LCD Relating

目前只貼了我電腦裡一部份的資料,慢慢會再把手邊有的資料增加上來!

Tuesday, May 24, 2005

台韓加入競逐OLED市場 日廠積極爭先大日本印刷研發出採光觸媒新製法技術 良率可望提升3倍

(國際新聞中心蔡韋羽/綜合外電) 2005/05/24




 據日經產業新聞報導,大日本印刷研發出利用光觸媒的有機電激發光顯示器(OLED)面板新製法,與以往的塗佈方式相比,良率可提高3倍左右。該公司預計在2007~2008年開始樣品出貨,期望以更低的製造成本、加上更新的製造方式為武器,搶攻OLED面板市場。據悉,該公司試作的面板尺寸大小為2.4吋,將先從手機等應用產品切入。

 另一方面,被視為次世代薄型面板的明日之星OLED面板,因後勢看好,台、韓、日等亞洲三地的廠商前仆後繼競逐該市場,預料日後三地的競爭將更形激烈。報導提到,有關OLED面板的材料研發、生產技術等雖仍在進化階段,不過,在大日本印刷等後進廠商持續研發相關技術下,有可能對先進廠商造成的極大威脅。

 據市調機構iSuppli公佈的調查數據指出,2004年南韓三星SDI(Samsung SDI)以44%的市佔率,擠下2003年的市佔冠軍廠商東北Pioneer,成為全球OLED面板廠商出貨之冠;而東北Pioneer的市佔率則驟降至20%。另外,台廠錸寶科技亦有進步,市佔排名由2003年的第三晉升至第二。台、韓廠逐漸挺進,已對日廠形成衝擊。

 東北Pioneer目前量產的OLED面板為被動式,主要用於手機次面板;而主動式則因製造技術較難,多用於手機主面板。

全球32吋LCD TV市場需求強勁

(記者袁顥庭/台北) 2005/05/24

 液晶電視(LCD TV)全球持續熱賣,尤其是主流的32吋LCD TV,目前32吋LCD TV價格亦持續下滑,使市場需求更加強勁。而近期市場即傳出,32吋LCD TV面板供應吃緊,使南韓面板大廠樂金飛利浦(LPL)日前通知下游系統廠商,6月將調漲32吋LCD TV面板價格5美元的消息。

 目前台灣32吋LCD TV跌破新台幣4萬元,南韓國內的32吋LCD TV價格也已跌破200萬韓元(約新台幣6.3萬元),而美國出現1,790美元的價位(約新台幣5.6萬元),日本32吋LCD TV價格則將近20萬日圓(約新台幣5.8萬元)。

 全球32吋LCD TV價格下滑,使得市場需求持續成長,造成近期32吋LCD TV面板供應吃緊,面板廠商表示,6月32吋LCD TV面板價格可望走穩,而LPL甚至有意微幅調漲32吋、20吋LCD TV面板報價。

 台灣家電廠商大同(2371)、歌林(1606)均接獲LPL的漲價通知,6月32吋LCD TV面板將調漲5美元,20吋產品亦有調漲可能。家電業者指出,目前32吋LCD TV供應雖吃緊,但面板廠供貨仍正常,除LPL擬調漲價格外,台系面板廠6月報價則是止跌回穩,維持在570美元左右的價位。家電業者表示,由於調漲幅度不大,此一成本電視廠商將自行吸收。

 奇美電子(3009)表示,目前32吋LCD TV面板的確出現供應吃緊的狀況,依訂單狀況看來,未來2、3個月都大致如此,預期至9月時市場的供需和價格可能會出現比較大的變化。面板廠表示,LPL由於第一季(Q1)出現虧損,很可能是藉此機會調漲價格、改善獲利狀況,此次放出微幅調漲的消息,似乎是測試市場的動作,其後續動作值得觀察。

Friday, May 20, 2005

LCD TV創造新舞台IC設計業者整軍待發

【鄭凱雯】 2004.06



工研院經資中心發佈2003年台灣前十大IC設計公司的排名依序為:聯發科、威盛、凌陽、聯詠、瑞昱、揚智、晶豪、義隆、奇景光電以及鈺創。值得注意的是,奇景光電以甫成立兩年的新秀之姿進入十大,聯詠的排名更是大幅前進,除了反映終端產品面的變化之外,更揭示LCD TV的成長效應正逐漸擴散。

PC產業的蓬勃造就台灣IC設計的基礎,一代拳王的地位或許代有新人競逐,而角逐的過程打造台灣設計業者堅實的系統設計能力。自從2001年的不景氣開展後,IC設計業者莫不為了尋找新利基所苦,因為該開發的領域幾乎都有廠商投入,連帶影響創投業者,大嘆找不到投資標的。上述瓶頸根本的原因在於應用端的發展已經達到成熟極限,上游業者的產品開發空間不大。在業者苦苦尋覓殺手級應之際,手機每年平均5億支的需求量無異是天降甘霖,讓許多停滯不前的應用如CMOS Sensor、藍芽等技術鹹魚翻身。

手機帶動的漲勢未歇,緊接在後的是LCD TV,根據IDC的資料顯示,LCD TV 2002~2007的CAGR將高達78%,於2007年底出貨量達到37.4 Million。而LCD TV所需的關鍵元件如Scaler、De-Interlacer以及色彩補償IC,目前涉足的廠商不多,對於台灣IC設計公司來說,將是一塊充滿機會的應許之地。

以LCD TV控制IC為例,投入的IC設計業者自2002年開始浮出檯面,國外大廠如Genesis、Pixelworks、Trident、Philips已針對標準市場推出產品。而台灣廠商則包括凌越、兆宏、凌陽等,已陸續有所斬獲。根據拓墣產研的資料顯示,LCD TV控制IC的市佔率以Pixelworks的40%拔得頭籌,其次是Trident的24.2%,台灣設計公司如兆宏和凌越則以18.2%、10.6%緊追在後。

以LCD Driver IC嶄露頭角的奇景光電,則是順暢地由中尺寸邁向大尺寸,完整提供從XGA、Source到Gate Driver等全線晶片,奇景光電IC設計中心副總經理蔡志忠表示,該公司將進一步於今年中推出Video Processor、De-Interlacer、Scaler以及MPEG Decoder等。顯示LCD TV已為台灣的IC公司提供一個大展身手的舞台。

系統整合能力見真章

凌越科技產品企劃處協理陳吉田表示,在LCD TV的設計中,搶先推出IC不代表克敵制勝,後續的軟體開發和系統整合才是真正的障礙所在。該公司於2003年底推出台灣第一顆De-Interlacer,為此,該公司編制一個25人的系統軟硬體整合團隊,目前大同全系列歐規的LCD TV皆採用凌越的IC。

回顧投入的時間點,凌越科技自2001年開始由純LCD螢幕的領域轉進小型(15"~23")的LCD TV,於2003年成為台灣第一個量產LCD控制IC的廠商。陳吉田強調,系統廠商希望拿到具有前瞻性和客制化的解決方案,為此該公司團隊陪著客戶歐洲走透透,針對歐洲區域性的收視需求進行軟體和系統設計。

豐藝電子總經理李沛霆亦表示,現階段購買LCD TV的消費者多屬願意以價錢換取效能的先期使用者,對於有意切入的台灣廠商來說,均須在效能提昇多下功夫才是進入LCD TV市場的關鍵。而LCD TV所需的Scaler、De-Interlacer以及色彩補償IC,對於台灣IC設計公司來說,將是一塊充滿機會的領域。此外,通訊及PC的進入策略不一定適用於LCD TV,由於相關的IC設計仍處於萌芽期,加上色彩呈現不但講求效能而且主觀成分高,貿然以低價主打強調效能表現的的LCD TV市場,並非明智之舉。

LCD TV提供新利基

除了控制IC和驅動IC,液晶加速和色彩管理亦為設計公司的嶄新領域。液晶加速(overdrive)是大尺寸面板必備的功能,過去由日本(Kawasaki)等廠商主導,將成為LCD TV關鍵IC之一。而色彩管理技術,亦多掌握在日本消費性電子大廠如Sony手中。鈺瀚科技總經理陳政嶸表示,在設計上,17吋以上LCD TV所需的液晶加速器大多在Timing Controller裡面。台灣的Timing Controller IC多來自於日本,近一年才開始有廠商投入。

鈺瀚科技在液晶加速器的策略是選定面板廠,而色彩管理引擎則主要供貨給系統廠商,目前已獲得7~8廠商的Design In,已於今年2月開始出貨,對營收的挹注預計在今年Q3浮現。台灣目前尚欠缺LCD TV的的影像調校引擎技術,可說是相當值得IC設計公司投入的領域。另外Timing Controller目前已開發到3.5代,技術上改變驅動架構,做到較快的反應時間,約5msec。出貨狀況從小量逐漸放大中,主要供貨給筆記型電腦和LCD Monitor所需。

不同於IT產品,電視代工不是標準產品,對於不熟悉電視產品的台灣廠商來說,堪稱是嚴格的挑戰。對於想要取得日本代工訂單的OEM廠來說,色彩補償功能是亟待突破的瓶頸。從價格上來看,Timing Controller加上液晶加速器,日本廠商的報價約10美元,美國廠商報價則約為5美元;色彩管理引擎的價格則在5~10美元之間,兩者都還處於高毛利階段。

設計創意源源不絕

LCD TV商機中,面板廠商獲益最大,其次則為控制IC廠商,緊追其後則為系統裝廠商。對於設計公司來說,控制IC之外,對色彩、影像品質的提昇、無線傳輸等面向都是相當值得投入的面向。LCD TV的崛起,在產品端提供源源不絕的創意,例如將喇叭與玻璃面板整合,加上標準未定,存在IC設計公司揮灑的空間,供台灣業者發揮技術整合和快速商品化的優勢。如同凌越科技陳吉田所言,未來台灣前10大設計公司,將出現更多投入LCD TV發展的廠商。

Genesis重拳出擊 左攻電視控制單晶片 右控台灣廠商侵權

【李書齊】 2004.05



LCD控制IC市場戰況激烈,外商與本土、以及本土與本土廠商間的殺價競爭,已經使得這塊市場顯得混沌不明,投身其中的廠商也各彈各調,除將產品推出時程及規格嚴格保密外,技術領先的外商也利用專利權的佈局,企圖打壓本土廠商的氣勢。

在LCD控制IC設計廠商Genesis來台灣舉行的產品發表會上,執行長Eric Erdman表示,由於看好各類平面電視成長潛力,Genesis除在台灣將其高級家庭劇院組的解交錯掃描(De-interlacing)技術-DCDi普及化外,且將於今年Computex展期間推出下一代LCD TV控制IC單晶片,Genesis除計畫繼續保持目前在顯示器市佔率過半的地位外,還企圖以此顆單晶片,躍登新機種LCD TV控制IC的龍頭地位。

Genesis台灣分公司總經理林志宏表示,Genesis在2000年透過購併競爭對手Sage,轉手取得Faroudja相關的家庭劇院組產品與De-interlacing的技術後,Faroudja曾3度以De-interlacing與影像處理技術(DCDi)贏得美國艾美獎的肯定。

Erdman表示,台灣、韓國TFT LCD面板業者新產能陸續開出,未來幾年LCD TV將進入高成長局面,其他如電漿電視(Plasma TV)、前/後投影電視(Projection TV)等各類平面電視應用也推陳出新,未來發展潛力無限。因此,過去只佔Genesis營收比重10%的TV控制IC,今年將提昇至30%左右。

雖然平面電視市場將持續高度成長,不過林志宏表示,對於控制器設計業者的動態影像品質的挑選也愈趨嚴峻,Genesis將把原來只屬於少數Faroudja消費者的視覺經驗普及化,全力支援採用Genesis解交錯掃描技術的台灣客戶。目前台灣市場佔Genesis的營收比重約50%,晶片則是交由台積電以0.18微米製程生產。

另外,Genesis也利用專利權的官司企圖影響台灣LCD控制IC廠商的出貨,晨星(Mstar)、晶捷都是Genesis控訴侵權的對象。根據美國國際貿易委員會(ITC)最新的判決結果,初步認定晨星侵犯Genesis美國第5,739,867號專利,一旦侵權案最終獲得確認,裝有晨星相關控制IC的顯示器將限制進口美國。Eric Erdman對此表示,Genesis非常高興ITC能夠做出這樣的決定,並且確立Genesis在低成本顯示器以及低階LCD TV控制IC的技術地位。該專利主要是處理影像在垂直及水平兩方向等比放大的裝置,而這裝置也是從事設計控制IC時,需要用到的基本技術之一。

LCD TV專欄LCD TV市場2005引爆控制IC廠商佈局策略費思量

【黃仁宏】 2004.05



在全球五代廠產能陸續開出下,業界認為2005年將是LCD TV市場的起飛期,而以目前全球近100億台CRT電視的取代效應,將為相關的IC設計廠帶來可觀的商機。LCD TV一般被視為跨入數位電視市場的試金石,多數LCD Monitor控制IC業者也已轉進LCD TV控制IC領域。這個市場千變萬化,許多產銷議題逐漸成形,本文將徹底探討。

本文主要針對目前進入LCD TV控制晶片組相關核心元件的業者做說明,首先由表1可以看出,已投入(包括宣佈計劃、樣本發表、量產出貨)LCD TV控制晶片組市場的設計業者,皆憑藉本身不同的IP優勢進入市場,除了延伸既有領域,往前端De-Interlacing功能整合的LCD Monitor控制IC業者之外,在視訊解碼器(Video Decoder)早有著力的廠商,如Trident或STMicro等,也挾時勢發表三合一的整合型晶片組,Trident為目前最早在整合型晶片組量產出貨的業者,已擁有不錯成績。

另外,基於不同的技術背景與市場策略,可以將晶片商分成三種類型:

技術領導型

此類型廠商多為外商,在固定成本(overhead)較其它晶片商為高的情形下,技術領導型廠商多強調技術研發及追求高毛利,在LCD TV控制IC領域,目前以Pixelworks、Genesis、Trident為代表。

轉換跑道型

此類型廠商原本在LCD Monitor Control IC上佔有一席之地,但在2002年市場轉而強調晶片整合度及成本持續要求下降的趨勢中落後他廠,市佔率節節下降,在平衡營收的壓力下,市場策略迅速轉往當時尚為低競爭區塊的LCD TV Control IC市場,目前在主要競爭者尚未進入市場之前,已享有先佔優勢。不過,在全球LCD TV出貨量仍不大的情形下,對整體營收的貢獻其實不多,此類型廠商可以兆宏電子(MagicPixel)、創品電子(Trumpion)、凌越科技(Topro)以及晶磊半導體(SmartASIC)為代表。

穩健以對型

此類型廠商在LCD Monitor Control IC上佔有一席之地,競爭優勢在於擁有較高程度的晶片整合(如混合訊號處理)能力及成本降低能力(如Foundry廠的投單支持),但在進入LCD TV控制IC市場的進度上則較為落後,這樣的原因可能在於此類型廠商目前仍將主力放在佔出貨量大宗,對營收較有實質影響的Monitor Control IC(亦即Scaler),其二則是市場上對於LCD TV的主流需求並未真正顯現出來,目前並不想在市場萌芽期中消耗大量資源,所以產品策略傾向於等待市場需求成熟才推出產品,此類型廠商則以瑞昱半導體(Realtek)、晨星半導體(Mstar)、聯詠科技(Novatek)為代表。

目前出貨仍以中低階產品為主

就目前已經量產(mass production)的產品而言,從圖1及表2可以觀察到,多數晶片商產品策略仍回應了2003年LCD TV系統市場的主流需求,亦即佔LCD TV出貨量大宗的Standard Level TV與Entry Level TV(Multimedia Monitor)兩種等級,輸出解析度也依出貨大宗,規格開在15吋XGA級Entry TV、17吋SXGA級Entry TV,及20吋VGA級、30吋WXGA級Standard TV等。

此產品階段中,技術領導型廠商通常會較有Time to Markets的先佔優勢,以Pixelworks及Oplus為例,通常會採取原本即在市場上運作的高規格產品(如Projector用控制IC),以減低功能(down grade)的方式推出適用於LCD TV的控制IC,如Pixelworks的PW166或Oplus的Monet203即為此類型產品,其較為成熟的視訊處理技術也使得系統商導入時程較為短,傾向採用。一般而言,Standard Level與Entry Level等級的控制IC,其導入設計的時程約在半年~一年之譜,但Monet203則相信可以在半年之內完成量產準備。

另外,轉換跑道型廠商則基於當初策略,傾向於發展中、低階Multimedia Monitor路線,以Scaler原有的2D De-Interlacing功能執行視訊處理,視為3D級晶片出貨,在不耗費龐大開發成本的情況下,搶佔2003年的利基市場。包括兆宏電子的MX88L284AEC、創品電子的ZiproSX即為此類型代表晶片。而視系統客戶對於畫質的主觀要求不同,部分中階2D級晶片如凌越的TP6760即有不少模組出貨到Standard Level等級LCD TV,尤其以台灣LCD TV OEM系統商為採購大宗。

控制IC廠商佈局未來高畫質市場

另外,就各晶片商所發表的產品輪廓(Product Roadmap)而言,從圖2及表3也可以觀察到,多數晶片商的規格制定,已具體地朝向2004年及未來2005年因應而生的LCD TV系統市場需求,兼顧Standard Level TV與Premium Level TV等級的應用,如HDTV輸出(1080P Outputs)、DVI視訊輸入或是HDCP/HDMI解密訊號規格等,已成為晶片商在此階段規格開發上的重要考量。輸出解析度的規格則多開在15吋XGA級Standard TV、20吋SVGA級Standard TV,及30吋WXGA至WUXGA級Premium TV等。

在此產品階段,可以觀察到幾個現象,首先是在Scaler市場,亦即LCD Monitor控制IC市場全球佔有率第一的Genesis已正式進入LCD TV控制IC市場,並補足Premium(gm1601)、Standard(gm1501)及Entry Level(gm5221、gm2221)等級的相關產品線,就目前台灣多家系統商皆有導入設計的情況下,相信未來將有不錯的量產出貨潛力。另外,目前在LCD TV控制IC領域全球市佔率第一的Pixelworks則陸續推出新一代的完整產品線,包括Premium Level的PW181套餐方案以及Standard/Entry Level的PW1306等,PW1306主要用來取代原本Entry Level(PW13X)級產品線。

在台灣晶片商方面,轉換跑道型廠商如前述的兆宏、創品及凌越等,則在2D等級控制IC後,陸續推出符合Premium TV等級的產品線,用以補足原有空缺市場,代表型晶片為兆宏的MX88L285、創品的p.HD.及凌越的TP6761等。最後,具較佳技術整合能力(亦代表部分成本競爭能力)的台灣晶片大廠如瑞昱半導體的RD2620及聯詠科技的NT7260單晶片(含Video Decoder)也將分別於2003年第四季及2004年第一季進入市場,預計在半年到一年之間即會對市場生態產生排擠效應,相信LCD TV控制IC的價格底限將受此影響,在2004年第一季時發酵,而規格走向差異化、整合化的議題也將受到重視。另外,相對於Standard及Entry Level等級,Premium等級的LCD TV控制IC,其導入設計時程依晶片商系統整合能力,約需耗費一年至一年半之譜。

以日系及韓系製造商所販售的主流Pure LCD TV模組(15吋及30吋分佔2003年出貨量大宗)為例,探討LCD TV控制晶片組的成本架構,由圖3及表4可以知道,控制晶片組(或控制板)所花費成本只佔整體LCD TV終端系統售價的2%(15吋)~3%(30吋),正因為如此,控制晶片商在系統商採購時的議價空間比起佔18%(15吋)~19%(30吋)的LCD面板廠來講,則顯得相對弱勢許多,所以LCD TV控制IC價格便常受到系統商比價效應,以及面板廠產能吃緊時隨之而來的整體成本擠壓。

另外,從圖3及表4也可以了解,目前市場上皆認為LCD TV市場能否迅速起飛是取決於LCD TV終端產品價格能否下降到消費者足以接受的程度,而LCD TV價格能否下滑則取決於五代廠及六代廠的面板產能是否穩定開出,使價格得以快速下降,但我們可以看到,除了通路商所附加上去的利潤成本以外(約12%~15%),多數日系及韓系製造商所販售的LCD TV終端產品價格仍嫌過高,這主要在於多數毛利仍把持在系統商本身不願將利潤降低,從圖3及表4可以得知,就算扣除其它未條列的經營費用(如人事、稅賦、行銷)後,日系及韓系製造商的毛利仍會在40%~50%之間,十分驚人。而整體材料成本,包括面板模組(Panel Module)、電子零組件(Electrical)以及組裝材料(Material)則佔終端產品售價的23%(15吋)~27%(30吋),當然在這其中,面板模組佔總材料成本的70%(15吋)~85%(30吋)。

另外,表5選擇了2003年在Pure LCD TV等級與Multimedia Monitor等級的市場主流TV模組做為成本價格上的討論樣本,從表5中可以知道目前控制板的主要成本仍落在三顆主要核心元件上,分別為調諧器(Tuner)、視訊解碼器(Video Decoder),以及本文強調的控制IC(Controller/De-Interlacer & Scaler)上。而屬於新興市場的控制IC因此成為各家晶片商競爭標的,部分Premium Level TV則因要求較高的畫質及功能表現,所以必須增加不少選擇性元件成本,如HDCP/HDMI、PIP/POP Channel、雙顆Tuner或Video Decoder等硬體成本,整個控制板成本價差可能因此拉開20~30美元之譜。而回應圖1與圖2,目前Premium Level TV等級用的控制IC,系統商可接受價格約為30~35美元;Standard Level TV為15~20美元;Entry Level TV則為10美元上下。

日韓委外需求 Q1浮現

截至2003年第2季為止,觀察全球LCD TV控制IC產銷值統計,從表6可以知道,技術領導型廠商目前在出貨量及市佔率上遙遙領先台灣轉換跑道型廠商,正享受著強調技術研發所帶來的高毛利回收期,Pixelworks及Trident目前佔有約全球65%的市場,其它則由台灣轉換跑道型廠商瓜分。但由整體出貨量來看,仍可以感覺到市場仍是處在加溫狀態,真正大量出貨的時間點可能還是需要配合五代廠與六代廠LCD TV面板產能開出,預估2005年初期才有可能實現。

