銷售業績。

在LCD TV的發展上，製造成本的持續下降是提昇LCD TV市場滲透率的不二法門，在LCD TV的原材料成本上，背光模組是一個重要的項目，由於LCD TV逐漸向大尺寸之路邁進，背光模組中使用的冷陰極管數目迅速增加，冷陰極管存在著許多控制穩定度與供給上的問題，同時數量增多的冷陰極管使用也會增加耗電量。目前包括LED與最新的奈米碳管都嘗試著被導入作為LCD TV的背光源之用，LED可以降低耗電量，同時會有較佳的色彩呈現效果，惟LED目前的成本尚比不上冷陰極管；奈米碳管則是相當具有潛力的新興技術，Applied Nanotech（Nano-Proprietar的子公司）利用該公司的專利奈米碳管墨和印刷技術，研製出奈米碳管燈結構，根據Applied Nanotech表示，奈米碳管可望成為未來大螢幕平面電視重要的技術之一，而且最快有可能在2007年作為LCD TV的背光源，以取代冷陰極管背光源，奈米碳管除了可以降低背光源成本外，同時亦提供了一個無汞的背光源選擇，在世界各國紛紛實行RoHS的禁令之下，奈米碳管背光源是一個必須注意的技術。

結語

大尺寸電視是家中的主要電視，在背投影電視、PDP TV與LCD TV三種顯示技術競爭之下，先由背投影電視領先，PDP TV隨後趕上，如今LCD TV應可順利接棒。世界各國的HDTV即將或已陸續試播，對於解析度較高的LCD TV更是一大利多，LCD顯示技術儘管仍然存在著許多的問題，卻是現階段與往後數年內價格與畫質兩者平衡考量下的最佳選擇。展望未來，LCD TV在面板成本上仍有很大的壓縮空間，透過新世代面板廠的設立，面板的製造成本可以進一步降低；在LCD面板原材料上，能有許多可以努力的空間，如佔面板成本極高的背光模組就有很多種新方案在開發中，LED與奈米碳管都是極富潛力的研究方向。

除了LCD模組的成本壓縮，LCD TV的崛起也提供了家電業者拓展品牌的新舞台，如歌林成功地結合了Syntax，在美國創下銷售佳績，許多傳統資訊大廠也躍躍欲試，如華碩近期推出了一款售價超過Sony的LCD TV，就是標榜採用Ｓharp面板的高畫質路線，LCD TV的重要性在於它在未來數位家庭中的重要戰略位置，預期未來將是競爭最激烈的家庭數位產品。

延 伸 閱 讀

未來智慧手機的電源管理技術 其實現在顯示器更新換代的速度相當驚人，從技術上說CRT已經慢慢被LCD所取代，而在我們現在看好的LCD之後，就眼下知道的，就有PDP、SED與OLED等。相關介紹請見「 LCD顯示技術探究與評點」一文。 LCD（Liquid Crystal Display）對於許多的用戶而言可能是一個比較新鮮的名詞，不過這種技術存在的歷史可能遠遠超過了我們的想像——在1888年，一位奧地利的植物學家F. Renitzer便發現了液晶特殊的物理特性。在85年之後，這一發現才產生了商業價值，1973年日本的夏普公司首次將它運用於製作電子計算器的數位顯示。你可在「 LCD顯示技術詳解 」一文中得到進一步的介紹。 等離子顯示幕PDP是一種利用氣體放電的顯示裝置，這種螢幕採用了等離子管作為發光元件。大量的等離子管排列在一起構成螢幕。每個等離子對應的每個小室內都充有氖氙氣體。在等離子管電極間加上高壓後，封在兩層玻璃之間的等離子管小室中的氣體會產生紫外光，從而激勵平板顯示幕上的紅綠藍三基色螢光粉發出可見光。在「 液晶面板業者全力擴產OLED、PDP技術持續發展」一文為你做了相關的評析。

市場動態	調查機構iSuppli針對即將開展的全球最大消費性電子展CES提出展前觀察，其中在產業焦點所繫的平面電視產業方面，無疑將是廠商們在高畫質顯示技術以及數位電視晶片的競賽。相關介紹請見「 CES將開展平面電視顯示技術競賽焦點」一文。 東芝與佳能將推出SED電視，針對此，工研院IEK研究經理鍾俊元認為，SED一旦推展有成，將對現有平面顯示產業造成莫大衝擊，相當值得關注。你可在「 SED打亂平面電視生態」一文中得到進一步的介紹。 在日本CEATEC電子技術展上，兩大平面電視技術正進行一場對決：日本松下電器的電漿電視技術，和夏普的液晶技術各擅其場。東芝與佳能則推出新一代SED顯示技術，凸顯平面顯示器科技的競爭已進入白熱化階段。在「 平面電視對決 電漿大戰液晶」一文為你做了相關的評析。