另外,雖然截至目前為止,佔LCD TV出貨量大宗的日系家電大廠(Sharp、Matsushita、SONY)其LCD TV控制IC委外量仍然不高,但由2003第三季開始,包括日系Sharp及韓系Samsung、LG等製造商持續釋出的控制IC或單獨型(stand-alone)De-Interlacer委外動作看來,委外需求所產生的量將在2004年第一季之後陸續開出,台灣晶片商在美系資訊大廠如DELL、Gateway等開始發展Pure LCD TV等級市場後,擁有更佳的接單機會與空間。

上下游產業鏈緊密結合 創造持久戰力

相較於LCD Monitor控制IC只需專注於Scaling功能,LCD TV控制IC則因TV控制板上還有其它許多核心元件,如Video Decoder、De-Interlacer或用來配合歐/美規視訊系統功能的晶片,如V-Chip、Close Caption及Teletext等,所以系統商對於晶片商系統整合能力的要求也比較嚴苛。另外,相較於LCD Monitor傾向於發展標準化、規格化的IT產品型式,LCD TV則是較為強調因地制宜、因人而異的客製化CE產品,所以晶片商在系統功能或色彩調校等關鍵差異技術的發展上,也需耗費較大的資金、時間以及人力成本去考量。而最後的關鍵因素則存在於整個LCD TV產業供應鏈上,包括系統(System)、面板製造商(Panel module)及關鍵零組件(Electrical)等區塊,上下游間能否以母雞帶小雞的方式,或以異業聯盟的方式擴大自我的發展規模,應是打這場持久戰不可或缺的因素之一。

就各層面衡量成功的機率

技術層面

1. 基礎技術(Fundamental):能否快速開發出核心硬體(H/W),並嵌入必需的視訊處理功能。

2. 關鍵技術(Critical):畫質處理技術(Video Quality)是否與其它晶片商有差異性或表現程度較為優良;與控制板其它晶片的技術整合能力(Integration),亦即有效降低晶片成本,提昇產品競爭力的能力。

3. 系統整合能力(System Integration):包括韌體(F/W)、軟體(S/W)及客製應用調校(AP/OSD)的設計能力。

4. 技術支援(Technical Support):在導入設計過程中,是否有足夠的FAE人力與技術能力提供系統商支援。

5. IP專利(Patent/IP cores):是否已有自身的核心IP優勢,否則便需考慮可能的權利金支出或技術侵權的可能。

資本層次

1. 是否有能力承擔固定及變動成本的支出。

2. 在產品成熟前,不斷更改版本的資金支出。

3. 假如對手先有量出來後,採取以量制價的壓迫行為,是否有能力繼續支撐本身產品開發的支出。

供應鏈層次

1. 在本身研發人力有限(能承接的案子有限)的情況下,能否爭取到主要客戶/大廠,是否擁有與面板廠共開規格推給客戶的能力與合作關係。

2. 是否擁有晶圓廠在投單價格上的支持。

(本文作者目前任職於拓墣產業研究所)

全面提昇的數位相機技術

【葉德川】 2004.04



步入2004年之際,全球一致看好的電子產品,包括TFT-LCD、DVD及數位相機。與前兩項產品相比,數位相機市場熱絡的時點相對較早,但領導大廠悄悄地將旗艦機種推上了800萬畫素,消費者仍可從新產品中感受到新技術帶來的便利性。

部分市場人士認為,數位相機在進入300萬畫素或是500萬畫素時,產品開發將達到一成熟階段;而筆者卻認為隨著關鍵技術的提昇,數位相機仍有相當大之發展空間。以下將數位相機分為不可更換鏡頭型及單眼型兩部份做探討。

畫素持續向上的不可更換鏡頭型數位相機

不可更換鏡頭型仍為市場主力

根據光電科技工業協進會(PIDA)的資料推估,2004年全球數位相機市場有可能接近6,000萬台。現階段一般大眾熟悉的數位相機,主要還是不可更換鏡頭型的數位相機,這部分是數位相機市場的主力。此外,由於單眼數位相機單價快速接近合理價位,造成單眼數位相機市場快速成長,未來深具潛力,故本文將此列為另一重點。相機手機在2003年快速崛起,也常被提出與數位相機比較分析,筆者認為短期內照相手機的供應商對該產品之定位仍異於數位相機,市場區隔明顯,但未來隨著時間之加長,市場重疊部分可能加大。照相手機市場特性不同於數位相機,在此不做討論。

周邊技術左右高畫素數位相機「一步到位」

2003年底Sony推出DSC-F828為800萬畫素旗艦機種,部分市場人士認為是單一事件。畢竟在電腦或是印表機等週邊,支援800萬畫素的影像仍嫌吃力;這也是一般認為300萬畫素或是500萬畫素,將是數位相機一個發展階段的背景因素。

2004年初隨著Canon的PowerShot Pro1、KonicaMinolta的DiMAGE A2、Nikon的Coolpix 8700、Olympus的Camedia C-8080 Wide Zoom等800萬畫素產品的陸續推出,顯示出畫素不斷向上提昇的趨勢。週邊技術確實左右著數位相機的發展,正因為如此,數位相機的發展才沒有發生「一步到位」的情形。實際上,市場對於數位影像畫素相當於傳統影像的換算,存在著一些推估,可能是數百萬畫素或是數千萬畫素;但隨著技術的提昇,產品線也會重新定位,相信今日應該不會有業者認為「百萬畫素」是數位相機的入門機種吧!

@3:Sharp在2004年第一季推出一款針對輕薄型數位相機開發的CCD

@0:Sharp的「RJ21T3AA0PT」及「RJ21T3AA0ST」,有效畫素達到600萬畫素。該產品光學部份尺寸為1/1.8吋,與該公司現有400/500萬畫素產品相當,故2004年重量100g至200g的數位相機應可提昇至600萬畫素。而500萬及400萬畫素將是常見的機種,300萬畫素的數位相機最少還有1~2年的產品生命週期。

在CCD的色彩方面,Sony於2003年成功開發出採用4色彩色過濾器的CCD影像感測元件,在紅(R)、綠(G)、藍(B)3種顏色之外增加了名為「艷綠色」近似藍綠色的色彩。由於CCD和人眼的分光靈敏度分佈不同,因此在色彩再現性上存在差異。此次的CCD與使用3色彩色過濾器的該公司原產品相比,可將色彩表現上的差異減小一半。此次開發的產品,目標是提高彩度,做到膠捲底片的色彩再現性,該產品已經配備於Sony的旗艦機種DSC-F828中。

鏡頭技術不斷更新

過去幾年配合數位相機體積小型化,新的鏡頭技術不斷推出,2000年首推Canon的「一日圓硬幣大小的鏡頭」。Canon在2000年確立往機體小型化之方向發展後,可是當時並無現成的鏡頭支援其開發理念,該公司為此專門開發了一組鏡頭,成就了此後的「IXY Digital」時代。Minolta的「DiMAGE X」系列的屈曲光學鏡頭組,以及Pentax「Optio S」系列與Casio「EX-Z」系列共用的「Sliding Lens System」,都是這幾年鏡頭新技術的代表。

此外,Philips在2004年德國舉辦的CeBIT,展出完全不使用可動元件的可變焦液體鏡頭系統「FluidFocus」。該系統使用像人眼一樣的液體透鏡,通過改變形狀來調整焦距。該公司正準備進行量產,能夠克服目前大多數低成本圖像系統存在的定焦缺點。試製的透鏡尺寸為直徑3mm、長度2.2mm。能嵌入小型光學產品使用。

透鏡部分由折射率不同的兩種不混溶液體組成。一種是導電性水溶液,另一種是不導電性油,將兩種液體加入上下兩面透明的短圓筒中。圓筒側壁和上下均有一面進行了疏水性處理,因此導電性水溶液在形成曲面的狀態下非常穩定,能夠具有球狀曲率的凸透鏡作用。在上述狀態下,施加與疏水性處理面垂直的電場後,疏水性會降低,就能對透鏡形狀進行操作。改變施加電場的強度後,會由凸透鏡順利地變成凹透鏡。

Philips展示的FluidFocus系統的焦距為5cm至無限遠,焦距切換時間不足10ms。使用直流電壓調節焦距,耗電量幾乎等於零,因此適合於電池驅動的產品。據該公司的試驗結果,耐用性很高,就是變焦100萬次以上,也不會產生光學特性下降的情況。由於還具備很強的耐衝擊性和較大的可動溫度範圍,因此最適合於移動終端。

上述技術極具潛力,但是必須解決幾個前提,才有機會應用於數位相機上。首先是日本產業本位主義極重,不輕易接受外來技術,且相當保護自己的研發團隊;其次是類似像Philips的歐美廠商,尤其是歐洲廠商,對自身研發技術的衍生效益自視頗高,在權利金方面很難與被授權的廠商達成共識。短期內如果還是由日系廠商主導數位相機產業,相信鏡頭的發展還是以日系技術為主。

抖動補償功能漸受重視

另一趨勢是因應高倍數光學變焦鏡頭的機種比例增加,「抖動補償功能」的需求因此產生。在使用高倍數光學變焦功能的同時,若不用三腳架手持攝影,攝影者總會產生不可避免的微小晃動。尤其在快門速度較低時,抖動的影響會更大。此外,由於大多都利用液晶畫面而不是取景器進行拍攝,因此比傳統相機更容易產生抖動。對因攝影者手部搖動而產生的「光軸偏移」進行補償,就是「抖動補償功能」,此功能過去多用在高級單眼相機中。

Panasonic數位相機採用的「抖動補償」技術,是由鏡筒中間的抖動補償透鏡裝置,根據光軸偏移,而使用磁力滑動懸空狀態的抖動補償透鏡。不僅對照片,還能夠對錄影進行抖動補償。該公司配備高倍數光學變焦鏡頭的「DMC-FZ」系列,即採用光學抖動補償功能。2003年進一步在3倍光學變焦的「DMC-FX」系列也採用此功能。該方式的缺點是:由於必須在相機鏡筒中配備抖動補償裝置,因此在過去鏡筒總是很大。Panasonic透過改進透鏡等元件,成功地大幅縮小了該裝置的尺寸。其實,普遍認為一般型的數位相機,才是最需要抖動補償功能的數位相機。原因在於大多數一般型數位相機的用戶,都是不擅長拍攝的人,因此經常會產生重影照片。

同樣是光學補償方式,KonicaMinolta則採用了通過移動CCD進行補償的裝置。2003年9月,該公司上市了配備光學抖動補償裝置「Anti-Shake」的「DiMAGE A1」。Anti-Shake通過沿直向和橫向分別配備的一個壓電元件來移動CCD,修正光軸。由於該方式的抖動補償裝置非常薄,嵌入CCD時也只有6mm,因此比透鏡移動式更容易配備於超薄產品中。而且由於抖動補償裝置配置於機身側面,因此不需對現有鏡頭裝置進行設計調整。只要「Anti-Shake」的成本不斷降低,該公司今後還可能將該技術應用於袖珍型數位相機中。

除了上述了方式外,Olympus的「C-700 Ultra Zoom」系列,採用了「Anti-Vibration Program」,可根據拍攝情況,透過調節快門速度和ISO感光度等設置,減輕抖動的影響。該方式不需光學補償裝置,因此成本較低。

低耗電零件為發展重點之一

可攜式產品的能源有限,尤其是在產品小型化的趨勢下,電池體積也隨之縮小。近年來為了增加數位相機的使用時間,除了不斷改進電池的壽命外,降低各個零組件的耗電,也是廠商開發的重點。

Casio在2004年推出了將電池壽命延長至原產品2.5倍的「EX-Z40」數位相機。根據CIPA制定的電池壽命測定法,EX-Z40的電池壽命為360張(180分),該公司原產品「EX-Z4」為140張(70分)。對延長電池壽命做出貢獻的是降低圖像處理模組的工作電壓,並增加鋰離子充電電池的容量。圖像處理模組是對SDRAM、Flash EEPROM和ASIC進行單封裝而成的。過去,SDRAM的工作電壓為+3.0V,所以無法降低供給模組的電壓。此次採用工作電壓+1.8V的SDRAM,將模組的工作電壓也降到了+1.8V。圖像處理模組的低電壓,使電池壽命延長至1.4倍。

Sanyo開發成功出一種幾乎可將耗電量比原來減少一半的液晶面板驅動技術「SmartDIDM(Smart Dot Inversion Driving Method)」。在QVGA規格液晶面板上播放錄影時的耗電量,包括液晶面板驅動器電路在內,僅6.5mW左右。過去則為12mW左右。計劃2005年第一季開始量產採用該技術的2吋液晶面板。此次開發的驅動技術採用了各畫素週期性地切換施加在液晶面板液晶部分的電壓極性的方法,並且由驅動器IC直接向液晶面板各畫素中設置的Retention Volume施加電壓(±5V左右)。向Retention Volume施加各畫素的視訊信號電壓後,為了將其轉換成所需的驅動電壓,就直接由驅動器IC施加電壓。三洋電機將這種驅動技術取名為「SmartDIDM」。據Sanyo表示,基本上沒有增加製造成本。

產品線日漸完整的單眼數位相機

單眼數位相機極具市場潛力

2003年Canon推出「EOS Kiss Digital」單眼數位相機,該產品以12萬日圓的低價,在市場上造成轟動,一舉帶動了單眼數位相機的熱潮;該公司頭號競爭對手「Nikon」不得不跟進,於2004年第一季推出市場價格不到11萬日圓的「D70」。兩家單眼數位相機廠商都寄望能在此一市場擊敗群雄。單眼數位相機產業的進入門檻高、商品單價高,利潤容易維持,未來數年單眼數位相機的市場成長率驚人。根據Nikon的推估,2003年全球單眼數位相機市場為100萬台,2004年可能有一倍的成長,2006年預估將達到500萬台。

主要廠商產品線完整

在傳統單眼相機市場,Canon與Nikon一直都是主要的領導廠商,進入數位時代後,兩家廠商仍憑著各自的關鍵技術,在單眼數位相機領域中維持優勢。單眼數位相機依照消費族群之不同,有多種產品線,以滿足各種需求。一般來說,大致可分為業餘攝影、專業新聞攝影、商業攝影等不同訴求的消費群;廠商則依照各族群對畫質、攝影速度等不同的要求,對單眼數位相機的產品線做不同區隔。Canon的單眼數位相機旗艦機種「EOS-1Ds」,強調的是全方位的高性能表現,滿足專業攝影家的嚴格要求;「EOS-1D MarkII」的訴求是每秒8.5幅的高速攝影性能;「EOS Kiss Digital」則是針對業餘攝影愛好者設計,以低價位為市場定位;「EOS-10D」為該公司單眼數位相機的中階產品。Nikon在高畫質與高速攝影有兩個不同之產品線「DX」系列與「DH」系列;中階機種為「D100」;而最新的入門機種是「D70」。

透過低價 單眼數位相機引爆市場

Canon在2003年推出的「EOS Kiss Digital」,基於EOS-10D的基礎開發,畫質可以達到與EOS-10D相同水準。該機種實現了小型輕量化設計:將EOS-10D中的攝影電路、相機控制電路、液晶面板控制電路和圖像處理電路進行了整合。同時改進機身結構,元件數量比EOS-10D減少了15%,重量輕了25%,且尺寸也比EOS-10D的149.7 mm(寬)×107.5mm(高)×75.0mm(縱長)小,為142mm(寬)×99mm(高)×72.4mm(縱長)。通過調整電子零件的安裝方法,以及降低一部分的方便性,和改變機身材料,降低了製造成本。例如,EOS-10D的連拍速度為3幅/秒,而新產品降到2.5幅/秒。

Canon推出「EOS Kiss Digital」,完成了該公司單眼數位相機的產品線。該機種促使全球單眼數位相機的發貨數量,由2002年的20萬部,2003年急劇增長到100萬部;而Canon在全球單眼數位相機發貨數量中,獲得50%以上的佔有率。

Nikon則推出低價單眼數位相機「D70」,並預計2004年度囊括全球單眼數位相機市場40%以上的市場佔有率。影像感測元件採用有效畫素為610萬的CCD,而沒有採用該公司自主開發的用於D2H的「LBCAST」,主因是「LBCAST」還無法大量量產。雖然「D70」定位為業餘用戶的低階機型,但部分性能卻在「D100」之上:支援3幅/秒、最大為144幅的高速連續拍攝,只需約0.2秒的高速啟動等。另外,由於採用了新開發的圖像處理引擎,可以拍攝精細度更高、色彩更為鮮艷的圖像。

部分廠商寄望「Four Thirds System」

以往的單眼相機,由於各廠規格不一,因而無法共通使用其他廠商製造的鏡頭,十分不便。Kodak、Olympus、Fujifilm等公司,擬統一單眼數位相機的規格,提高方便性,進而擴大市場。在協議中,規範影像感測元件尺寸,以及數位相機機身與鏡頭間的接頭形狀等。Sanyo、Matsushita與Sigma等三家廠商,2004年正式宣佈支持「Four Thirds System」。此次表示支持該規格的廠商當中,Matsushita將著手開發支援「Four Thirds System」規格的CCD影像感測元件;而Sanyo計畫研發相機本體;Sigma則將研發重點置於鏡頭方面。

「Four Thirds System」目前已有Olympus於2003年推出的「E-1」。該產品實際銷售價格為20萬日圓。E-1配備由Kodak生產的4/3英寸500萬畫素CCD,該CCD為Full Frame,具有灰階重現性。另外由於機身採用錳合金製造,因此重量輕且剛性強。過去單眼數位相機在更換鏡頭時,可能會發生灰塵等雜質附於CCD上。為解決這一問題,E-1安裝了「Super Sonic Wave Filter」裝置,在緊貼著CCD的前方安裝了薄玻璃板,如果有灰塵附著在上面,可以使用超聲波去除附在上面的灰塵。

雖然Canon及Nikon的產品可以使用傳統單眼相機的鏡頭,但Olympus追求的是「數位相機專用鏡頭」。因此,在影像感測元件方面,以配備專用鏡頭為前提的話,該公司認為使用CCD最為合適。Olympus與Kodak聯手開發「Four Thirds System」專用CCD的特點,與能夠拍攝動態圖像的CCD不同;該CCD只著眼於照片拍攝,擴大其受光面積。

後進者持續加入戰局

除了上述廠商外,屬於後進者的還有Pentax。Pentax自2003年年初起便積極經營數位相機市場;憑藉著優良的光學鏡頭技術,開發許多具利基的產品線,例如強調小型化特色的「Optio S」系列。2003年該公司決心進入單眼數位相機市場,於2003年9月推出業界最小的「istD」機種。目前由菲律賓工廠進行生產,月產能30萬台。該公司計畫增設第二廠,進行增產。隨著單眼數位相機市場的加溫,KonicaMinolta也於2004年推出「α-7 Digital」,準備加入戰局。

旗艦機種強調使用與35mm底片同大的影像感測元件

在單眼數位相機中,影像感測元件尺寸的大小相當重要,因為目前所有單眼相機的鏡頭,都是根據一般底片36mm×24mm的尺寸來設計的。當所用的影像感測元件尺寸較底片小時,鏡頭原本焦距長度就受到限制;若改用與底片同樣尺寸的影像感測元件,鏡頭就能正常運用。此外,鏡頭口徑較大,相對來說光學特性較佳。故現階段單眼數位相機的旗艦機種皆強調使用與35mm底片同大的影像感測元件。

2004年Kodak推出了新一代專業級單眼數位相機「DCS Pro SLR/n」,以「中畫幅相機的影像品質、135相機的靈活方便」為訴求。該機採用了與35mm底片同大的新型全尺寸CMOS影像感測元件,分辨率高達1389萬畫素。與上一代「DCS Pro14n」相比,Kodak在DCS Pro SLR/n上的第二代CMOS影像感測元件中採用HPLN高性能低噪音技術,重新設計了影像感測元件的畫素,並採用了全新的製程,電路採用全新降噪設計,使得相機在感光性能、長時間曝光性能、鎢絲燈照明及光照不足的條件下的表現大幅提升。

在傳統單眼相機頗具盛名的Contax,推出之旗艦機種「CONTAX N DIGITAL」,也是採用與一般底片同樣大小的CCD。

利用新型影像感測元件提昇速度

Nikon在2003年11月上市的單眼數位相機「D2H」中配備了新型影像感測元件-「LBCAST」。與影像感測元件使用CCD的「D1H」相比,D2H的特點是:耗電量大幅降低,而且按下快門時的反應速度非常快。從按快門到實際保存圖像之間存在被稱為「釋放時滯」的時間差。「D2H」將這一時間縮短到了0.037秒。通過這一改進,新機型實現了8幅/秒的連拍功能。「D2H」主要針對體育和新聞記者等需要拍攝大量照片的專業人士,因此必須配備耗電量小、擅長拍攝運動對象的「LBCAST」。

Canon在拍攝速度上也有所突破。該公司於2004年1月29日發表了820萬有效畫素的專業單眼數位相機「EOS-1D Mark II」,可實現8.5幅/秒的高速連拍。估計零售價為55萬日圓,圖像引擎採用了最新的「DIGIC II」。

數位相機進入高畫素時代

過去5五年數位相機的發展,其實還只是起步階段;從以上的討論過程可以發現,數位相機的各個關鍵技術都存在著相當大的發展空間。尤其是單眼數位相機,其消費族群的特性,便是對影像品質及相機功能無窮無盡的要求與挑剔。

數位影像畫素發展的界線,不應只是單純以電腦及週邊的負荷為考量,因為電腦及相關技術的進展也持續在進行。光學材料部分在進入高畫素階段,確實面臨一些瓶頸;但是從時間的觀點,還是可以找出解決方案。

在進入高畫素的時代後,相關的整體解決方案愈顯重要,如此數位相機的整體效能才會相對提昇。隨著單眼數位相機市場的熱絡,未來先端的數位影像技術將先應用於單眼數位相機中,待技術成熟後,再移植至一般數位相機上。至於單眼數位相機規格的統一,是否直接影響市場的擴大,仍待觀察。

這幾年數位相機市場快速成長,其市場潛力誘使業者投入更多資源,加快開發進度,突破技術障礙。只有當主導市場的日系廠商逐漸退出市場時,數位相機的發展或許才會告一段落,但目前數位相機仍有寬廣的發展空間!

TI借重亞洲製造能力欲以DLP力抗LCD與LCoS

【李書齊】 2004.04



TV市場火熱,獨家擁有背投電視晶片技術的TI,挾去年耶誕假期DLP背投電視在美國熱賣的餘威,積極與亞洲製造商加強合作關係。繼韓國LG宣佈投入DLP陣營,在歐洲地區以自有品牌加強銷售DLP背投電視後,台灣屬於DLP陣營的中強光電、其百分百轉投資的下游系統品牌志紅科技以及揚明光學等廠商,也紛紛推出大尺寸DLP背投電視以及光機元件。TI也因為眾家廠商力挺,今年DLP晶片的出貨量可望達到60萬顆,市佔率繼續往上攀升。

TI DLP亞洲區市場開發經理Eric Braddom表示,TI除計畫將目前40吋DLP背投電視的售價由3,000美元一路調降至2006年時達到1,000美元外,更計畫在今年推出解析度為720P的第三代晶片(HD3)及明年推出具1080P的xHD3。另外TI針對黑暗畫面加強對比效能處理的DynamicBlack & DarkChip2及強調畫面平滑性(Seamless)的SmoothPicture等技術將陸續到位,在價格以及技術均有長足突破下,DLP前景看好。

雖然TI持續針對價格及技術作改善,但是現階段而言,燈泡缺料的問題仍然是DLP背投電視發展的一大罩門。

志紅科技業務經理王鐘隆表示,目前燈泡供應商以Philips及OSRAM為主,在產能及良率有限的情況下,以志紅主打北美市場的自有品牌(Optoma)50及65吋DLP背投電視為例,因為燈泡缺料的關係,每月出貨量只能達到300~400台,造成有訂單卻無法出貨的情況,而這情況預計將持續到年底,才能獲得改善。

同樣地,以光機製造為主的揚明光學也出現缺料的問題。在揚明製造的光機中,前投影部份採用OSRAM與Philips的燈泡各半,但是在背投影方面,因為Philips的供貨以及品質出現問題,因此以OSRAM為主。揚明光學資深經理鍾博任表示,不只燈泡缺料,光機中由日本及歐洲掌握多數的玻璃鏡片也出現短缺的情況,因此造成揚明今年的出貨只能達到65萬台,待明年缺料情況舒緩,出貨量可望超過120萬台。

針對缺料的情況,Eric Braddom表示,目前TI已與合作廠商共同成立燈泡規格制定小組,台灣的中強光電及揚明光學均列於小組名單中。另外,TI也與大陸電視製造商長虹合作,針對DLP背投電視、通訊及寬頻研發成立共同實驗室,這也是TI在大陸成立的第一個實驗室。

LCD TV 專欄解析LCD TV控制IC的真實面貌

【黃仁宏】 2004.04



就業界及市場概念,LCD TV概分為Pure LCD TV與Multimedia Monitor兩大類,由於Pure LCD TV與Multimedia Monitor產品規格及統計數據是否正確歸納,將影響LCD TV供應鏈各廠商(尤以上游控制IC業者)在銷貨計算、產品規劃、開發及競爭力上的判斷。因此本專欄將徹底分析LCD TV控制IC的市場概況。

LCD TV概分為Pure LCD TV與Multimedia Monitor

針對Pure LCD TV與Multimedia Monitor基本的分野,可以先從最基本的消費概念上去釐清,亦即拋開技術或產品規格上的比較心態,會簡單的許多。首先即用「銷售通路」來判斷,大部分在CE賣場(如台灣的泰一電器、燦坤3C;美國的Best Buy等)所銷售的LCD TV就是正規的LCD TV,從產品價位、製造商屬性、產品型式、人機介面設計,或是系統功能規格的設定上,多數CE賣場所銷售的LCD TV都可以算是道道地地的LCD TV。

從另一個通路角度來看,多數在IT賣場(如台灣的NOVA、光華商場;美國的Best Buy等)見到廠商所標榜的LCD TV,則絕大部分(95%)都是屬於Multimedia Monitor等級產品,由於這些LCD TV產品仍是基於Monitor的使用角度設計,因此,不論在產品外觀、尺寸、面板規格、人機介面設計,或是系統功能規格的設定上,Multimedia Monitor等級的LCD TV產品,充其量都只能算是具TV功能的LCD顯示器(Monitor with TV Functions)罷了。

因此,目前市場許多針對Multimedia Monitor的判斷概念是以「系統產品是否嵌入PC in介面」(能處理來自電腦主機的訊號)為基準,其實這樣的角度並不公允,也容易使產品的等級混淆,因為許多嵌入PC in介面的系統產品,可能出自二項原因,其一為「產品加值」-除了當作電視觀賞使用外,同時也作為Monitor使用(電腦主機訊號輸入)。

其二則為「迴避稅賦」-由於消費性電子的稅賦較為嚴苛,部分製造商便採取嵌入PC in介面,以隱藏調諧器介面(close functions、close port)、外插調諧卡(Tuner Card)或當地組裝(Assembled Locally)等型式出貨,可以迴避並採取以資訊產品方式課稅,約減少5~10%的稅賦。終究來說,擁有PC in介面的LCD TV,在產品設計、功能規劃及銷售對象上都是以電視消費者或電視欣賞環境(12 feet not 12 inch)為出發點,說是Multimedia Monitor並不實際。

上述即是以消費性概念(或銷售通路)做出Pure LCD TV與Multimedia Monitor等級產品最簡單的二元區分,如果再以技術或規格角度區分,則有更明確的產品分類。

Pure TV

Pure TV與Pure TV with PC in同為正規LCD TV機種,以高表現能力LCD面板及控制晶片組為基礎,發展視訊處理、呈現功能(見表1),與Pure TV with PC in的差別在於沒有PC in介面(無法處理來自電腦主機的訊號),但表達能力與規格兩者幾乎完全相同。多數投入正規LCD TV領域的製造商原本在電視領域即著墨已久,但由於缺少處理電腦主機訊號(當作Monitor使用)的附加價值,及部分製造商希望藉由嵌入PC in介面以規避消費性電子稅賦的想法下,推出Pure TV的製造商其實為數不多,多為日系廠商如Sharp、Sony、Panasonic、Toshiba等,但在市場潮流驅使下,上述日系大廠也開始在30吋以上機種(或20吋以上新型機種)加入PC in介面,以符合消費取向。

Pure TV with PC in

Pure TV with PC in是正規LCD TV另款機種,經營此塊領域的各國製造商眾多,銷售量也是LCD TV中最多的區塊(70%),包括日系Sharp、SONY、Panasonic;韓系Samsung、LG,及台系東元(Teco)、大同(Tatung)等,目前為市場主流,具極大爆發性。

Advanced Monitor with TV Functions

Advanced Monitor with TV Functions與Basic Monitor with TV Functions應該稱為具TV功能的LCD顯示器,Advanced Monitor原本定位在高階LCD顯示器(應用在繪圖、影像剪輯等處理環境上),但資訊廠商認為LCD TV市場有利可期,藉產品本身已具備較佳畫質顯示能力(但是並非視訊處理能力),以引導/教育消費者選購調諧器(或內建調諧器)的方式推出產品,爭取利基市場。此產品包括INX的17PT/19PT(內建調諧器)、ViewSonic的VG700/VG800b(選配NextVision N4/N5/N6系列調諧器),及明基的FP591/FP791/FP991(選配FP系列調諧器)等。需注意的是,Advanced Monitor與Basic Monitor主要差別在於Advanced Monitor原本即專注較佳畫質顯示能力(內含較高等級Scaler),價位本身就較為高,與產品規格有無內建3D De-Interlacing級控制IC無明顯關係,此類機種擁有PC in介面並非出自於迴避稅賦,而是產品定位原本就是做為顯示器的緣故。

Basic Monitor with TV Functions

我們應該將Basic Monitor with TV Functions等級的產品定位為「加值型的LCD螢幕」,這出自一般LCD顯示器製造商同樣見得LCD TV市場有利可期,便在產品設計過程中嵌入視訊解碼器(Video Decoder)及調諧器等核心處理元件,利用控制IC內既有的2D De-Interlacing功能執行視訊處理,採取「用Monitor即可看TV」加值型式推出,藉此與一般LCD顯示器做出區隔,實際進入/技術障礙不高。相較於Pure LCD TV,推出Multimedia Monitor等級產品的廠商則多為原本經營LCD顯示器的製造商,且大多為台系廠商,例如致恩(GVision)、美格(Mag)、崴峻、聯強以及DynaView等。從表1所整理的功能規格來看,我們可以瞭解Pure LCD TV與Multimedia Monitor不僅是在「銷售通路」或者「介面規格」有所不同而已,針對功能規格議題,不論面板模組(例如亮度、對比、反應時間、可視角等)或控制IC(例如解交錯式掃描3D De-interlacing或影像處理Color Management等)各方面,Pure LCD TV表現能力皆遠較Multimedia Monitor等級來得高。

但本文選擇以銷售通路此類的消費特性做為說明,可以擁有較為基本的二元區分,有利於LCD TV產品等級(或內嵌LCD TV控制IC產品等級)的進一步探討。針對LCD TV泛產品線,本文整理出台灣相關產品及價格分布,供讀者做為參考(表2)。

根據消費概念(銷售通路)及產品規格(介面端子、面板模組、控制IC等),我們已大概區分出Pure LCD TV與Multimedia Monitor兩種等級間產品的基本差異,但此種區分方式僅僅是二元概念(一較優,另一較劣),並無法明確解釋同一產品區塊上不同層級(Product Level)的問題,舉例來說,同位於Pure LCD TV等級產品,例如Sharp-AQUOS系列15吋或30吋LCD TV及東元的30吋LCD TV,其畫質表現/系統功能(performance)究竟是誰優?誰劣?可能無法從上述方式進一步判定。

由於LCD TV的畫質表現,很多時候仍端靠IC業者在控制IC上的類比/數位訊號處理能力,及系統板(IC Board)的整合能力,一來一往之間,不同等級的LCD TV對於控制IC的規格需求便存有很大差異,因此,深入探討另外二個LCD TV產品等級影響因素-「製造商」以及「尺寸」,將有利於我們判定Pure LCD TV各級產品間的表現能力差異。

就製造商層次,目前日系廠商所推出Pure LCD TV等級產品的畫質表現大多比韓系或歐/美體系製造商來得優越,因此,日系廠商對於控制IC畫質表現要求,也遠較其它國家廠商來得嚴苛,而多數日系廠商的控制IC目前仍採取自行開發相關視訊補償技術(例如SONY-WEGA、Panasonic-VIERA、Samsung-DNIE等),內需內供方式(in-house),較少投單委外(outsourcing)。故同樣位於Pure LCD TV等級的產品,日系廠商技術層級(亦即IC規格/呈現畫質的要求)是略高一籌的。

就尺寸層次,則可以用20吋做為基本的分野,大於20吋以上的Pure LCD TV,對於控制IC的規格與效能需求將遠較15、17吋等級產品來得嚴苛,因為隨著尺寸變大,電視螢幕上顯示的像素顆粒也隨之變粗,在電影放映或動畫表現時的殘影現象或鋸齒邊緣也會更加明顯(更容易被肉眼發覺),此外,控制IC於類比影像在景深、對比或自然色的轉換表達上,大尺寸演算法也遠較小尺寸複雜許多。

控制IC因LCD TV等級而不同

因此,台系製造商所生產的大尺寸LCD TV,其畫質表現不一定比得上日系或韓系製造商所生產的中、小尺寸LCD TV(當然其中也牽涉個別製造商的產品定位與成本效益考量),對於控制IC視訊處理品質的掌握與要求,也就沒有日系製造商來得高。如果回過頭來對應先前整理的LCD TV整體價格分布,就可以有明顯的發覺。

如果先將表2加工製成圖1的「LCD TV尺寸-價格分布」型式,接著再納入上述製造商及尺寸兩項觀點後,即可以將LCD TV真正區分成圖2的三種產品等級-高階機種(Premium Level)、標準機種(Standard Level)以及入門機種(Entry Level),入門機種包含部分Multimedia Monitor等級的LCD TV,各等級對應規格及功能特性則整理如表3。

由上述,我們知道不同等級的泛LCD TV產品線,對於LCD TV控制IC的確存有不同的規格特性與畫質表現需求,因此,IC業者在規格開發、產品/行銷定位,以及區域/終端銷售市場的設定上,將隨著不同LCD TV產品等級而受到影響。

(本文作者目前任職於拓墣產業研究所)

三星SONY兩強競合LCD TV市場掀起波濤

【 金美敬 】 2004.03



2003年10月28日,SONY與三星電子(SEC)宣佈,將在韓國湯井生產基地成立合資公司,斥資約20億美元,興建第7代LCD面板生產線(1870 x 2200mm2),合作內容將只限於前段Array及Cell製程,後段模組加工製程即各自負責。此合資公司預計在2004年第一季成立,2005年夏季開始投產。

SONY向來為全球CRT TV的領導者,然而由於過分樂觀預估CRT TV未來的發展,因而延誤投入LCD或PDP面板的生產。由於SONY自己不投入生產LCD TV面板,因此供貨來源、品質及成本皆不能掌控,使得SONY在LCD TV的市場成長及利潤受到限制。

三星SONY為LCD TV夢幻組合

SONY為穩定LCD TV面板供貨來源,相當積極地評估合作對象,以提供SONY發展LCD TV所需的面板,並可掌握品質。其中Hitachi、SHARP、目前SONY的LCD TV面板主要供貨來源LG Philips,以及部份台灣業者等6家面板廠曾是SONY考慮合作的對象。不過,基於生產成本、生產經濟規模、品質以及技術等構面的考量,SONY最後決定選擇全球規劃最早跨入第七代生產線的三星電子為主要的合作伙伴。

對三星電子而言,TFT-LCD生產線隨著面板尺寸加大,投資金額也相對提高,一般估計第七代TFT-LCD生產線投資金額約為850億台幣,因而初期的投資風險極為龐大,加上三星電子所規劃的是全球第一條第七代生產線,不論是量產狀況及產品良率都存在很大的不確定性和風險(圖1),因此SONY加入投資將對於三星電子在風險分攤上有很大的幫助。而隨著SONY加入三星電子第七代生產線的投資,將有助於增加SONY未來在三星電子面板的生產比例,不但可提升三星電子面板整體的出貨量,更可鞏固三星電子未來在TFT-LCD面板的領導地位。隨著三星電子在TFT-LCD面板出貨增加,將提高其主導未來40吋~60吋產品規格的影響力。此外,國際TV大廠SONY投資三星電子興建第七代線,無疑的是對三星電子TFT-LCD面板的生產技術及品質作進一步肯定。

合作又競爭關係

近日來,三星電子不但一直在強化LCD TV的品牌能力,而且在公開場合發表計劃在2005年取代SONY,成為全球LCD TV最大的供應商。雖然,SONY對三星電子的投資案,僅限於前段Array和Cell的製程,因此尚可確保SONY在TV所掌控獨特的影像處理能力(WEGA技術)。然而,以長遠的發展來看,卻是花費巨額的資金去強化競爭對手的實力。

隨數位電視節目即將於2005年在全球各地陸續開播,預料將帶動一波數位電視銷售熱潮,相關平面顯示器產品包括PDP、LCD TV與各式投影機與背投影電視等,都被業者寄予高度厚望,可望躍居為下一波市場銷售主流地位之一,並吸引各路人馬爭相投入。

而在各路人馬爭相簇擁下,產品是否能快速切入市場,將成為一大致勝關鍵,而影響新機種是否順利推出,面板供應將是相當重要的一環,也使得是否投資上游TFT廠的議題再度浮出檯面。不過,投資一條六代線、七代線,動輒上看新台幣數百億元,未來投資效益與實際獲利,目前仍難具體評估。

以目前已正式跨入或有意進軍液晶電視市場的業者,主要仍以PC資訊品牌與3C家電品牌為兩大主流,各界一致看好未來液晶電視高度成長。三星與SONY合作往七代線發展,可以顯示雖然SONY以往在CRT電視時代表現令人激賞,不過,卻礙於沒有上游TFT面板有力支援,在衝刺市佔率就顯得縛手縛腳,因此新力也回頭跨足TFT產業,進一步投資七代線生產。

LCD TV未來主要成長動力,來自於價格下降所帶動的需求,以及各國積極推動數位廣播政策結果。大尺寸LCD面板隨TFT-LCD廠商相繼投入第五、六代生產線,將帶動大尺寸面板成本明顯下降,進一步刺激液晶電視的市場需求。估計至2006年,液晶電視市場將成長至1,620萬台,與2002年的130萬台相比較,年複合成長率達92%,對目前積極規劃大尺寸面板的台灣廠商而言,未來發展的潛力可觀。

然而三星及LG Philips LCD等五代廠去年陸續進入量產階段後,友達、廣輝、奇美、瀚宇彩晶及華映等五家台灣大尺寸TFT LCD面板的五代廠計畫也陸續出爐,預計在2004年間產能將大量開出。加上資訊產品低價化趨勢已形成,在資訊用面板已漸無利可圖情形下,面板廠商勢必爭相進入生產毛利率較高的液晶電視面板領域。如此一來,因為面板供給大量增加而造成價格不斷滑落,將廣為大眾所接受,對液晶電視購買能力也因此大幅提高。

由於液晶電視屬高階家電用品範圍,透過通路來銷售產品的家電廠商自然享有通路的高毛利。不過,此種生態將逐漸改變,由於電子商品價格持續下降,促使電子廠商轉戰液晶電視領域,而競爭者加入與面板產量增加的結果,使得以通路為主的家電廠商勢必犧牲毛利以保有市佔率,亦使得價格將因此下降。

全球各國皆已積極推動數位廣播的政策,並且對於類比訊號的終止訂定明確時程。美國預定在2006年終止類比訊號傳送,日本與歐洲也計畫在2010~2015年中止類比訊號傳送,由於數位廣播訊號只能透過液晶電視及電漿電視來接收,屆時勢必因為政策實施而產生強迫性換機需求。

拉高後進者門檻的合作

總而言之,SONY與三星電子的合作案,對三星電子而言非但可分攤興建第七代線初期的龐大風險、鞏固三星電子在TFT-LCD產業的領導地位之外,更可肯定三星電子在液晶面板的技術能力。對SONY而言,雖然長期來看可能會促長三星的實力,而提升競爭對手的能力,但卻可解決短期內面板供應來源的問題。對台灣業者而言,SONY與三星電子的合作,無疑地是提高了未來台灣業者在液晶產業中的競爭與挑戰(圖2)。

日前除了SONY與三星電子宣佈合作之外,日系業者與大陸等其他地區的合作也日漸頻繁。然而,以台、日、韓三地來說,日本由於從事液晶事業發展的時程較早,因此在技術上較為成熟。台灣、韓國則不論在技術、產品規劃以及市場佈局各方面,相似程度都較高,因此若其中一方可獲得日系業者的支援,不論是在資金、或是技術上都會有很大的幫助。未來,台灣業者應加速提升技術能力以及與日合作的機會,以提高對彼此的競爭力。!

(本文作者目前任職於工研院IEK)

關鍵零組件跳脫區域供貨強化與面板廠的合作關係

【梁素真】 2004.03



2003年前平面顯示器產業成長動力主要來自資訊用監視器汰換為平面顯示器螢幕,接下來在數位家庭概念逐漸落實下,隨著各國數位環境建構的完備及大型平面顯示器(TFT LCD、PDP、Micro-Display)的技術成熟下,預期電視市場將接捧成為繼續延燒平面顯示器應用版圖的動力;預估2004年整體TV出貨量達1.73億台,其中CRT佔九成,LCD TV達2%、PDP達0.5%、Micro-Display亦有3%,但FPD-TV成長率卻呈現近倍數成長,預估2007年將以年複合成長率七成向上提升,滲透率達二成以上。

CRT出貨量逐漸下滑

雖然現階段CRT仍具有價格及影像品質優勢而獨佔電視市場,但在數位化及平面化環境趨勢衝擊下,重演資訊產品被替代模式是不可避免的趨勢,卻也提供平面電視一個新興市場的舞台,每年近1.7億台的市場,成為眾多大尺寸顯示技術競相搶戰的區域,包括TFT LCD、PDP、Micro-Display以及新技術CNT-FED等,均覬覦這個新興市場,預估2007年CRT的出貨比重將降為至八成以下。S

但在面對產業經營型態與產品要求迥異的消費性產品,TFT LCD是否能延續獨霸資訊市場的優勢,朝大尺寸TV進軍,均是值得深思的議題。現階段除了持續擴充新世代產能(表1)以提高經濟效益,並透過技術改良以符合電視需求規格,取得更高的競爭力外,另一方面,行銷思維模式、經營型態創新以及全球化佈局展開,都將是LCD前進TV市場所面臨的新挑戰。

關鍵零組件要求大不同

由於TV等級產品在特性要求上與Monitor及NB有很多差異,關鍵零組件則扮演其特性實現的重要角色,因此除了延續在NB及DT Monitor所累積的量產經驗、技術開發能力及產業群聚的優勢之外,針對TV等級產品對色彩、亮度、反應速度、視角等特性的要求加以改善,並因應需求之急速擴增進而加速產能的佈局,並因應產業變動而調整經營模式,均是關鍵零組件產業掌握崛起中的LCD TV市場機會所要面對的重要課題。

LCD Monitor與LCD TV的應用不同,一為資訊用,主要是個人使用產品;TV是視訊產品,主要是家庭使用產品,因此產品特性的需求亦有不同,主要差異在於尺寸、亮度、應答速度、色飽和度、視角及解析度等特性改良,而關鍵零組件發展則攸關LCD TV特性的實現,以下分就上述特性及關鍵零組件所扮演的角色加以說明。

大尺寸時代來臨

個人使用(personal use)電視一般而言是家庭的第二台電視,因此尺寸需求不用太大,主要是小於20吋產品;而客廳用(family use)產品則是電視的主要需求市場,由於各國高畫質電視訊號(HDTV)的陸續開播,符合數位訊號播放的大尺寸(大於20吋)TV產品(LCD TV、PDP、Real等)將是必然的發展趨勢,韓國三星於2003年底發表57吋LCD TV產品,同時宣誓LCD TV大尺寸高度競爭時代的開始。

亮度影響觀賞品質

LCD Monitor為近距離使用的個人資訊產品,亮度需求約為250~350nits,即可符合使用者需求,電視的觀賞距離較遠,未來將朝更高亮度(>500nits)的發展;由於液晶為非自發光材料,因此必須靠Lamp來提供光源,20吋以下產品採用的光源方式主要是側光源,再以導光板及增亮膜(光學膜)等膜片提高光的均勻性及發光效率,所使用的燈管數約為2~8根;LCD TV對亮度及廣視角特性要求較高,因此直下式光源將成為大型Monitor與TV的主流,但相對於側光源,直下式燈管數的使用將倍增,背光模組使得成本大幅上揚,在機構方面則由於燈管數增加而產生散熱及耗電問題,因此未來必需加強機構的設計改良以及掌握CCFL燈管的供應來源,此為背光模組廠商進入新產品成功的關鍵因素。

應答速度決定動畫表現

Monitor主要是靜態畫面的呈現,而TV則需呈現動態畫面,因此若液晶反應速度太慢,所產生的殘影將影響畫面品質,目前主要採用Overdrive(TV Tuner與Overdrive Circuit驅動系統)技術改善提以高應答速應,現階段反應速度(Response Time)己可達16.7ms,期望在配合新的液晶模式可以朝更高應答速度發展(<8ms)。

高飽和色彩滿足人類感官

電視的色彩挑戰人的眼睛,因此,以提高色再現性為為主要之發展方向,朝向開發更高飽和度及穿透度的彩色濾光片。現階段LCD TV開發的色域己達到72%NTSC,優於CRT及LCD Monitor,未來希望在搭配背光源的頻譜後可以達到大於100%NTSC的目標;色再現性的提昇主要在於高色飽合度及高穿透度的彩色濾光片開發,但目前無同時滿足這二個條件的產品,因此未來必需要運用奈米科技為平台,配合塗佈技術改善,發展符合TV等級的高透高色飽和度彩色光阻來達成。

廣視角技術漸成要角

LCD Monitor大都為個人使用,因此上下/左右視角140/160度,即可符合使用者需求,傳統20吋以下產品為能達到廣視角的要求及成本的考量,主要使用TN型液晶加上富士寫真獨家的WV Film而達到廣視角的效果,但卻有上下視角不足的缺點,未來進入電視等級產品,將由於觀賞的人較多並可能從不同角度觀賞,因此,對視角的要求將更廣,上下左右視角要求將超過170/170度,TN加上貼附廣視角補償膜以達到廣視效果的方式,己經無法滿足大尺寸產品對廣視角的要求,IPS、MVA、OCB等廣視角技術將廣泛的運用在大尺寸的產品,其所貼附的補償膜亦別別於TN型的產品。

朝向大型薄板高精細度發展的玻璃基板

在LCD TV用玻璃基板發展方面,大型化及高精細化為主要方向。由於電視大型化的比重逐漸提高,預估2005年>20”的LCD TV比重將超過七成,現階段面板廠商量產LCD TV產品最大尺寸為47”,展示品最己達57”(Samsung),並且有朝更大型化發展的趨勢,因應新產品週期縮短,新世代玻璃基板更新的速度亦同時加速,新週期由3年縮短為1~2年,基板面積在10年內增加了16倍,尺寸提高到六代(1500 x 1850mm2)及七代線(1870 x 2200mm2,1850 x 2150mm2)規格,並己著手八代線的規劃;以經濟效益而言,五代線(1100x1250mm2)基板可切割3片32吋面板(16:9),基板利用率六成,六代線(1500*1850)可切割8片,基板利用率則提高至八成,雖然投資額增加約七成,整體經濟效益提昇卻超過一倍以上,因此追求更大面積的基板尺寸則為面板廠商進軍大尺寸電視的必要手段。而玻璃廠商在因應基板大型化趨勢中,將面臨製程技術、搬運及良率提昇等挑戰。

TFT LCD用玻璃基板為無鹼玻璃,必須具有耐熱性、耐化學性、熱膨脹係數小及表面精細度高等基本特性,目前全球TFT LCD用玻璃基板僅有康寧(Corning)、旭硝子(Asahi Glass Co. ,AGC)、日本電器硝子(Nippon Electric Glass ,NEG)及NH Technoglass(NHT)4家廠商可以供應,2003年產能市佔分佈分別為52%、27%、6.7%及7.8%。在市場需求持續成長下,除了現有廠商積極擴建熔爐,而新的競爭者亦陸續加入,台灣碧悠國際光電於2003年第二季點火,德商Schott預估2004年加入供應的行列(表2)。

而隨著全球TFT LCD版圖漸漸轉移,主要玻璃熔爐建置計畫亦同時採取靠近客戶端的服務,將台灣及韓國作為新建熔爐的重要基地,亦建全了當地的產業鏈及提昇競力;在技術發展方面,主要領導廠商康寧預估2004年第二季起停產其1737玻璃,而七代線的玻璃基板預估今年起可送樣。

從需求面的角度觀察,預估2004年全年度TFT LCD用玻璃基板(含Array及CF)需求面積達4,600萬平方公尺,其中Array需求為2,260萬平方公尺,CF需求則為2,340萬平方公尺,其中大於三代的比重將高達九成,而以五代以上的成長為主要動力。

然而,以供給面觀察,由於玻璃熔爐的建置成本較高,且一旦點火則需持續運轉,建置評估便顯謹慎,加上規劃期超過一年,因此,因應快速變動的需求市場腳步略為緩慢,延續2003年下半年的供給吃緊,預估2004年的玻璃供給將由於新世代生產線的陸續開工(總計2004年全球11條五代線,2條六代線及1條七代線),以及良率的快速提昇下,使整體缺口持續續擴大達二成左右,亦成為面板全力衝刺下的隱憂。

彩色濾光片市場成長達四成

彩色濾光片為液晶顯示器之關鍵零組件亦為其彩色化的必要元件,佔30吋LCD TV材料成本約20%,與液晶顯示器的市場及技術發展趨勢呈共同體的關係。全球彩色濾光片(Color Filter, CF)的需求來自LCD的市場,並以大型TFT LCD市場規模最大,預估2004年全球彩色濾光片市場規模將成長四成達420億美元。

因應LCD TV產品需求,彩色濾光片主要面臨大型化、色飽合度及高精細度等技術挑戰。尤其以大面積塗佈技術將是改善均勻性及降低成本的重要關鍵,目前應用Spinless技術將光阻利用率提高至近九成,有效的降低成本。未來發展目標為噴墨式印刷技術(Inkjet printing),屆時光阻利用率將可達百分百,預估2005年可導入量產。在製程上則需因應廣視角需求,開發對應MVA或IPS的專用彩色濾光片,而整板貼合趨勢則提高PS(Photo Spacer)定型化需求。在環保議題方面,樹脂BM將取代Cr黑色矩陣,如此一來並可降低反射提高對比;除上述的技術之外,在性能上,更重視輝度及色再現性改善,藉由開發高精細彩色光阻則可有效提高色純度,並透過背光模組的改量(flesh BLM),預估可以將色域提高至大於100% NTSC。在新技術方面,COA(Color Filter on Array)的技術在2003年己導入面板內製生產線及產品,對專業外售CF廠商將是較大的威脅,除了TV等級產品特性開發議題之外,彩色濾光片的經營型態亦因應基板大型化及整板輸出的需求而產生搬運風險提高的問題,並因和面板技術關聯度提高及產能供應保障需求等,而漸漸走向整合趨勢。面板業者透過提高CF內製比重以保障產能並期達到降低成本的優勢;另一方面則透過合資方式例如南鑫(和鑫、瀚宇及大日本印刷)、或技術合作(Toppan與友達;展茂與廣輝)以達到產能互相保障目的,以避免重蹈2000年後援不足而影響大軍前進的窘境;由面板業者競相掌握CF技術或產能的角度觀察,專業外售廠商的生存空間明顯受到擠壓,然而從另一個角度觀察,韓國三星與DSTI、日本Sharp與Toppan進行靠近廠區的合作關係,亦說明大尺寸CF外售廠商仍具存在的優勢,若要延續專業外售廠商市佔版圖,除了掌握關鍵技術能力之外,持續提昇產能並與面板廠商取得策略合作則是掌握市場興起的機會。

台灣、南韓廠商CF內製高 日本技術猶有優勢

因應面板需求的提昇,CF的擴產腳步未曾停歇(表3),台灣及韓國區域成為新世代CF廠商主要的佈局發展重鎮,雖然內製化比重逐漸提高,但日本仍挾其技術優勢,延伸其專業外售的領先角色,將觸角延伸至台韓,全球第一大CF供應商日本凸版(Toppan)以台、日為主要建廠基地,擴建五代及六代生產線,並與友達進行技術合作交換產能保障,持續維持其專業外售領先者的角色;日商住友化學則與韓國LG合作建立靠近廠區的生產線,大幅提高住友的市佔比重;全球第二大供應商大日本印刷(DNP)則在新世代的投資腳步及策略有異於領先者,2003年以合資方式與台灣和鑫光電及面板廠商瀚宇彩晶在南科成立南鑫建置By Plant生產線,並於2004年自行建置五代CF生產線,雖然現階段五代彩色濾光片供需吃緊,但在CF良率及產能漸漸提昇下,供需關係將漸漸平衡;然而在面板朝向更高世代積極佈局的同時,關鍵零組件供需之於面板廠商將更形重要,因此面板更殷切地透過垂直整合提高對關鍵零組件自主性來保障出貨,以避免再重蹈因CF缺貨而漲價的覆轍,依存度提高將考驗外售廠商擴廠評估以及與面板業者的策略聯盟關係。

直下式背光模組成為LCD TV背光源技術主流

LCD應用產品面主要為筆記型電腦(Note Book PC)及LCD監視器(LCD Monitor),所需求的背光模組特性主要在於重量輕、體積小、厚度薄,相對地在開發LCD TV用背光源時,所考慮的要項則在於必須能有足夠的顯像亮度(至少要求450cd/m2以上)、寬廣的觀看視角(目前銷售產品規格已可達170度)、鮮明的影像對比度(目前LCD TV產品約500:1;PDP TV產品約1,000:1)及合乎標準的使用壽命(目前產品測試值約6萬小時),以環保的觀點而言,CCFL含汞的議題將漸漸浮出,短期內則朝向使用LED或開發新的無汞光源EEFL以符合環保要求,長期而言,開發面光源將燈源及Film最適化則為重要趨勢。

在以上的規格考量下,直下式背光模組(Direct Type Backlight)便成為目前搭配大型LCD TV的技術主流,其設計的主要概念即在於為能因應更高亮度的需求,將原本為能減輕模組重量及厚度考量的側面光源藉由直下式線光源將光線打散均勻後使之轉變為平面光源後進入液晶面板的技術模式,直下式背光模組產品結構如圖1所示,相對於常使用在筆記型電腦的側光式背光模組(Side-Edge Backlight),直下式背光模組產品技術有以下的特性:

均齊度較低

原因在於使用直下式產品通常考量重點為高亮度需求,模組尺寸則是相對犧牲的考慮點,因此燈管數變多較易造成呈現明暗條紋的情況產生,對均齊度有一定的影響程度。

模組厚度較厚

燈管數多雖提升了輝度,燈管所造成的熱能也相對變高,對溫度敏感度高的液晶分子及彩色光阻易造成不同色溫下有色彩異變的隱憂,因此直下式背光模組通常會將厚度加深,以調整縱深的方式搭配燈管數及整體輝度的規格要求。

發光效率高

直下式背光避免了側光方式會損失部分光能於側邊漏光,而將光線利用鋁(Al)背板將雜散光能反射至顯像出光面,對整體光能效率有所提升。

組裝零件種類變少

由圖2的結構觀察,不難發現明顯少了導光板的使用。由於導光板在側光式背光模組的功用是將側邊的CCFL線光源或LED點光源利用導光板上的網點結構,使光線產生重複折射後導出為均勻面光源,因此在直下式中光線由正下方直接射入,其光源的平面化只需由擴散膜來完成即可,而不需導光板的導引,在光學膜(稜鏡片)的部分,也可因燈管數的加多,加強輝度後,可考量減去光學膜的組裝,以避免光學膜將光線匯聚集中後造成視角的侷限,而影響了大型面板(尤其是LCD TV)對視角的規格要求。整體而言,直下式背光模組較側光式對於組裝零件的種類需求減少,但是CCFL數量相對明顯增加。

綜上所述,直下式之所以成為LCD TV背光源技術的不二考量,即在於背光模組產品特色的本質為「客製化」產品,其設計均應合乎客戶產品規格的要求,依目前LCD TV所需的特性-廣視角、高亮度、高對比度的要求,直下式背光模組有其必然的技術優勢。然而由於直下式背光模組所需CCFL燈管為側光源4倍以上,因此,除了因應資訊產品市場擴大之所需之外,LCD TV市場的啟動,將同時增加CCFL燈管需求增加,預估2004年需求量將達4,700萬,其中大尺寸TFT用佔約七成達3,200萬,產值預估可達30億美元。

背光模組廠商分佈以區域性為主,各國自給率都相當高,並且有交互出貨的供給關係,但TV等級產品開發初期以日系廠商為主要供應商,然而由於背光模組相對於LCD面板具有高成本、不可或缺的重要性,背光模組廠商是否具有技術研發與即時交貨等能力也將牽動未來LCD面板廠商在發展LCD TV產品時,建立價格競爭優勢及商品品質保證的重要影響因素。然隨著各國技術開發及成本考量,未來廠商發展仍將以群聚效應為主要考量。

偏光板面臨零缺點製程挑戰

偏光板(Polarizing Sheet)或稱為偏光膜(Polarizing Film),為一選擇讓特定方向的光通過的光學材料,應用範圍很廣,包括攝影器材、防眩目鏡等等,並可應用於LCD(液晶顯示器)產品,主要功能是將非偏極化光的自然光線,轉換成為偏極化光,透過液晶的轉向後,產生明態與暗態之顯影效果,每片LCD面板需要使用上下二片偏極方向呈90度垂直的偏光板,一片讓背光源以特定方向光進入,另一片則視電場對液晶的控制,以達到光穿透或遮斷的效果,以達提高背光源的光利用效率同時降低LCD的耗電量,使液晶面板達到高亮度、低耗電及高精細的產品特性,為液晶顯示器之重要關鍵零組件之一,直接影響液晶螢幕的品質,佔LCD總生產成本約11%。

高對比/高色飽和度

以TN-LCD為例,對比約為300~500左右,MVA-LCD對比約為600~800,隨著未來液晶電視與高畫質螢幕的發展,高對比的要求也就呼聲日高,除了液晶螢幕部分的改良設計外,偏光板的改良也是另一個提高對比的方法,透過提高透過率與偏光板偏光度,可以有效地提升液晶面板的對比,符合未來高對比、高色飽和度的要求。

廣視角

廣視角己成為顯示器必要的產品特性,但因使用習性及環境的差異,對視角的廣度及色偏等要求仍有彈性,因應成本之考量,所使用的廣視角技術亦有所差異;TV對觀賞視野角度的要求較高,傳統以TN貼附WV Film的方式,目前主要應用在<17吋的產品,左右上下之視角角度約為(60/60/60/30),以下視角之擴大效果較不足,無法因應大尺寸產品及TV產品的要求,加上未來>20吋的規格將是LCD TV主流產品,因此,必需改良視角不足的問題,才能滿足電視的功能,目前市場主流為透過液晶型態改良(例如IPS/MVA或OCB),並加上貼附光學補償膜的偏光板來達成超廣角效果角(>170度),在製程上則需要在上板(Color Filter)及下板(Array)以不同的突起物或隙縫設計,以控制液晶的轉向,達到超廣視角的目的。因此除了透過新型的液晶開發達成廣視角提高輝度及反應速度之外,並需搭配光學補償膜以達超廣視角效果的偏光板,亦因應下游大尺寸市場的需求而漸漸受到重視,需求量日益提升。

高輝度

輝度在消費者的選擇液晶面板上是一項重要的考慮的因素,但是由於液晶面板開口率的緣故,高輝度一直是最待克服的問題之一,為了達到高輝度的要求,面板廠商通常會提高背光源的亮度,此法雖然可以解決亮度的問題,但是在電力的需求與能源的消耗方面卻又造成另一個極具克服的問題。利用偏光板與增亮膜結合可以有效地提升光源的利用率,減低能源的消耗,在筆記型電腦與攜帶式液晶產品如手機、PDA等的應用上更顯重要。目前最常見的增亮膜為3M的DBEF與日東的PCF兩種增亮膜,PCF是利用光線旋光性的不同進行光線的再利用,DBEF則是利用多層不同折射率的光學膜來進行光線的利用,一般而言,使用增亮膜後輝度約提升20%左右,可以有效地減少背光源的電力的消耗。

大型化

針對液晶面板大型化的趨勢,偏光板的製造也朝大尺寸的方向前進,由於大型化後,偏光板製程的均勻性、膠質穩定性與缺點的要求也日益嚴格,光學薄膜的收縮問題與膠質的改善等,皆是需要再進行深入研究的課題,目前國內外亦有許多廠商針對大型化後所衍生之問題進行研究,以解決目前大型化所遭遇各項障礙,提供更高品質的產品。

附加功能需求

一般使用液晶螢幕時,通常不會處於黑暗的環境中,因此,外界光源如燈光等對於液晶螢幕表面的影響就十分的重要了。當外界光源透過液晶螢幕表面反射至人眼時,常有眩光的現象產生,影像的反射也會清楚地呈現在螢幕上,降低了人眼觀看的品質。為了消弭外界光的影響,在偏光板表面通常會有一些附加功能的表面處理如抗眩(Anti-Glare)、抗反射(Anti-Reflection)等。抗眩是主要利用偏光板表面塗佈細小粒子,此細小粒子可以將外界光源散亂,使得人眼觀看螢幕時可以看到更清晰的影像。

此外,減低反射光線對人眼觀看液晶螢幕的影響,其影響在未來液晶電視上尤其明顯,抗反射處理也是目前各家正積極開發的產品。目前製程大多是利用濺鍍方式以達到AR的要求,但是製作成本高、良率也較低。因此,各家莫不積極開發以塗佈方式進行AR產品的開發,以降低成本。

高精細

液晶面板製程技術的提升,高解析度(SXGA、UXGA)的液晶螢幕與液晶電視的陸續推出,傳統表面處理的偏光板以利用大分子進行表面處理,利用外部擴散的方法降低了眩光干擾,此法雖然可以改善反射光的干擾,但是以人眼觀看螢幕時,會有畫面粗糙的問題產生。為了改善畫面粗糙的問題產生,高精細偏光板的需求也就應運而生了,透過小分子與大分子表面處理的改善,利用內部擴散與外部擴散的方法,提高了液晶螢幕畫面的清晰度與精細度,消除畫面粗糙的現象產生。

偏光板供應商仍集中在日商

全球偏光市場需求仍是上昇趨勢,2003年全球偏光片產能如表4,主要大型TFT LCD用偏光板供應商為日系廠商,日東、住友及三立三家廠商市場比重約為六成,積極擴建產能走向國際化佈局,又以日東及住友化學最為積極,一改後段加工線的生產方式,採取直接進駐台灣及韓國光電園區設立全製程生產線及加工據點,就近服務客戶以維持其市場地位;韓國及台灣則分別以LG Chemical及力特光電為區域性的主要偏光板供應商,不足部份向日系廠商購買;由於台灣面板業者的投資積極,提高本土關鍵零組件的需求,力特透過積極擴增產能及技術研發鞏固其台灣第一及佈局全球的目標,預估2004年年產能將可達2,760萬平方公尺,僅次於日東電工,躋身全球第二大供應商行列。LG化學除了加強內需市場供給之外,亦走向國際化佈局,2003年宣佈與台灣彩色濾光片廠商的合作投資成立恩茂公司生產TFT LCD用偏光板,成功的跨向國際化第一步。

從產能及國際化佈局角度觀察,2003年日本日東電工為全球最大供應商,年產能為4,000萬平方公尺,佔全球偏光片產能的40%,住友化學則強化在台的液晶用偏光板事業,於2002年6月成立住華科技,增加投資於TN/STN、TFT型用偏光板的生產設備,並提高月產能至320萬片(14”),年產能約為250萬平方公尺,並擴增其在韓國平澤及上海凱愛使希光電產能,預估2004年總產能將可達1,500萬平方公尺。韓國LG化學鑑於韓國TFT-LCD產量逐年擴大,對上游偏光片材料需求量日益增高,自2000年4月開始量產,2003年三條生產線產能約700萬平方公尺,並預計於2004年在台灣投入第四期生產線,屆時將可提昇產量至1,000萬平方公尺,並銜接TFT LCD五代線投產後的需求。

總計2003年全球大型TFT偏光板產量為1,200萬平方公尺,約佔整體偏光板市場產量55%,產值己達1,400百萬美元,佔整體偏光板市場達78%,廣視角比重己超過五成,成為偏光板產值挹注主要動力;預估2004年大型TFT偏光板市場規模可超過1,900百萬美元,產量超過2,000萬平方公尺(圖2)。

全球偏光市場需求仍是持續成長趨勢,尤以台灣、韓國及大陸市場的興起,促使原壟斷市場的日商,擴大生產及加工據點的投資與設立。日商挾其技術及產品品質優勢鞏固原客戶,但若能結合當地廠商的成本及地緣優勢,共開發新市場,將是更具競爭力的策略。開發新產品獲取高利潤將是另一個提高競爭力的重要課題,針對下一波主流顯示器的應用,如大尺寸TFT LCD及LCD TV、手機及PDA等產品,開發符合防止反射、廣視角及色補正等用途的技術或材料,以因應市場需求,則是維持長期競爭力及優勢的因素。

淡化區域優勢 把握對岸彩電商機

液晶顯示器取得資訊產品平面顯示器的主流地位,並持續朝向消費性電子邁進,尤其以數位家庭概念漸漸落實以及數位環境建構漸漸完備等因素,大尺寸平面數位電視成為消費者換機的首要選擇,目前主要競爭者包括投影顯示器、電漿顯示器(PDP)及傳統CRT各具優缺點,攻佔市場主要取決於價格及畫質,因此,亦成為覬覦大畫面數位電視競爭者努力的目標。TFT LCD面板業者將大尺寸(>30吋)生產重責寄託在六代線建置前題,配合各國數位電視的開播及國際體育競賽活動的助力,預估2005年起將是LCD進軍大尺寸電視的主要時點,而對於經營型態與資訊市場迴異的消費性電子市場,無論從IT或傳統家電市場等通路觀察,系統廠商策略合作夥伴主要考量要素在於產業鏈的掌握程度,因此,促使面板業者更著墨於關鍵材料或零組件的加速整合,無論是透過跨國合作或本土化深耕,以合資或技術合作來保障產能,無非要避免因關鍵材料供應不足而影響正常出貨,並作為爭取與國際大廠合作的籌碼。

除此之外,在經營型態方面,關鍵零組件產業亦漸漸跳脫區域性的限制,交互輸出以取得更高的市佔或利潤。日本因內需市場消退而策略性地將TFT LCD關鍵材料生產計畫落腳台灣,搭配台灣蓬勃的面板產業,期望建全台灣產業結構並共創新局;韓系設備及材料廠商亦向台陸伸出觸角,期望擺脫韓國集團形象,避免將雞蛋放在同一籃子的風險,並為其進軍下世代顯示器王國作全球化的佈局暖身;台灣關鍵零組件廠商觸角亦伸及韓國和日本,外銷比重並有逐年增加的趨勢,而由於大陸與台灣的依存度高,成為我國較日韓更具發展優勢的新區域。

整體而言,關鍵零組件攸關LCD面板特性實現並佔面板製造成本比重相當高,在前進LCD TV市場時,與面板業者形成休戚與共的關係,為能提高技術自主性及產能保障以獲取商機,上下游廠商均希望透過互補性的合作關係達到Win-Win的效益;更重要的是,自給率和本土化己非等號,地域性優勢將因國際化跨區域整合趨勢而界線漸漸淡化,關鍵零組件廠商應更深化技術及服務,提昇國際形象,以取得下世代顯示器市場的先機。

(本文作者目前任職於工研院IEK)

電視與多媒體顯示器各擅勝場 控制IC市場詭譎多變

【黃仁宏】 2004.03



LCD TV控制IC在控制板(Controller Board)上佈局,其核心元件包括視訊解碼器(Video Decoder)、解交錯式掃描器(De-Interlacer)及縮放控制器(Scaler)等。另外包括類比數位轉換元件(Analog Digital Converter, ADC)、鎖相迴路(Phase Lock Loop, PLL)、數位視訊接收介面(Digital Video Interface, DVI)、螢幕顯示調整(On Screen Display, OSD)、微控制單元(Micro Control Unit, MCU)、記憶體(Memory)、低電壓差動訊號處理介面(Low Voltage Differential Signaling, LVDS)等分離式晶片,各廠商則視系統需求或IP成本以獨立(Independent)或嵌入(Built-in)方式佈局於核心元件上。

各元件可區分為前中後以及支援端

LCD TV控制IC扮演視訊輸入端與LCD TV面板模組之間的中介角色,專司訊號的接收、轉換、處理及輸出。各元件所擔任的功能可依前、中、後及支援端加以區分:

前端-訊號接收與轉換:

ADC

將PC顯示卡所輸入的類比RGB訊號轉換成數位訊號。

PLL

在ADC過程中負責訊號採樣,多數已嵌入ADC元件中。

DVI Rx

接收以數位編碼格式所輸入的影音訊號,如來自PC-DVI介面或其它數位影音裝置的訊號等;若嵌入HDCP晶片,則可以執行來自DTV加密/付費視訊的解密。

Video Decoder

傳統NTSC/PAL/SECAM等TV訊號採取複合波形輸入,Video Decoder內含梳形濾波器(Comb filter)功能,可以將複合端子(Composite、CVBS)、S端子或色差端子(YpbPr/YUV)所輸入的類比訊號分離,並轉換為數位信號。

上述元件主要執行訊號的接收與轉換,以供中、後端元件進行處理、顯示、傳送、儲存等用途。而ADC與Video Decoder則包含整合類比與數位之混合信號(mix-signal)晶片設計技術,電路結構較為複雜,不易與其它元件整合。

中端-訊號處理與增益:

De-Interlacer

主要將電視訊號所用的交錯式掃描(interlaced)轉換為目前各種新型顯示裝置如LCD TV、PDP TV、rear-projection TV等所用的逐行循序掃描(progressive)。De-Interlacer可稱為LCD TV控制IC首要核心,廠商設計時多視系統需求,嵌入增益軟體(Video Processing S/W),以提供畫質調整及改善,例如亮度(brightness)、對比(contrast)、色調調整(hue&saturation controls)、雜訊消除(noise reduction)、黑階延伸(black-level extension)、銳利度調整(peaking/sharpness)及Gamma修正等。

後端-訊號調整與輸出:

Scaler

主要將不同影音裝置所輸入的畫面解析度或形狀大小進行調整,重新填寫成LCD TV的原始像素矩陣(Native Resolution)。此技術多應用於LCD顯示器控制IC上。

OSD

負責調整螢幕顯示亮度、對比、垂直與水平位置,通常視系統支援的語言及字型多寡,選擇以內嵌(embedded)或外加(optional)方式配置。

LVDS

傳輸已處理好的影像訊號至LCD TV面板模組。

支援端-指令協調與暫存

MCU

視訊處理過程中,Video Decoder與De-Interlacer會有較為頻繁的指令需求,MCU配合上述兩元件,利用撰寫之程式予以定義或控制,有時也負責OSD外觀及字型轉換的協調功能。

Memory

配合MCU及De-Interlacer,滿足其指令暫存空間,目前以SDRAM或EEPROM為主。

LCD TV控制IC關係畫質優劣

TV經過長年發展,提供較為完美的影像再生能力以及完整的系統解決方案,因此LCD TV控制IC業者不論在混合/數位/類比訊號處理技術、整合元件設計,或提供系統商技術支援等議題上,都遠較發展LCD顯示器控制IC來得複雜許多。

目前LCD TV主要可分為Pure TV跟Multimedia Monitor兩種,雖然兩者都號稱可以處理電視訊號,但實際上,在影像處理能力(如上述所提及)以及VBI功能支援(如隱藏字幕顯示-Close Caption;電傳視訊-Teletext)等完整電視解決方案上,兩者的表達能力並不一致,這其中控制IC的技術優劣為其關鍵。也因此,晶片商如何針對LCD TV系統功能及規格需求進行設計開發,將影響產品未來在技術層次及市場拓展能力上的差異。整體而言,LCD TV控制IC目前所關注的系統功能及規格需求如表1、2所示。

LCD TV控制IC發展為整合型晶片的考量

以技術領先為考量

投入LCD TV控制IC市場的IC設計業者,大概可以區分為兩類,第一類即是由LCD顯示器控制IC領域延伸過來的業者,由於歷練過LCD顯示器控制IC世代的高度競爭,此類業者多已順利跨越學習曲線,將發展較為成熟的分離式元件如OSD、MCU整合至核心元件上。

第二類業者則為看好LCD TV市場的產值成長,及當地更趨成熟的TFT-LCD上、中、下游產業鏈優勢,而將此列為未來重點產品線的設計業者。此類業者多數具有類比或混合訊號處理的經驗與能力,因此在跨入較具整合障礙的Video Decoder或ADC等元件時較具優勢,少數業者如Trident、視傳科技則已發表整合了三顆核心元件的單晶片,就LCD TV控制IC而言,先期投入研發的業者其技術領先差距約有1~2年之譜。

因此,晶片商在朝向設計整合時,仍多以本身的核心IP做為出發,少數具技術障礙的部分,只有靠時間加以克服,這段追趕時期於是成為強調研發、擁有關鍵技術能力業者的高毛利時期。

以市場需求與成本效益為考量

除了技術差距以外,部分元件的整合與否,則是基於市場需求與成本/效能比(Cost/Performance)的考量。舉例而言,目前包括Samsung、LG. Philips以及Sharp在內的全球LCD面板廠商並無真正達到HDTV解析度(1920 x 1080i)的LCD TV面板產能開出,故多數晶片商自然不會耗費成本將HDTV輸出規格嵌入。另外,除了Genesis、Pixelworks及Philips等專注於高階市場的國際大廠外,多數廠商並無在DVI規格內嵌入HDCP晶片(少數推出HDTV Ready產品的系統商則以外掛方式嵌入控制板),這是由於全球DTV及視訊加密付費市場仍未正式起飛,業者不會貿然整合尚無市場需求的產品;而在目前Pure TV廠商要求Performance多於Cost的情形下,如ADC、MCU或SDRAM等分離式元件,在採取外掛式的成本、良率甚至效能都可能比整合型良好的話,現階段業者不會積極進入此市場。亦即在LCD TV控制IC前端整合技術尚未成熟之前,業者會先選擇鞏固高C/P值市場(表3)。

LCD TV控制IC欲整合T-CON仍有困難

在傳輸介面端,LCD顯示器控制IC經過幾年的發展,已經可以擁有較為多樣的組合方式,如LVDS、TTL或整合時序控制晶片(Timing-Controller, T-CON)的RSDS/TTL+T-CON介面等,但目前LCD TV控制IC在傳輸介面端多只能採取LVDS或TTL型式,難將T-CON一起整合,這是由於LCD TV在面板模組及控制板之間電路所需的Cable傳輸線較長,若是整合進T-CON,則模組間會有電磁干擾(EMI)的問題。目前已克服此問題的晶片只有Philips的SAA6714一款而已,但相信在未來成本持續要求下降的壓力下,SIP(Smart Integration Panel)議題會再度在LCD TV控制板上浮現。

不同層級控制IC滿足不同需求

Pure TV用控制IC注重效能表現

前述談及LCD TV控制IC的核心元件包括Scaler、De-Interlacer及Video Decoder等,這是由於LCD TV控制板上雖仍包含其它許多顆分離式元件,但由於此類元件的技術較為成熟、毛利偏低,可替代性高,因此就產品本身的競爭力或出貨量而言,並無太大象徵意義。晶片商關注的焦點落在三顆核心元件上,尤其以較具技術障礙的Video Decoding技術與De-Interlacing技術為最。

就致力於發展Pure TV的系統廠商而言,控制IC(或單顆整合型晶片)必須擁有完整的視訊處理、增益、縮放及系統VBI功能,才能順利成為解決方案,因此,在目前Video Decoder技術難以整合,而Scaler技術又漸趨成熟的情況下,核心De-Interlacer的單顆表現能力,或是整合型的D+S能否有效搭配顯得同樣重要。基於此點,目前朝向Pure TV市場出貨的晶片商採取的策略有二,其一為整合型D+S單晶片,外掛Video Decoder出貨,例如凌陽科技的D+S整合型晶片,搭配Micronas的Video Decoder出貨;另外則是開發表現能力較佳的單顆De-Interlacer晶片(裡面只發展較簡易的Scaling功能),再與其它廠商合作,搭配Scaler及Video Decoder出貨,例如Sharp In-House的Scaler,搭配Genesis的De-Interlacer,再搭配Micronas的Video Decoder出貨。

部分廠商同時開發De-Interlacer搭配本身Scaler或Video Decoder的解決方案,藉此追求更高毛利與解決方案的穩定性,如Genesis的gm1601(D+S)+FLI2300(D)、Philips的SAA6714(D+S)+SAA7718(V.D.)或視傳科技的VX1120A(V.D.+D)+VX1531(D+S)等。

Multimedia Monitor控制IC主攻中低階市場

部分控制IC廠商則傾向於發展中階Multimedia Monitor路線,或直接出貨至以Monitor看TV的低階市場,由於此類型產品功能多著重於PC應用上,視訊處理要求遠較TV系統為低,少數Scaler技術發展較為成熟的業者,甚至以Scaler內嵌的2D De-Interlaing功能執行色彩處理,做為中、低階整合型晶片出貨至Multimedia Monitor(如創品電子的Zipro),在不耗費額外成本的情況下,搶佔利基市場。

不同產品滿足不同需求

由此看來,同樣稱為單顆De-Interlacer、單顆Scaler或是整合型D+S的單晶片,仍可以區分為許多產品層級互相搭配,整合型晶片不一定代表高階,分離式晶片也可以朝向高階發展,廠商之間共提解決方案搭配出貨,仍可保有競爭力。

整合型晶片與高階分離式晶片並行

隨著半導體技術進步,加上整合型晶片的優點可以縮小IC體積、降低功率消耗、降低封裝成本、節省PCB數量/體積、降低材料成本與LCD後段組裝成本,更可以使得系統產品更加輕薄短小,所以LCD TV控制IC朝向單晶片(V.D.+D+S)邁進是必定的趨勢,但在目前LCD TV市場供貨量仍小,以量制價競爭議題尚未發酵之前,晶片商並無即刻推出單晶片以求迅速降低成本的壓力,況且目前Pure TV系統商重視Performance多於Cost,晶片商勢必會先鞏固C/P值高的產品線。就目前各廠商單晶片開發進度,預計2004年Q1時,市場競爭會進入白熱化狀態。

目前市場上整合三顆核心功能的LCD TV控制IC只有Trident、Genesis與Philips等廠商量產出貨,但考量目前整合型晶片(V.D.+D+S)分別在良率、效能或嵌入成本都不及於分離式元件的情況下,晶片商考量實際效益,還是會以「投入整合型晶片研發」與「高表達能力分離式元件供貨」兩個方向同時並行,兼顧現實及未來市場開拓能力。

部分規格將納入設計議題

HDTV輸出規格

如同前述,目前包括Samsung、LG Philip及Sharp在內的全球LCD面板廠並無達到HDTV解析度(1920 x 1080i)的LCD TV面板產能開出,但就廠商所提出的規劃時程與技術能力來看,相信表現能力可達到HDTV等級的LCD TV大尺寸面板將會在2004年中陸續開出,屆時全球LCD TV輸出介面嵌入HDTV規格將納入晶片商設計議題。

DVI-HDCP及VBI功能

另外,配合DTV應用的DVI-HDCP(25pin DVI接頭)或者歐規、美規TV系統所強調的VBI功能,晶片商也可考慮市場風向而納入設計,雖然LCD TV出貨量目前仍以日本佔掉80%為最大宗,但隨著各國DTV傳輸環境持續成熟,DTV Ready或DTV將成為當地電視產品基本格式,晶片商在日本家電大廠控制IC委外量暫時不會大量釋出的情況下(目前釋出約20%),應多爭取其它市場,加上台灣IT系統廠(如廣達、仁寶、明基)或TV系統廠(如瑞軒)來自國外LCD TV、Multimedia Monitor的OEM訂單在未來可望大幅成長的情形下,投入整合DVI-HDCP或VBI功能應有效益可期。

Pure TV與Multimedia Monitor各擅勝場 晶片組產品擴大區隔

由於大尺寸(27吋以上)LCD TV面板尚未大量開出,導致目前晶片商在核心元件的產品設計或供貨市場上並無特別明顯的規劃目標,支援中、小尺寸(20吋以下)的控制IC可以支援Pure TV畫質,但也適用於Multimedia Monitor等級。

但就Display Search調查2003年Q1及Q2的出貨量顯示,20吋SVGA(800x600)及20吋以上WXGA(1280 x 768)等級已成為目前成長率最快的產品別,可以預期的是,伴隨大尺寸LCD TV面板產能開出,原本就適合大尺寸的Pure TV將更深入家庭化市場(Family TV),而以PC看TV做為應用概念的Multimedia Monitor則更走向個人化、學生化及第二台化(Personal、Student's & Second TV),因此,Pure TV系統商對於控制IC的視訊處理能力、解析度支援及晶片商所能提供的Total Solution支援能力,要求將更為嚴苛;而Multimedia Monitor系統商對於控制IC在PC層面上的應用,例如以微軟Media Center概念做為出發點的設計也會更加重視。在兩種終端產品未來兩年內出貨量上並無很大差距時,屆時,晶片商勢必要將控制IC的技術層次與應用市場分開,形成專為Pure TV設計或專為Multimedia Monitor設計的客製化解決方案,擴大市場區隔或多產品線並行的情形將漸趨明顯。

(作者目前任職於拓墣產業研究所)

台灣LCD TV驅動IC後發先至追韓趕日目標不遠

黃心婷】 2004.03



過去LCD TV向來鎖定30吋以下的產品為主,然而隨著面板技術逐漸成熟,未來各業者朝30吋以上發展的比例將逐漸提高(如表1)。

為了提供消費者比CRT TV更高品質的畫面,LCD TV面板灰階反應速度(Gray to Gray)將從IT產品的40~50ms,下降到10ms以下。亮度從450nits提升至500~600nits、對比度將從500:1提高到700:1、色飽合度將提高至80%以上。

此外,為了支援大型LCD TV面板快速動畫以及高畫質的表現,LCD TV面板對驅動IC的要求將較NB及Monitor面板更為嚴格。過去國內TFT LCD驅動IC業者所生產的產品,大部份都是以IT產品為主,未來投入LCD TV產品的比例將逐漸提升。

Monitor驅動IC已不符合TV等級要求

過去LCD TV面板的尺寸大部份集中在20吋以下,由於面板的尺寸與NB及Monitor相差不大,驅動IC的特性和LCD Monitor及NB的共通性頗多,因此大部份的業者都是將NB及Monitor面板用驅動IC做調整後,用到LCD TV面板上。然而,LCD TV面板尺寸逐漸加大、對動畫支援能力的要求逐漸提高,如果還是把Monitor以及NB面板用驅動IC用在大尺寸的LCD TV上,驅動IC將會面臨大畫面驅動、面板多階調化、面板構裝以及面板快速驅動等方面的問題,因此發展LCD TV專用型驅動IC的重要性將日漸彰顯。

提供驅動大畫面能力

由於顯示器面板的電容量會隨著面板尺寸變大而增加(如圖1),相對的Source驅動IC的負載也將隨之增大。為了支援LCD TV高速動畫影像的功能,LCD Source驅動IC在設計上需要一個能快速驅動大電容的放大器(AMP),才能在短短的幾微秒內(μs)對20吋以上面板快速充放電。

大型LCD TV面板用驅動IC除了要面臨對大電容面板快速充放電的問題之外,還必須解決驅動IC耗電量的問題(熱損失)。以20~40吋、WXGA等級的LCD TV面板而言,驅動IC的負載約為100~200pF。然而,驅動IC的負載一旦超過200pF不但會降低驅動的能力,同時會面臨驅動IC耗電量的問題。以負載200pF的驅動IC為例,驅動IC耗電量約為400mW。

以COF封裝、48mm、8 Sprocket Hole的驅動IC為例,熱阻抗約為100℃/W,IC驅動面板因熱損失產生的溫度約為40℃(400mW×100℃/W=40℃)。在背光模組方面,直下式燈管的背光模組(大型LCD TV或Monitor以直下式的燈管為主),室溫下驅動IC的環境溫度約為50~60℃之間,IC正常操作溫度大約為90~100℃左右,因此以125℃的上限而言,已沒有太多的緩衝空間。

為因應此一問題,部份日系業者開始發展,透過雙邊驅動方式驅動電容量超過200pF的液晶面板,可使驅動IC的負載減少一半、降低耗電量,屆時每片面板驅動IC的需求量將是目前的2倍。

提高畫質處理能力

與面板畫質有關的D/A Converter的bit數方面,目前大多數的面板是以6bit和8bit為主。過去,一般的IC業者主要是利用8bit的驅動IC把面板較暗的地方做精細,以達到視覺上較高畫質的效果。然而此種方式在低階調區域的表現一直不是十分理想。加上RGB間γ值(輝度-階調特性)會有些許的偏差,必需加以補正否則會與CRT電視的畫質有很大的差距。因此未來LCD TV面板採用10bit驅動IC的比例將大幅增加,使面板呈現較佳的畫質。

LCD TV的調階數要達到10bit的方法,除了透過改變驅動IC的特性之外,過去部份業者曾考慮利用調整Controller來達到相同效果。以過去IC業者在Monitor產品的經驗而言,一般是透過控制Frame Rate來控制時間軸調變,以及改變Dis-Pattern來控制面積階調。然而,利用前者的方法會因為頻率變高、速度上升,容易產生Flicker,後者則會產生解析度變差、以及出現特異Pattern的Waving等問題,促使業者加快開發10bit驅動IC的時程。

NEC計畫在2003年中開發出10bit的驅動IC,Renesas的HD66370及HD66371已達10bit(如表2),因此可看出10bit驅動IC將會是LCD TV Source驅動IC的主流。

mini-LVDS介面採用比例將逐漸提高

mini-LVDS介面的驅動IC由於外引腳所需的Pin數較少,以48mm的驅動IC而言,相較於RSDS及CMOS介面IC Pin數約可減少30%,Pin Pitch因此可較寬,Pitch達0.78mm(如表3),如此即可解決大型面板構裝方面的問題。因此當LCD TV面板未來朝大尺寸、高解析度方向發展,mini-LVDS介面驅動IC被採用的比例將大幅提高。

利用Over Drive方式提高面板反應

對傳統驅動方式而言,面板畫面頻率大概為60Hz,因此每一畫面的反應時間(Frame time)約為16.7ms。過去由於液晶面板應用的範圍大多集中在Monitor及NB,對於畫面變換頻率不高的IT產品而言,數十ms的反應速度即可滿足需求。然而,TV產品由於必需具備支援高速動畫的功能,液晶面板的反應速度必須隨之提升,否則會出現殘影問題。為了提高面板的傳輸速度,一般業者除了透過改善液晶材料及面板製程等方式外,最常見的是利用Overdrive的驅動方式提高液晶面板的反應速度。

驅動IC需求大 台灣發展機會多

LCD TV面板用驅動IC需求預計將快速成長

2003年全球大尺寸面板用驅動IC需求約為12億6,000萬顆(如圖2),其中LCD TV面板用驅動IC需求約為5,500萬顆。未來隨著次世代面板產能持續開出,LCD TV面板價格將有機會向下滑落,進而帶動LCD TV面板及驅動IC需求上升。再者由於過去電視的解析度多為VGA,然而隨著WXGA解析度的LCD TV面板需求比例逐漸增加,將進一步刺激LCD TV面板用驅動IC的需求持續成長。預計至2007年,LCD TV面板用驅動IC需求將超過4億5,000萬顆。

台灣業者市佔率將持續提升

2000年以前日系業者為全球驅動IC主要供應商,全球市佔率高達90%以上。由於與其他Memory產品相比,驅動IC的毛利較低,因此大部份日系業者生產驅動IC產品,皆以提供集團面板廠使用為主要目的。隨著日本面板業者在大尺寸TFT-LCD面板全球市佔率逐年下滑,導致日系驅動IC業者的全球市佔率亦逐漸減少。

反觀台灣驅動IC業者,由於技術能力快速提升,加上受惠於國內面板業者產能不斷擴充,促進出貨量及全球市佔率大幅增加,2003年第三季奇景及聯詠的全球市佔率分別達到7%及10%(如圖3),台灣業者的整體出貨量比率也突破20%。

驅動IC產品由於客製化程度高,因此IC設計業者必須與客戶之間保持良好的互動關係,才能在設計之初取得面板的解析度、畫素等設計規格以利往後之產品開發。台灣面板業者過去多半以生產LCD Monitor及NB為主,因此台灣驅動IC業者亦以LCD Monitor及NB為主要出貨產品。未來隨著台灣面板業者逐漸提高TV產品的生產比例,將刺激台灣驅動IC業者在LCD TV驅動IC產品出貨比例提高。

LCD產業鏈漸完整 台灣業者舞台大

受到全球數位廣播陸續開播的刺激,LCD TV的需求也逐漸提升,進而帶動LCD TV專用驅動IC的需求大幅提升。隨著大尺寸LCD TV的比例逐漸增加,為了滿足大尺寸、高畫質LCD TV面板的需求,驅動IC將面臨驅動大畫面的能力、多階調、構裝方式、傳輸介面,以及面板反應速度等問題。因此,未來LCD TV專用驅動IC具備快速驅動大容量負電的運算放大器(AMP)、Overdrive、高灰階(10bit)、雙邊驅動,以及mini-LVDS介面的比例將逐漸增加。

台灣驅動IC的相關業者,雖然進入驅動IC生產領域的時間較日本以及韓國業者晚,而且過去的產品也大多以LCD Monitor及NB面板為主,LCD TV驅動IC的研發經驗較為不足。然而由於國內驅動IC相關產業的發展已相當健全,加上國內面板業者計劃生產LCD TV的比例逐漸升高的帶動下,將有助於國內驅動IC相關業者技術快速提升,開發更高品質的LCD TV專用驅動IC。

(本文作者目前任職於工研院IEK)

各路好漢摩拳擦掌台灣成為兵家必爭之地

【李書齊】 2004.03



1999年可說是台灣TFT-LCD元年。當時台灣的光電廠商達碁科技、中華映管、瀚宇彩晶、聯友光電、奇晶光電、廣輝電子等有感於在製造液晶監視器以及筆記型電腦時,關鍵零組件「面板」始終得受制於人,而彼時正值金融風暴末期,日本光電廠因為資金的壓力,陸續釋出LCD相關技術或尋求策略聯盟的機會,台商便趁勢在此誘因下,投入千億以上的資金,進行TFT LCD的量產計劃。

短短3年間,台灣將日本建立的LCD產業10年學習曲線瞬間打破,在全球LCD供應鏈中建立堅強的製造實力。有人說台灣的LCD產業像是聯合國,集結各路英雄好漢,磨刀霍霍。雖然目前台灣本身仍以面板廠的表現一枝獨秀,但是其他關鍵零組件的研發實力也不容小覷。

由於全球PC產業成長趨緩,台灣IT廠商過去依賴PC成長而大幅起飛的情況已不復見,因此苦尋其他高獲利的出路,企圖再度創造高成長的美好光景。於是在友達、奇美等大型面板廠商的帶領下,加上消費性電子抬頭,家庭成為一級戰區,其他IT廠商順勢跟進,切入這塊尚未完全數位化的處女地。

資訊用面板仍為主力 TV用面板後勢俏

根據資策會MIC的統計指出,目前台灣LCD監視器面板以及筆記型電腦面板的出貨量比重高達94%,LCD TV面板的出貨量僅佔5%。其中又以筆記型電腦面板以及LCD TV面板成長最為迅速,爆發力驚人。

市調機構IDC的研究報告也指出,LCD TV 2003年全球需求量為510萬台,2004年全球市場需求量預估將達1,000萬台,其中,台灣與大陸在高畫質電視(HDTV)上,會有比較大幅度的成長。此外,IDC也預測,2004年全球LCD TV的供應量為1,100萬台,而從第二季開始供需差會維持在5%以下,因此將不致出現供過於求的狀況。

台灣2003年的TFT LCD面板產能在全球市場佔有率為37%,僅次於韓國的41%,由於奇美以及友達五代線的產能陸續開出,台灣2004年的面板總產能將大幅成長,全球市佔率可望拿下43%,其中台灣LCD TV面板的市佔率成長最大,將由2003年的7%拉高至21%。

短兵相接 國內外零組件廠商爭相投入

台灣LCD前景一片光明,自然而然吸引眾多國內外廠商聚集在此,準備一展身手。在日本已經與許多LCD TV一線廠商建立良好合作關係的瑞薩(Renasas),近來針對台灣蓬勃發展的LCD產業,推出一系列LCD TV驅動以及控制IC。台灣瑞薩技術行銷部主任施峻榮表示(圖1),針對High Definition的需求市場,台灣瑞薩目前主推的一款單晶片,是將Video Decorder、De-interlace以及Scaler等功能整合在一起,若客戶需要還可以選擇搭配MCU或是SDRAM的解決方案。除此之外,由於瑞薩的Digital Amplifier在台灣擁有70~80%的市佔率,因此在眾家廠商競逐Video領域時,瑞薩還可以提供Audio方面的選擇,建構完整的TV Solution。瑞薩內部保守預估,2005年平均每月出貨量為50,000顆。

過往外商在與台灣廠商競爭時最易因為價格因素而失去市場地位,對於這點,施峻榮表示,由於台灣瑞薩落腳在台灣已有一段時間,日本方面對於台灣「BOM Cost」導向的市場生態也有深刻體驗,因此日本方面會考慮轉移技術以及資源的可能性,由台灣瑞薩的設計中心承接,就近服務台灣LCD TV客戶。

Philips主打低階市場 強調價格優勢

過去在TV領域耕耘多年的Philips,除了Video Decoder在全球享有高比例的佔有率外,近來也針對從監視器過渡到TV的應用市場,推出一系列的LCD TV單晶片,搶攻20吋以下低階電視的市場。飛利浦半導體消費性及多媒體應用協理施正義表示,這款強調低成本的LOC(LCD One Chip)是以UOC(Ultimate One Chip)為基礎,整合Scaler、2D Comb-filtering、Video Decorder及Sound Processor等多種功能,僅Tuner採外掛方式。不過Philips也已經計劃於明年推出整合Tuner的單晶片。

施正義表示,這款單晶片強調的就是具有價格競爭力以及快速上市的優勢,以前一代未整合Scaler的UOC來說,就已經能夠提供比其他競爭者低5~12美金的價差,具高度整合的LOC推出市場後,必定能將晶片價格再往下壓。施正義強調,從CRT TV廠商慣於使用單晶片的角度來看,由於台灣在研發CRT TV的經驗上已出現斷層,且IT廠商多慣於使用多組晶片,因此Philips推出這款LOC之後,會加強與台灣廠商的合作與溝通管道,提供Philips過去在CRT TV上累積的研發經驗,建立長期的合作關係。這款晶片樣本預計在2004年第二季開始提供。

Oplus挾研發技術 敲開進軍台灣TV之門

來自以色列、專精於研發高畫質影像技術的Oplus,在全球HDTV以及電腦圖像市場享有不錯的評價,然而這個對台灣市場來說還是有些陌生的名字,卻相當重視台灣LCD產業的製造能力,積極跨海來台,與台灣電視系統製造商共同合作。

目前Oplus應用在LCD TV的產品線為數位影像處理器Rembrandt-102、Monet-203以及Matiss-1A。Rembrandt-102、Monet-203是針對PDP/LCD TV投影系統和LCD多媒體Monitor等新興數位顯像應用而設計。Matiss-1A為針對數位影像而設計的除交錯式掃描晶片,運用Oplus的perfection專有技術,可以調整出高解析度的影像品質,具有多用途特性及價格競爭力。Oplus Technologies銷售經理Ami Herman表示,Oplus的產品特色在於結合獨立RGB色彩調整控制(ICC)與OSD和PIP等技術在一起,並且在這樣的基礎之上,針對未來大尺寸FPD推出新影像演算法的晶片,以及2個HDTV/SDTV與電腦圖像全頻道10bit獨立ICC等功能。Ami Herman強調,Oplus未來會加強本部與台灣本地業者間的互動,以及利用台灣工程師提供快速的支援服務。

小蝦米戰大鯨魚 創品研發技術不落人後

創品繼去年推出高解析液晶電視晶片p.HD,鎖定高階液晶電視、電漿電視之後,近期己推出具3D梳形濾波器的電視解碼晶片McNorD,緊接著以多媒體與中低階液晶電視為目標市場的ZiPiP電視晶片也將問市。包括先前的ZipoSX晶片,各級產品齊具,可望增加LCD TV控制晶片的市佔率。

新推出的McNorD具3D Comb Filtering電視解碼晶片,適用於NTSC/PAL/SECAM各種電視系統。此外,內建3D雜訊抑制功能處理,畫面雜訊可有效被清除,除了常見的對比、亮度、飽和度及色相校正功能外,還使用創品獨特的視訊強化及顏色轉態改善(Chroma Transient Improvement)高階技術,增加畫面清晰度,使影像更為逼真。系統上,則內建V-chip、隱藏字幕顯示(Close Caption)及Teletext等多項功能。若搭配創品顯示單晶片,還可支援母子畫面(PIP)。內建的高速RGB/YPbPr類比數位轉換器,可支援至SXGA或HDTV 1080i類比輸入。

外商TV大軍與本土TV系統廠的激戰

目前市場上對於LCD TV起飛的時間分成兩派,以奇美為主的廠商,因投資步伐比較快,因此預估到今年下半年就會有比較大的量爆發出來,然三星、友達等面板廠商則預估等到明年六代線及七代線陸續投產之後,LCD TV的市場成長力才會顯現,因此目前面板廠的出貨還是以多媒體監視器以及筆記型電腦面板為主(圖2)。

對於這樣的說法,Philips消費性電子產品資深行銷經理林俊元(圖3)表示,以通路回報的情況來看,消費者目前對於LCD TV的價格依舊覺得太高,以同樣的價格可以選購一台畫質比較好的全平面映像管電視,因此明年會是一個比較合理的預期,而且主流品牌的主要尺寸會從今年的30吋過渡到42吋,搶攻目前42吋Plasma的市場。

針對這樣的市場變化,Philips除了預計在今年底推出37及42吋的LCD TV外,為與台灣本土廠商做區隔,對於20吋以下較不具競爭力的產品線也會停止研發,專注在大尺寸的銷售上。

同樣地,台灣三星電子業務行銷部產品經理紀孝儒表示,雖然三星電子在全球享有面板出貨量第一的優勢,但是三星電子不會針對台灣本土業者已經攻佔的20吋市場做太多著墨,而會將焦點放在三星拿手的大尺寸電視上,對金字塔頂端的顧客進行策略性銷售。

TV市場的戰爭越演越烈,一年1.5億台的市場需求讓各家廠商望穿秋水,元件以及系統廠商無不擬定最佳策略,期待能在這塊市場中勝出。台灣身處這場暴風圈的核心中,球已經握在手上,至於該怎麼打,考驗參賽者的智慧。

LCD、PDP與背投TV在中國高階TV市場上誰領風騷?

【黃振邦】 2004.02



2002年中國高階TV市場在PDP與背投TV的推動下呈現快速成長,2003年年初以來,LCD TV市場也開始不斷加溫,根據慧聰國際的調查,具備強大購買力的中國金字塔頂端消費者未來願意購買高階TV的比重約有81.43%,在這激烈的一級戰區中,LCD、PDP與背投TV最終將由誰來入主中國未來數位家庭時代的客廳,將牽動許多中國甚至國際家電廠商在中國市場上的佈局。

目前中國彩電市場受到SARS與出口反傾銷的影響,與長久以來中國彩電業者高度投入產能擴增所引起的削價競爭,讓中國彩電業者不得不尋求更新的顯示技術產品以提升競爭力,有越來越多的企業投入LCD、PDP與背投TV等高階彩電市場,讓中國高階彩電市場頓時熱鬧了起來。

中國彩電向高階市場移轉

SARS重創中國彩電市場

根據CCID發表的數據顯示,2003年Q2中國彩電市場規模受淡季因素與SARS疫情的影響,銷售量達到625萬台,銷售值為114億元人民幣,紛紛較去年同期下滑8.5%與8.1%,若跟2003年第一季比較更大幅衰減了36.2%與38.4%,如此大幅度滑落,SARS疫情的蔓延難辭其咎。

中國彩電的主要銷售通路國美、大中、蘇寧與三聯等家電連鎖賣場都經歷了兩個多月的冷清局面,雖然隨後透過網路、電話行銷方式與送貨到府等服務提升了彩電的銷售量,但是總體的銷售仍然受到嚴重的打擊。不過第三季中國彩電市場卻是值得期待的,在消費者購買的遞延效應與旺季的逐漸接近下,第三季市場有機會銷售出880萬台,較去年同期成長接近10個百分點。

另外,就個別品牌廠商而言,目前仍是以長虹為中國第一大彩電品牌,其次才是TCL、康佳、海信等,不過之間的差距並不大(圖2),這前幾大廠商也是進軍高階彩電最為積極的廠商,如長虹、康佳就以背投、LCD TV為發展主軸,TCL則以背投和PDP TV為主,不過最近中國市場出現了一個值得留意的現象,那就是許多DVD Player業者不堪激烈的市場競爭,除往更高階的DVD錄放影機開拓市場外,也積極地朝高階彩電市場進軍,讓中國彩電市場的爭奪更加劇烈。

中國彩電企業經營環境越趨嚴峻

中國彩電業者在經歷2000年的第一次重新洗牌後,各廠商間共同維持價格的默契已不復存在,因此市場上彩電價格持續崩盤,以目前來看,中國彩電產品的平均價格在全平面、倍頻掃描等訴求高階產品的高清晰CRT彩電價格大幅滑落下,已跌破多數廠商的成本價位,加上SARS肆虐與出口受限,多出來的產能將加速傾倒至中國市場上,未來在中國因高階彩電的市場比重仍低,整體平均價格的向下探底將持續下去。另一方面從這些中國上市彩電大廠所公布財報數字的虧損狀況也可以反映出此一現象。因此,現今在中國從事彩電行業是一項極為艱困的事業,這同時也說明了往更高階產品發展以提高附加價值,將是中國家電業者的一條不歸路(圖3)。

根據中國信息產業部的資料顯示,1995年時中國有91家彩電業者,其中年產量超過百萬台的有10家,到了2002年年底,同樣有10家彩電企業年產量超過百萬,但整體規模萎縮至68家業者,形勢的嚴峻促成了大者恆大的強勢品牌集中現象,光是長虹、TCL、康佳、創維、海信與上廣電就佔據了中國八成以上的彩電市場。不過高階彩電的出現同時也給了中國二線廠商崛起的機會,因為高階彩電的佈局將有可能打破原市場格局並牽動中國彩電市場的另一次大洗牌。

產品結構變化趨向高階

拜業者大力促銷之賜,中國高階彩電在大環境不佳下仍呈現逆勢成長,2003年第二季相較於第一季PDP與LCD TV的銷售量成長了72.5%與46.67%,唯有背投TV的銷售量出現衰退,減少了25.93%,不過表現仍較整體彩電市場衰退36.2%來得好。其實早在2002年就有許多人喊出「2003決戰高階」的口號,從去年到現在為止,整個高階彩電市場更是充滿了煙硝味,全平面彩電與高解析度CRT彩電已不再是市場上關注的焦點,取而代之的是背投、PDP與LCD TV間的競爭。

就現階段而言,中國廠商並無法確切掌握未來主流的技術與產品,因此在高階彩電上的佈局是採取全面佈局的策略,也就是說以原核心產品為主,再搭配其他顯示產品以降低壓錯寶的風險,所以可以發現中國彩電業者或多或少都有同時佈局的情況。在業者全力投入與消費者需求增溫下,高階彩電正一步步在中國市場上扮演更重要的角色(圖4)。

中國高階彩電市場概況

背投TV價格優勢明顯且為高階彩電主流

PDP與LCD TV不論是關鍵性技術或是零組件的供應來源皆掌握在台、日、韓廠商的手上,中國廠商只能被動地接受,無法制訂主動出擊的策略,因此大部分業者仍然是以技術與零組件市場較為成熟的背投TV做為核心產品,再搭配PDP或LCD TV產品。長虹是目前中國背投TV市場上的領先者,並號稱為中國唯一能夠掌握核心技術的企業,除了率先推出變頻逐行掃描的「精顯王」背投TV外,更在2003年4月掀起中國背投TV普及風暴,藉由價格的大幅度調降要將中國背投TV市場的餅做大,TCL、創維、康佳、海信與廈華等國產業者也紛紛跟進,無形間對於國外品牌造成了重大的威脅,從圖5即可得知,長虹、TCL、康佳與海信的市佔率正逐步向上攀升,中國信息產業部也樂觀預期2003年中國背投TV市場將達到120~150萬台,但以2003上半年的數據觀察,要達到此一目標幾乎不太可能。話雖如此,但背投TV為目前中國高階彩電的主流卻是無庸置疑的。

另外一個影響中國背投TV市場的因素是LCOS與DLP的發展情況,以目前TI在中國將DMD晶片價格大幅降價以搶佔市場的動作來觀察,不論前投或背投與TI合作的企業將能搶下一大部分的市場,再加上在背投TV上極具優勢的LCOS顯示技術,中國企業CRT背投TV將逐漸喪失其競爭力,因此諸如長虹與TCL等皆有投入心力在LCOS的研發上,現階段進展較快的當屬江西鴻源科技,佈局橫跨面板、光機引擎到整機系統的完整生產線,並將在2004年達到年產20萬片LCOS面板、1萬套光機引擎與整機系統的規模,2007年挑戰50萬台LCOS背投TV的生產能力。因此,未來誰能先搶得技術將在市場上取得領先地位。

PDP TV的價格仍待進一步下降

2003年中國國產品牌的PDP TV價格波動較2002年來得平靜許多,主要是PDP的關鍵性技術與面板都掌握在日韓手中,國產品牌大多是購買模組後再進行組裝,因此會有一定程度上的策略限制,而不輕易啟動價格戰,2002年當國外PDP模組供應商將庫存產品在中國市場上倒貨,因而引起價格的劇烈波動,2003年以來這種現象已不復見,PDP TV市場也能維持一定的穩定度,既然市場的決定權都掌握在國外廠商,一些國產品牌業者為擺脫競爭限制,採取了與國外關鍵性零組件核心技術的日韓業者加強合作,以取得上游供應鏈的穩定。

由於PDP TV的市場定位在40吋以上產品,在價格仍高高在上的情況下,消費者的選擇仍多以背投TV為主,PDP TV依舊是高不可攀,雖然說PDP TV於2003年第二季在中國市場仍有超過七成以上成長的亮麗表現,但若仔細觀察其銷售內容則可以發現其大多是由政府機關或企業團體所採購,並非一般市場上的消費者,加上還必須面臨LCD TV漸漸趕上的威脅,未來價格將是決定中國PDP TV市場的重要關鍵因素(圖6)。

目前中國生產PDP TV的業者約有20家,由於市場規模仍小,年銷售量超過千台的業者只有TCL、SVA與海信三家業者,其餘的銷售量僅能維持數百台,多數企業都是在賠本經營。至於國外品牌依舊主導整個中國市場走向,單是Panasonic與LG兩家業者即有超過五成的市佔率。根據拓墣產業研究所的預測,2003年中國PDP TV市場將不超過五萬台,如此的小規模市場對於大多數參與中國PDP TV市場競爭的企業而言並不樂觀,競爭壓力頗大。

逐漸具備明星相的LCD TV

如果說2002年是PDP TV在中國彩電市場的焦點,那2003年高階彩電的舞台勢必是屬於LCD TV。根據中國IT市場情報中心的資料顯示2003年4月康佳以30.3%的市佔率擠下LCD TV的長青樹Sharp,主要是康佳為配合五一黃金週所下達的市場降價策略,將LCD TV的平均價格下調30%,並積極開拓IT銷售通路,讓康佳得以一舉突破國外廠商壟斷的局面,不過這又牽涉到所謂統計方式上的問題,康佳有可能將LCD Monitor加TV-Tuner的方式出售所謂的小尺寸LCD TV。姑且不論統計上的問題,康佳的降價策略已炒熱中國LCD TV市場,未來將加速此一市場的擴張。就目前來看,中國市場LCD TV年銷售量超過千台的品牌不過兩三個,主要由Sharp與LG等國外廠商主導,而產品的銷售也集中在北京、上海與廣州等一級城市。

Sharp挾其較早進入LCD TV市場的品牌優勢,加上掌握核心技術及多元化的上游面板供應,提供豐富的全產品線,加上廣告效益的發揮成為中國第一大品牌。

至於LG目前在中國推出共5款產品,由於市場定位介於Sharp與中國品牌之間,低價格高品質的訴求也贏得中國消費者的喜愛。

中國的另一強勢品牌SVA,由於地域性的認知強烈與上海高消費族群名列全中國前茅,加上上海公車上大量採用SVA的LCD TV作為轉播東方明珠塔所放送之數位廣播內容,也讓SVA能在LCD TV市場上取得一席之地,本土品牌僅次於康佳集團(圖7)。

高階彩電銷售通路出現改變

2000年是中國彩電業一個重要的轉捩點,以國美、寧蘇、大中與三聯為代表的大型連鎖通路業者逐漸崛起,強勢通路讓上游產品供應商紛紛進駐賣場,這一兩年來也的確形成了雙贏的局面,但在競爭越行激烈下,連鎖通路業者也不得不出奇招吸引消費者上門,2003年6月國美就發動了一場價格雪崩策略,將全平面CRT彩電的價格壓到成本結構下,這讓彩電生產業者幾乎無利可圖,另一方面也將品牌價值向下壓縮,這是業者所不樂意見到的(如先前的Samsung退出Wal-mart策略),因此許多的國外品牌紛紛撤出這些大型連鎖販賣商場而另起爐灶,如自建通路體系、與中國彩電通路業者結盟或合作,另外透過IT通路來販售也是方式之一。Philips進入TCL的銷售網路正是一例。

象徵高階產品的背投、PDP與LCD TV的業者當然會忌諱國美此一價格破壞舉動,未來隨著銷售通路的多元化,消費者將更容易接觸到這些高階產品,相對而言,鎖定高消費族群的高階彩電在連鎖大賣場並沒有太大發揮的空間,這類產品將逐漸切割與賣場的低價形象,進而轉往綜合3C服務或IT體系。

高階彩電的佈局考驗廠商的智慧

在2008年北京奧運與2010年上海世博會的推波助瀾下,數位電視在中國主要城市的發展將是可以預期的,這也將推動背投、PDP與LCD TV等高階彩電在中國的快速發展,背投TV市場在中國市場一、兩年內仍將是消費者的最愛,不過其成長力道將不若以往,甚至有衰退的可能,反觀PDP與LCD TV則正處於高度成長期,市場的期待性也最高,初期的市場區隔(以30吋為區隔點)將讓兩者能共存共榮一段時間,當LCD TV的大尺寸化條件漸趨成熟,PDP TV將倍感威脅。

若從廠商的觀點切入,大者恆大的產業趨勢讓前幾大廠商有資金與能力發展高階彩電,使得進入中國高階彩電市場的門檻拉高,背投TV不論技術或市場都處在較成熟階段,是廠商較易投入的產品,至於PDP與LCD TV的佈局則將考驗中國彩電廠商的智慧,因為這兩者的市場在全球正快速成長中,上游關鍵性零組件的供應有可能面臨短缺,以目前技術與產能皆掌握於台、日、韓等地的狀況來看,缺貨的情況如果來到,中國廠商能否順利取得零組件供應將是最大的考驗。

而上廣電因積極佈局於TFT-LCD五代線的上游面板,市場大餅的加大讓上廣電的發展風險降低,有機會在市場激烈競爭中勝出,是未來中國彩電市場上極被看好的中國業者。

(作者目前任職於拓墣產業研究所)

台灣TFT LCD面板產業誰能勝出

【徐奭】 2003.12



自今年第二季以來,TFT LCD面板供不應求!面板平均單價逐月攀升,台灣各家面板廠第三季營收紛紛再創歷史新高,面板股再度成為台股的熱門族群之一,「面板五虎」的說法不脛而走。友達董事長李焜耀自負地認為台灣面板產業只有一兩隻老虎,其他恐怕都是貓!但在全球面板產業競爭潮流中,恐怕老虎與貓就很難界定了。

TFT LCD液晶產業景氣瞬息萬變!以最近這一次的景氣環為例,在經歷2001年10月的谷底,去年上半年的景氣回春,第二季之後又再次轉為供過於求,使得TFT LCD面板價格急速下跌,面板平均報價跌至203美元的谷底,直到今年第二季在液晶監視器及筆記型電腦需求轉強帶動下,面板產業出現供需反轉,目前TFT LCD面板產業景氣正持續走強。然而每經歷一次不景氣的試鍊,各家面板廠商競爭力的強弱,勝負馬上可以分出。

友達穩坐面板產業老虎

以2003年第一季為例,面板景氣正處於低迷,面板價格在谷底盤旋,但友達光電靠著完整的產品線,即使大尺吋面板價格下跌,在小尺吋面板產品的支撐下,仍有不錯的表現,且在第一季成為台灣唯一一家獲利的廠商。

論面板廠的技術,奇美被公認為業界第一把好手,其中,其自製的刮刀式(Spinless)彩色濾光片生產線、以及擁有專利的新型五代廠設計等,為其在五代線的競爭埋下優勢。此外,在產品的開發上,面對未來極具成長潛力的液晶電視(LCD TV)市場,奇美更是積極佈局,除擁有20.1吋、27吋LCD電視用面板外,奇美更是國內首家開發出30吋以上LCD電視用面板的廠商,技術能力獲肯定的奇美,第一季的營收卻不盡理想,毛利更僅有6%,比友達的9%還低。

除了友達與奇美兩家面板廠外,國內其他三家面板廠在今年第一季面板景氣谷底的表現亦不佳。台灣首家投入TFT LCD量產的華映,面對TFT LCD的不景氣,CRT的營收無法彌補TFT LCD的損失缺口,剛導入量產的PDP事業也尚未成氣候,再加上英國廠長期虧損的拖累,第一季的虧損高達新台幣10億元。去年首座四代線廠剛導入營運的廣輝,今年第一季的表現也不甚理想,大虧了新台幣10億元。彩晶因五代線尚未導入量產,第一季僅擁有兩座三代廠,而三代廠最經濟的切割率以15吋為主,但15吋面板的價錢波動亦隨景氣起伏,在不景氣中公司營運自然受到衝擊。

台灣各家面板廠商在歷經年初不景氣的洗禮後,隨著景氣的翻升,各家面板廠商營收的表現也逐漸走出陰霾(10月大尺吋面板平均報價為262美元),但彼此營收獲利的差距卻大幅擴大。以今年10月各公司最新出爐的財報中為例,友達10月營收不但再創新高,10月合併營業額為新台幣111.14億元,台灣單一營業額也首度突破百億元,達103.59億元,為國內面板廠商中,唯一一家單月營收超過百億元的公司。其次為奇美的68.66億元、第三則為華映的65.25億元,而廣輝與彩晶分別為34.6億元與29.17億元。從景氣淡旺季各家面板營收的表現觀察,友達已穩坐台灣面板廠龍頭的位置,而奇美與其他面板廠商則緊追在後。誰是台灣面板產業的老虎?誰是貓?也就呼之欲出。

台廠加勁與全球TFT LCD廠競爭

目前全球TFT LCD面板製造主要集中在日本、韓國及台灣三地,雖然台灣面板產業現階段競爭力的強弱與勝負大局已定,然而根據工研院經資中心ITIS的統計,2003年第二季韓國仍躍居全球TFT LCD產業的龍頭地位,其市佔率高達37%、台灣緊追在後達32%,而逐漸淡出大型TFT LCD的日本,市佔率達30%。

面對次世代生產線的競爭,韓國廠商為持續保持其在TFT LCD產業的領先地位,拉大與競爭對手的差距,積極投入次世代生產線的投資。以韓國三星為例,除大舉投資五代線外,三星電子看好LCD電視面板未來市場的發展潛力,更進一步規劃七代線(1870x2200mm2),引進全世界最大尺吋TFT LCD的玻璃基板,估計總投資額將達到166.6億美元(以匯率34元估算,約合台幣5664.4億元),同時三星計畫在2010年之前建構四條TFT LCD七代線。三星企圖以龐大的投資額,築高TFT LCD產業的競爭門檻,透過大幅擴增產能,達到量產規模經濟的競爭優勢。

面對液晶電視的崛起,台灣面板廠商亦積極投資次世代面板生產線,包括友達、奇美、彩晶、廣輝與群創等五家面板廠板投資共7條五代線,另外,友達與華映均已規劃投資六代線及奇美的七代線,加總台灣廠商投資次世代的生產規模與生產線總投資總額,仍遠落在韓國廠商之後。在全球TFT LCD產業的競爭潮流下,隨著市場佔有率,資本投資及量產能力競爭力消長的微妙變化,誰能在這個全球產業真正坐穩一哥的位置,只怕台廠還得加把勁了。

京東方引爆中國大陸LCD產業鏈變革?

【黃振邦】 2003.11



繼收購南韓Hydis的STN-LCD與TFT-LCD生產線後,京東方又做出驚人之舉,那就是宣布斥資10.5億港幣收購全球第二大顯示器供應商-冠捷科技;京東方不但順利轉型為高科技光電廠商,並藉由整合上下游產業鏈,讓中國大陸跳脫只能生產終端產品的傳統思維,並力拼外商在中國大陸的優勢,創造出屬於中國大陸LCD產業的新供應鏈模式。

根據CCID發佈的研究報告顯示,中國大陸顯示器市場在2002年已達到1,037.6萬台的規模,較2001年成長18.6%,其中LCD顯示器已佔據6.2%的市佔率,LCD顯示器取代傳統CRT顯示器的交替現象將是未來幾年中國大陸顯示器市場上最受矚目的焦點,也因此有越來越多的企業爭相進入分享此一大餅,京東方集團就是最好的例子。

中國顯示技術走向液晶時代

2008年北京奧運與2010年的上海世博會帶動起中國大陸產業數位化的進程,LCD TV也將搭上此順風車,順勢在中國大陸成長茁壯,加上LCD顯示器的取代性加強,在龐大商機的刺激下台灣與南韓業者已陸續將下游模組廠轉移至蘇州及南京,上廣電與NEC在上海的五代廠合作案、京東方收購Hydis LCD面板生產線等等都正式宣告了中國大陸液晶時代的來臨。

LCD顯示器成長最具爆發性

中國大陸消費者在享受經濟成長的果實後,對於LCD顯示器的認知也有更進一步的瞭解,唯一影響中國大陸消費者購買LCD顯示器的障礙只在於價格因素,但在中國大陸第一大PC品牌聯想引發並激盪起全中國大陸各PC業者陸續展開的“P4+LCD顯示器”的價格大戰之後,LCD顯示器已快速地推向中國大陸消費大眾,除了品牌PC搭配LCD顯示器的採購比重提升外,根據CCID所做的市場調查,電腦城中的PC組裝業者在今年幫客戶組裝PC時約有36.7%的顧客選擇15吋的LCD顯示器,去年此一比重約只有13.2%,顯示中國大陸城市消費者使用LCD顯示器的比重已有大幅度的提升(圖1)。

中國大陸LCD顯示器使用數量的增加,經銷商的推波助瀾也功不可沒,除了種種的促銷方案,選擇向消費者推薦使用LCD顯示器的比重也高達68.3%(去年此一數字僅有13.2%),可看出LCD顯示器在中國大陸逐漸受到重視的程度。

CCID預測中國大陸顯示器市場在2007年將達到2,366.7萬台,而這將有很大的比重是LCD顯示器,加上持續成長的NB市場,如此龐大的商機自然會引起眾多上游面板廠商的投入,進而帶動起中國大陸顯示器產品的液晶化(圖2)。

LCD TV是未來成長重點

上廣電與日商NEC合資(出資比例3:1)建立的TFT-LCD五代線(1,100mm×1,300mm)面板廠-上海廣電NEC液晶顯示器於2003年3月通過中國大陸國務院的審批,預計2004年10月正式量產,年產能50萬片基板。此項合作主要即是著眼於未來將崛起的中國大陸LCD TV市場所做的上游關鍵性零組件佈局。中國大陸為2008年北京奧運及2010年上海世界博覽會所規劃的未來數位化智慧住宅中,數位電視將是不可或缺的主要產品,LCD TV又是當中最具明星相的產品。根據Informa Media Group的數據顯示,未來亞洲將成為最大的數位電視市場,中國大陸與印度扮演成長的關鍵性力量(圖3)。

雖然目前中國大陸LCD TV在整個TV市場中的比重不足0.1%,在高階TV市場(包括LCD、PDP和背投TV)的比重也不到4%,但根據CCID的統計以及預測,中國大陸LCD TV的市場走勢將逐漸增強,2003年LCD TV的銷售量預計可達到3.2萬台,是2002年的1.8倍,呼應先前數位電視用戶市場的趨勢,未來數年LCD TV在中國大陸仍將呈現倍數成長(表1)。

就企業而言,許多中國大陸廠商著眼於未來消費家電龐大的市場商機,大舉投入LCD TV的研發和生產。目前中國大陸市場前五大品牌就有三家是國產品牌,也因為LCD TV符合中國大陸未來電視數位化的需求。所以,在全球TFT-LCD面板廠商大舉投入五代線以上的動作下,未來幾年大尺寸TFT-LCD面板的價格將快速下滑,將刺激中國大陸LCD TV市場需求快速成長,LCD TV將成為中國大陸各家電大廠的下一個戰場(圖4)。

LCD對於京東方的魅力

京東方科技集團創立於1993年,主要是接收原有的國企-北京電子管廠為基礎,早期從事相關於CRT顯示器的相關零組件生產與製造,隨著顯示器的技術進步,京東方積極尋求產業轉型,目前業務除CRT相關產品外,也陸續加入TN、STN、TFT-LCD與VFD、OEL、LED顯示器等,2002年集團總營收高達91.1億元人民幣。今年初收購Hydis TFT-LCD部門以來成效已逐漸顯現,現階段TFT-LCD業務佔京東方的比重已超過50%,上半年獲利也較去年成長一倍以上,京東方在LCD產業上努力已取得初步的成果。

以收購模式進行LCD產業上下游整合

2003年2月12日,京東方科技集團正式對外宣佈,以3.8億美元收購韓國現代半導體株式會社(Hynix)旗下的韓國現代顯示技術株式會社(Hydis)TFT-LCD業務,為京東方的LCD產業佈局跨出重要的一步,其實早在先前京東方就已經向Hydis收購TN及STN LCD部門,只是在TFT-LCD方面的動作極具備指標性意義,因此受到眾所矚目(圖5)。

除了上游產業鏈的整合外,京東方在品牌及通路上也以10.5億元港幣收購全球第二大顯示器供應商-冠捷科技(AOC)26.36%的股權,成為具有業務主導權的最大單一股東,而冠捷的加入正好彌補了京東方LCD產業鏈中下游通路的缺口,也穩固了未來TFT-LCD五代線面板量產後的銷貨通路,並進一步的將產品打入全球市場。

此外,冠捷的產品在中國大陸的市場上也具有舉足輕重的地位,2002年冠捷品牌產品AOC在中國大陸市場的銷售量僅次於Samsung、Philips與LG,這對於京東方一直無法有效在中國大陸市場上立足將有較為正面的助益。

京東方在LCD產業上的佈局就如同其CEO王東升所言:京東方是一家致力於顯示產品領域的企業,其產品線和相關服務也將圍繞著這一業務作延伸。因此,未來京東方在LCD產業的收購行動上仍將會持續不斷(圖6)。

北京佈局 創造中國大陸五代線傳奇

目前中國大陸除了上廣電與NEC的合作案外,唯一純中國大陸企業要向TFT-LCD五代線進軍的就只有京東方一家,京東方打算投入12億美元在亦庄北京經濟技術開發區的產業基地建設第一期工程,並透過增發B股與尋求新合作伙伴迅速取得所需資金,預計今年11月TFT-LCD模組生產線即可投產,至於第五代TFT-LCD生產線則正在緊鑼密鼓的規劃之中,目標鎖定於2005年第一季投產,預估產能700萬片15吋面板,而這也將促使中國大陸在TFT-LCD面板產業上有了跟台日韓廠商競逐的實力。

龍騰計劃打造聯想第二

京東方制訂了一項為期五年的“龍騰計劃”,預計2003年企業營收將達到150億元人民幣,其中IT製造業的收入要達到100億元人民幣,甚至到2010年營業收入要達到100億美元,而要達到這個目標,將會是從佈局與收購TFT-LCD產業做為起點,隨著TFT-LCD與NC兩個事業佈局的開始,京東方已逐步完成“龍騰計劃”初步目標的關鍵時期。與聯想一樣,京東方也做起了NB與數位相機等產品,而這些產品佈局仍然只有一個大方向,那就是京東方的業務核心-顯示器產品,因為NB與數位相機等IT或消費性電子產品上都需要螢幕作為顯示功用,這也就是京東方積極跨足IT製造領域的主要目的之一。

另外,京東方最為缺乏的就是品牌,除了取得冠捷AOC的品牌外,以NB及數位相機等剛在中國大陸市場起步的產品塑造品牌形象也是京東方的策略之一,而聯想第二將是京東方未來的主要發展目標。

京東方LCD版圖擴大下的隱憂

持續加速LCD投資對京東方而言具有企業重點發展方向宣示意味,資本密集的TFT-LCD產業最大的風險就來自於龐大資金來源的取得,與技術跨世代的競逐等,面對這些問題,京東方跨世紀LCD藍圖實際上埋藏許多問題。

負債快速擴張引發潛在財務風險

在京東方的版圖快速擴張下,如果沒有適當的市場需求作支撐,面臨的財務壓力將急速增加,京東方合併報表中,2002年的財務費用從2001年的2,053萬元人民幣激增至6,554萬元人民幣,今年再加上冠捷科技的收購案,這一數字將遠超過2002年。另外,負債的增加也是一個頭疼的問題,Hydis的收購案中,雖然京東方實際付出的收購現金為1.5億美元(其中0.9億美元是向中國大陸當地銀行借貸),其餘2.3億美元由南韓外換銀行為主的銀行團聯貸取得,加上中國大陸當地借貸金額,這些都成為京東方的長短期負債,更不用說收購冠捷科技及12億美元的五代線投資案所需的資金瓶頸(京東方的淨債務由2002年底的2,940萬美元增加至2003年第一季的3.3億美元),針對這些資金缺口,京東方想藉由增加發行B股來籌資,但在市況不佳下成效有限。

此外,京東方資金壓力的隱憂可以從最近新華遠東中國資信評級將京東方科技集團的債信評級由BBB-(pi)下降至BB(pi)等級中略窺一二,新華遠東中國資信評級同時也將京東方企業評級展望由平穩轉為負面,這都導因於京東方快速累積的負債數字,可見債臺高築已是京東方未來發展的一大絆腳石。

技術是否能順利移轉將是一大難題

京東方收購Hydis走的是80年代日本快速獲取核心技術的老路,旗下三條2、3、3.5代的TFT-LCD生產線以現在的眼光視之是有其不足的地方,但京東方著眼的是未來在五代線上的技術移轉效果,目前京東方在北京的五代線生產技術是否能到有效的移轉將是個大問題,以Hydis來說,因現代集團的財務問題而暫緩在更新世代TFT-LCD生產技術的研發,Hydis的量產技術在五代線的競爭中並不是相對突出的,加上語言隔閡和文化差異對於技術移轉都將產生一定的影響,因此,未來能發揮的收購效益仍有待評估。

台灣及南韓企業將帶來不小的競爭壓力

以京東方在第五代TFT-LCD生產線上的規劃觀察,2005年第一季開始量產,加上機台調校等良率提升的過程,可能必須等到2005年年底才能發揮效益。相對於南韓業者五代線已經啟動,台灣業者也將陸續運轉,京東方的五代線似乎有點緩不濟急,在現階段業者已陸續將焦點轉向六代線甚至七代線的同時,京東方在TFT-LCD產業的競爭力正在流失當中。

另外,TFT-LCD產業的另一特性也將再次給予京東方無情的打擊,龐大的資金需求來源將是TFT-LCD產業決勝的關鍵,面對南韓與台灣業者強而有力的資金募集能力與健全的資本市場挹注下,如同先前所提到的負債問題,京東方是否能一圓TFT-LCD夢有待考驗(表2)。

目前南韓的Sansung、LG與台灣的友達光電、中華映管、瀚宇彩晶、統寶光電等都已在江蘇及南京一帶設有後段LCM廠,藉以接近下游客戶提供服務(已產生群聚效應),京東方位處華北的北京在整個產業鏈架構中較難發揮應有的價值,面對台韓業者的激烈競爭,京東方仍然有許多困難亟待克服(表3)。

京東方未來取決於新產業鏈的成功與否

京東方第一階段轉型似乎十分成功,藉由TFT-LCD生產線的收購已打響京東方在中國大陸LCD產業的名號,並因此獲得轉型高科技產業的品牌認知效果,中國大陸對於京東方的期待,加上京東方以顯示器為核心的產業垂直整合戰略,讓京東方成為中國大陸企業挑戰全球市場與技術的重要指標,資本募集與財務運作的確會成為京東方發展藍圖上的致命傷,但只要仔細做好資金調度的控管,不再為配合發展業務導向而持續擴大財務運作杆桿,在持續起飛的中國大陸顯示器及TV市場上,京東方將有機會異軍突起,甚至撼動其他台韓業者,結果就端看京東方的垂直整合產業鏈是否能發揮其綜效了。

(作者目前任職於拓墣產業研究所)

商機無限LCD TV市場成型

【梁素真】 2003.10



LCD替代CRT成為資訊市場主流已成事實,至於TV市場每年約1.8億台的規模,成為LCD產業下一個聚焦重點,從中日韓面板業者在五代線以上的積極佈局,便可得知此市場是一觸即發,相對也提供關鍵零組件產業另一波商機,但TV等級產品在特性要求上與Monitor及NB有很多差異,因此關鍵零組件是否能延續在NB及Monitor所累積的量產經驗、技術開發能力及產業群聚的優勢,並針對TV產品對色彩、亮度、反應速度等特性的要求加以改善以及未來產能的佈局等,亦是重要的課題。



市價差3倍時 LCD取代CRT的最佳時機

根據iSuppli的電視系統市場統計資料,2002年全球電視機市場規模約為1.6億台,預估2003~2007年以年複合成長率為4.5%緩步向上,預估2007年全球電視市場將超過2億台,其中仍以CRT電視採用比重超過八成為最高,其次為LCD TV13%,PDP及Projection分佔3%,平面電視市場規模預估約為3,200萬台。市場的普及除了觀察數位電視開播的時程,產品的價格將是刺激市場興起的重要動力,以CRT Monitor與LCD Monitor的替代效應指標,發生在兩者價差為3倍時,雖然資訊用及消費性產品的消費者行為有差異,但仍可作為LCD TV市場普及的參考,參考圖1。

HDTV帶動LCD TV成長

由於數位時代的來臨,網路寬頻的普及,以及數位訊號傳播方式的改變,使TV市場掀起顯示技術的革命。隨著各國數位電視全面開播的時程日趨接近,HDTV的市場亦隨之引爆,包括PDP、LCD、背投影等技術產品,無不放眼原本由CRT獨佔的消費性電視市場,其中LCD TV具有輕薄、省電、無輻射等優點,且隨著TFT LCD各項顯示技術大幅提升,TFT LCD廠積極投入大尺寸面板研發,因應未來液晶電視市場潛力,日本廠商以及國內大廠更將2003年視為液晶電視元年。

20吋以上 FP-TV 將成為主流

以電視機的消費行為觀察,透過2002年及2003年的CRT電視銷售資料中,在產品尺寸分佈方面,>20吋之電視產品仍為主要之市場,而其中>30吋的產品正逐年成長中,因此未來平面電視發展家用市場必需聚焦在>20吋的產品,才具有市場競爭優勢。觀察2002年大尺寸LCD應用市場分佈方面,NB及LCD Monitor的應用超過九成,LCD TV的應用雖然比重不高,並主要集中在中小尺寸,但未來成長率卻表現突出,預估2006年將可成長至1,800萬台的市場規模。而由於新面板生產世代的導入,而使得切割面積逐漸加大,2002年大尺寸(20吋以上)的LCD TV比重小於三成,預估2006年將提高到七成以上,未來在應用面的需求及面板生產新世代的導入下,平價化的產品將帶動市場需求,>20吋的寬螢幕機種將是市場主流,參考圖2。

LCD TV零組件品質至關重要

依需求決定TV大小

個人使用(personal use)電視主要是小於20吋產品,一般而言是家庭的第二台電視,因此尺寸需求不用太大,而客廳用(family use)產品則是電視的主要需求市場,且配合各國高畫質電視訊號(HDTV)的陸續開播,大尺寸(大於20吋)的TV產品將是必然的發展趨勢,因此LCD TV的未來目標亦將朝大型化發展,韓國三星於2002年底發表54吋LCD TV產品,同時宣誓LCD TV朝大尺寸的發展趨勢。以五代生產線的導入而言,除了在資訊用監視器產品可獲得較四代線兩倍以上的產能,提高生產效率之外,亦可切割六片23~26吋產品,因此五代線可視為大尺寸LCD TV的開始世代,而Sharp導入六代線生產線,產品目標主要是30吋產品,並運用2001年投入的面板及關鍵零組件研發聯盟所共同開發30吋LCD TV技術及改良,希望替日本LCD產業找出另一條康莊大道(表1)。

電視亮度需高於500nits

LCD Monitor為近距離使用的個人資訊產品,因此亮度約為250~350nits,為符合電視遠距觀賞的需求,將則朝向>500nits的高亮度發展;由於液晶為非自發光材料,因此必須靠Lamp來提供光源,20吋以下產品採用的光源主要是側光源,再以導光板及增亮膜(光學膜)等膜片提高光的均勻性及發光效率,所使用的燈管數約為2~8根,LCD TV對亮度及廣視角特性要求較高,因此直下式光源將成為大型Monitor與TV的主流,由於燈管數的使用將倍增(22吋需12根),將使成本大幅上揚,在機構方面則由於燈管數增加而產生散熱及耗電問題,因此未來將是背光模組廠商須克服的關鍵因素。

現階段開發色域達到72%NTSC

電視的色彩挑戰的是人的眼睛,因此將以呈現真實的色彩為發展方向,LCD TV現階段己開發色域達到72%NTSC,優於CRT及LCD Monitor,未來則逐漸提高,希望在搭配背光源的頻譜後可以達到大於100%NTSC的目標;色再現性的提昇主要在於高色飽合度及高穿透度的彩色濾光片開發,但目前無法同時滿足這兩個條件的產品,因此未來必需要運用奈米科技開發高精細光阻,配合塗佈技術改善,發展符合TV等級的高透高色飽和度彩色光阻。

電視需要求視角達170度

在視角方面則朝廣視角發展,Monitor為個人使用,因此上下視角約140度,左右視角為160度,即可符合使用者需求,傳統使用TN加上富士寫真獨家的WV Film而達到廣視角的效果,但上下視角不足;電視觀賞的人較多並可能從不同角度觀賞,因此,對視角的要求將更廣,上下左右視角要求將超過170度,TN加上貼附廣視角補償膜以達到廣視效果的方式,己經無法滿足大尺寸產品對廣視角的要求,IPS、MVA等廣視角技術將廣泛的運用在大尺寸。

解析度的發展將以HDTV播放頻寬為目標(1920x1080(W)),較值得注意的是螢幕的長寬比將從4:3改為16:9,寬螢幕的電視將成為大尺寸電視的主要產品。

成本結構重新組合

2003年30吋LCD TV成本比重分析,材料成本將佔總成本之七成,以彩色濾光片(CF, Color Filter)、玻璃基板(GL, Glass Substrate)、偏光板(Polarizer)、驅動IC(Driver IC)、背光模組(Back Light)及LC(Licque Cyistal)等六項,來分析上述關鍵零組件在15吋面板及30吋LCDTV的成本結構變化,其中彩色濾光片、玻璃基板及偏光板的價格基本上和面積是成等比變化,其中當然會因各關鍵零組件在大面積生產的原料成本、良率提昇等有小幅差別,因此在30吋產品所佔材料成本的比重約與15吋Mnoitor相似。在光源方面,則由於LCD TV對亮度的要求較高,因此將採用直下式的光源因應產品需求,但也將使CCFL燈管數隨尺寸增加而倍增,使得所佔成本比重大幅上昇,由23%提昇到37%,亦成為LCD TV降低成本的首選。驅動IC的使用顆數和解析度關聯度較高,和尺寸則沒有直接等比增加的關係,因此在成本結構上則呈現比重相對降低的數字。

LCD TV市場儼然成型

從市場的興起、材料的關點及特性實現觀點,LCD TV市場的發展趨勢己然成型,而面板廠商的積極佈局,放眼數位電視市場的廣大商機,同時亦為關鍵零組件帶來更大的商機與挑戰,台灣擁有筆記型電腦及監視器的生產優勢,加上面板產業的積極投資及關鍵零組件自給率逐步提昇,TFT LCD面板產業的上下游價值鏈已漸漸成型,面對一個新興崛起的平面電視市場,台灣應可快速取得國際面板供給市場重要角色。

(本文作者目前任職於工研院IEK中心顯示器部)

中國大陸加入TFT-LCD戰局 直接挑戰五代線

【李俊毅】 2003.10



中國大陸發展光電產業的經驗及時間都不多,但自2002年中以來似乎有越來越強烈的趨勢,光電元件是許多IT產品的重要關鍵零組件,而就在中國大陸逐漸成為世界工廠之後,其政府或產業界因此萌生自行發展光電產業的意念,且選擇光電產業中最為紅火的LCD產業。

繼中國大陸的半導體投資熱潮之後,LCD產業有非常大的機會成為中國大陸下一個投資熱潮的亮點。



全球TFT-LCD仍以大尺寸應用為主

從TFT-LCD五代線開始建置之後,也直接宣示LCD產業步入一個進入門檻高且資金及技術密集的世代,而因為其可以切割出較多的面板數,相對上就可以做更多的運用,例如LCD TV就是一個很好的例子,目前TFT-LCD最主要仍是在大尺寸,而大尺寸的應用層面包括NB、LCD Monitor、LCD TV等。

大尺寸的應用還是以LCD Monitor為主

根據IDC於2003年3月所發佈的資料顯示,其預計2003年整體的TFT-LCD市場規模可達270億美元,其中大尺寸達200億美元、中小尺寸則為70億美元,而整體TFT-LCD產業的資本支出應可達80億美元。

而在大尺寸的應用上還是以LCD Monitor為最大,次為NB,尤以近來Panel價格下降帶領LCD Monitor的價格已經相當接近消費者所能接受的水準,因此其在出貨量上的規模較大,但近來LCD TV受到市場的重視,因此其成長力道驚人,其中一方面當然是其計算基期較低所致,但另一方面價格下降所引發的市場需求事實上是富含潛力的,以DisplaySearch所發佈的資料顯示,就可以看出這樣的趨勢,詳表1;其中可以看到LCD TV不管是在出貨量以及營收上的成長力道驚人,而在Monitor及NB的應用上卻逐漸下降。

台灣及南韓掌握大部分的TFT-LCD產能

根據Credit Suisse First Boston(CSFB)在2003年5月的報告中指出,目前全球大部分的TFT-LCD產能分佈在台灣、南韓、日本,目前因五代線的產能開出且集中在台灣及南韓,因此這兩個地區掌握了全球超過六成以上的市場份額,而過去TFT-LCD的強國日本,其逐漸往新的以及較具利基的市場挺進,例如LCD TV、手機面板及個人數位化產品,因此其市場份額約在25%(圖1)。

中國大陸過去在小面板的TN及STN上有不錯的成績,但是由於手機彩色化的需求導致原本的單色較低階的的STN面臨生存危機,但是中國大陸在大尺寸的應用上又落後台韓許多,因此在短期之內要站上國際舞臺仍待努力,但中國大陸成為全球重要的生產基地已是不爭的事實,這對中國大陸未來要發展TFT-LCD產業有相當大的幫助。

日本TFT-LCD往利基型應用進軍

但是日本因為在大尺寸上已經失去利基,因此致力於發展利基型應用,根據UBS Warburg的資料顯示,在TFT-LCD的每吋ASP係以手機面板以及LCD TV最高,故日本雖然沒有五代線的建置,但其在LCD產業的影響力仍然存在。日本花了好幾十年發展其LCD產業,雖然被台灣及南韓在短短幾年內就追趕過去,最主要還是因為日本近十年的不景氣,泡沫經濟影響所及,特別是需要有大量資金投資的TFT-LCD產業,進入到五代線所需設置生產線的資金已經達到12億美元,障礙的牆越築越高。

但是台灣及南韓大舉進入TFT-LCD競爭的結果,雖然在大尺寸領域台灣有35%,南韓則有39%的市場份額,但是若以整體的TFT-LCD領域(包含中小尺寸)來看,其實日本卻領先台灣及南韓,因為日本極力發展消費性電子產品,包含DSC、手機、攜帶型DVD、DV等高附加價值產品,其大部分皆應用中小型TFT-LCD面板,而且也因為這些消費性產品所要求的LCD品質較高,所以其附加價值也高,根據IDC的數據顯示,在2002年全球TFT-LCD整體市場規模(含中小尺寸)的230億美元中,日本所佔據的市場份額竟高達41%達94.3億美元,而台灣及韓國僅分別佔有29%及30%的市場份額(圖2),日本雖然沒有五代線的興建計畫,但是其憑藉優異的品質管控及研發能力,使其在現有的TFT-LCD生產線能達到最大的附加價值,這值得台灣及韓國廠商深思。

中國大陸LCD產業發展自70年代

中國大陸自70年代即開始研發LCD相關技術,當時以長春物理所與北京清華大學做為研發重鎮,至1985年吉林省電子工業局開始LCD產業的探索。

中國大陸LCD產業經驗極為缺乏

根據CCID及PIDA的資料顯示,目前在中國大陸的LCD相關廠商約有60多家,相關的材料配套廠商約在30~40多家,根據中國大陸光電子行業協會及PIDA的資料顯示,中國大陸約有TN-LCD生產線40餘條,STN-LCD生產線約10餘條,TFT-LCD生產線為一條,可以看出中國大陸目前在TFT領域的生產經驗極度缺乏,而在如此匱乏的情況之下如何跳過好幾個世代而直接進入五代線的生產線實令人懷疑。

由CCID所發佈的統計數據發現,目前中國大陸與LCD有關的廠商約在60多家,其中營業規模超過人民幣1億元的廠商包括:無錫夏普、吉林彩晶、信利半導體、深圳天馬微電子、邁爾科特、汕頭超聲、河北冀雅、鞍山三特、康惠半導體、江門億都等10家,而且大部分都是TN或STN的廠商,根據中國大陸閩發證券針對中國大陸國內LCD產業的報告顯示,事實上大部分還是以小面板為主,在TFT方面的廠商較少,而且看起來在TFT方面有逐漸集中於少部分集團的趨勢,例如上海廣電集團及北京東方集團等,因為這些集團皆有生產與TFT-LCD相關之終端產品,因為在電子產品逐漸進入同質化競爭之際,中國大陸廠商往往無法在關鍵零組件上獲得成本優勢,因此這些大集團才會興起自己投入中游或上游的零組件開發(表2)。

中國大陸TFT-LCD發展從一號工程談起

由表2中可以看出吉林的通海高科擁有全中國大陸僅有的一條TFT生產線,通海高科是吉林省電子工業集團公司(吉電)控股的公司之一,吉電的前身就是吉林省電子工業局。

1995年,原國家電子工業部計劃把投資金額為50億元的TFT-LCD專案定點企業放在東北,並將此稱之為一號工程。至1997年吉林省委、省政府根據電子資訊產業的發展趨勢和吉林省電子工業的發展狀況,以及原電子工業部在九五計畫的定點佈局,做出了把電子工業培育成吉林省新的支柱產業的決策,並在1998年前後由吉林省政府撥款人民幣2,000萬元以作為公司成立基金,之後又動用省政府力量以財政借款方式挹注通海高科人民幣2.5億元,隨後又採取發行股票方式募集資金約人民幣17億元,並由日本引進TFT-LCD生產線及技術。

通海高科具有Gen 1的TFT-LCD生產線及技術,其玻璃基板尺寸300x400mm,年產能為35萬片,主要為10吋以下的產品,但是真正要達到量產的時間已經到2000年下半年,截至目前為止,此仍為中國大陸唯一的一條TFT-LCD生產線。但通海高科卻發生財務上的問題,導致其在中國大陸上市之路丕變,雖然如此因為其具有中國大陸發展TFT-LCD產業的指標性意義,在2002年的中國大陸資本市場上引起一陣騷動,最後一些投資者可以持原通海高科股票轉換成其主要股東吉林省電子工業集團公司的股票或是退款於投資人,真所謂一波三折,至2002年11月中旬,吉林省政府為了把LCD產業繼續做大,重新組建了吉林北方彩晶集團公司,使吉林北方彩晶集團公司的資產總額再度達到16億元。

2002年對中國大陸的TFT-LCD產業而言是個轉捩點,包括上廣電與日本NEC合作五代線的設置,後有京東方持續收購韓國Hydis的TFT-LCD業務,而至2002年12月,在中國大陸LCD產業發源地吉林省的一些收產及研究機構,包括北方彩晶數位電子、吉林紫晶電子、北方彩晶顯示以及北方光電子研究院等十多家機構,其合組成一個大型的光電集團,名為「吉林北方彩晶集團」,並以成立中國大陸LCD產業基地為目標,發展TFT-LCD為重點。

產業配套以及資本市場不利TFT-LCD發展

中國大陸發展TFT-LCD雖然已經有一段時間了,但是其產業配套以及資本市場的運作方式不利於有大量資金需求的TFT-LCD產業,加上其上游的廠商數目過少(詳表2),雖然其下游應用產品非常廣,而且中國大陸也正好是這些應用產品的生產基地,理論上應該會有相當好的發展,但因為上述種種因素使其市場份額始終在5%以下。

但自2002年以來逐漸有一些集團對外宣佈即將投入五代線的設置,包括北京東方集團(京東方)及上海廣電集團(上廣電),但是依照五代線設置的時間一般均需1年以上到18個月附近,若以此推估,未來約在2004年底中國大陸就會有五代線的TFT-LCD生產線出現。

中國大陸五代線將於2004年底或是2005年初啟動

相對於台韓日三國大舉投入第五代及第六代TFT-LCD生產線的建設,中國大陸自2002年中宣佈要設置五代線的上廣電及京東方似乎只聞樓梯響,從表3 Credit Suisse First Boston (CSFB)所預估的數據中可以明顯看到目前的第5代(台灣及韓國)及第6代(日本SHARP)的產能已經逐漸開出,預計至2004年Q3產能幾乎全數開出。

而中國大陸欲投入的廠商包括上廣電及京東方如果在此時投入建廠,最快的啟動時點應該也在2004年底至2005年初,Panel是屬於景氣循環的元件,如果屆時有更多的應用產品消耗產能,在供需不平衡的情況且市場價格大部分掌握在韓系廠商手中,中國大陸的五代廠要在國際市場中脫穎而出有待考驗(表3)。

中國大陸五代線是否能夠Time to Market

承前文所述,全球TFT-LCD 第五代及六代線的產能將會在2004年Q3開出大部分的產能,而在此期間中或許會有一些廠商加入,例如台灣的群創或有意直接進入六代線的華映。

根據IDC的預測,至2006年全球會有18條第五及第六代的生產線處於運轉狀態,其中台灣有8條、南韓7條、日本1條、中國大陸2條,而且大部分皆不約而同的都指向LCD TV的市場。

上廣電初期是採取集團內去化產能為主,且於2003年4月發佈其與NEC合資的TFT-LCD公司將引進第五代的1,100mm×1,300mm玻璃基板生產設備(原預計採用1,100mm×1,250mm),該合資公司將針對中國大陸市場來規劃、開發和生產電視接收用及個人電腦監視器用之大型液晶面板,建廠時間約在2003年6月,量產時程訂在2004年10月。而京東方所併購的Hydis已經具有3條TFT-LCD生產線,包括2、3及3.5代生產線,而併購後的BOE-Hydis其五代線計畫在北京興建,量產時程約在2005年初。

根據Credit Suisse First Boston(CSFB)的估計,2003年因五代線全球的產能逐漸開出,Oversupply的情形會加劇,而IDC的資料也顯示2003年下半年會出現超額供給的情形,而至2004年因為LCD Monitor的普及率將高於50%(JPMorgan估計於2004年Q2達55%),其需求量將會上升,另一方面也因LCD TV的市場逐漸起飛,因此2004年全球TFT-LCD市場有機會產生需求大於供給的現象,而中國大陸兩座五代廠正好是在此時完工並量產,事實上有某種程度趕上潮流的味道(表4)。

中國大陸TFT-LCD的明日之星-上海廣電與京東方

北京東方集團利用資本市場的運作方式併購南韓的Hydis,而上海廣電集團則運用其過去與外商合作的豐富經驗,再度與日商NEC達成合資共同成立五代廠的協議,這兩家皆具有完整顯示設備的產業鏈體系,且恰好兩家廠商分據中國大陸的南、北兩處,上廣電所處的上海地區近年來已經成為LCD相關產業的生產重鎮,而京東方則具備多年的顯示器生產經驗,且不管兩者各具什麼優劣勢,其過去的紙上談兵到2002年中終於有了眉目。到了2003年初,兩家廠商不約而同都更進一步有實際動作,這對於中國大陸TFT-LCD產業的未來發展將有指標且具有實質性的意義。

上海廣電集團(SVA)與NEC的合作

成立於1995年,然後在1997年重組形成上海廣電集團,其2002年營收達人民幣268.7億元,並名列中國大陸電子信息百強的第五名,集團橫跨家電、通訊、顯示技術等領域,其在IT產業鏈上,上廣電已從一個電視機製造商,擴充到標準競爭、晶片研發、整機生產,貫穿整個IT業上下游,並逐步向電信運營領域挺進,與澳洲電訊成立了合資公司。

與外商合作經驗豐富 積極促進集團內產業鏈完整

其與外商合作方面的經驗非常豐富也相當積極,包括SONY、松下、JVC、SHARP、Samsung等,其在高階彩電方面的佈局亦相當完整,舉凡PDP TV、LCD TV及背投影TV等,另外在一些家電的品牌基礎亦相當雄厚,因集團內的產品多樣化,且大部分產品與TFT-LCD都有上下游關係,因此其跨入五代廠的興建應不致於讓外界意外。

然在大部分日商與台灣廠商或多或少具有技術上的合作,如瀚宇彩晶與Toshiba、廣輝與Sharp,因此找上NEC是有跡可尋,NEC雖然沒有四代以上的TFT-LCD生產線,其最新的生產線為第三代,但NEC在日本也處於有生產TFT-LCD面板經驗,然而NEC在面板技術研發上也保有核心技術,因此協助其他廠商建廠、收取技術費用的方式則是相當可行,因此才促成這次的合作關係。

與NEC合作終於定案

2002年4月,上廣電與NEC簽署合資意向書,建設TFT-LCD工廠,總投資8.5億美元,上廣電持股75%、NEC持股25%,就當時公佈的資料顯示,這個第五代TFT-LCD生產線年生產能力達50萬片,預計2005年銷售額可達12億美元,而當時的TCL也在上廣電與NEC達成協議後表達願意在上廣電持有的75%股權中購得10%,但TCL於2003年1月退出整個合作案,TCL所持的原因係以投資TFT-LCD產業風險加劇而退出,然其應另有原因,最主要是TCL逐漸在中國大陸手機市場取得國產品牌的領先地位,而在競爭激烈的手機市場中,TCL需要保有更多的資金以應付競爭,此極有可能是TCL退出上廣電興建五代廠的主因。

至2003年3月上廣電終於宣佈將於今年6月開啟與NEC的合作關係,並共同出資興建第五代TFT-LCD生產線,並計畫於2004年10月達量產,兩家公司並宣布建廠成本為850億日幣折約7億美元,iSuppli/Stanford Resources也針對此發表看法,表示此合資成立的工廠成本遠低於其他廠商動輒10億美元以上的成本,未來如果真的以此價格興建完成,將不排除會有外商進入中國大陸興建五代廠。

NEC在日本境內的TFT-LCD最新世代為第三代生產線,而NEC所經營的NB業務在日本國內為知名品牌,為了要掌握更好的零組件來源可能也是促成NEC與上廣電合作的原因之一,而NEC也在此同時將其液晶顯示器業務分拆出去,並於2003年4月份在日本成立一家名為NEC LCD Technologies Ltd.的新公司,顯示其看好未來LCD顯示器的前景,但又礙於日本建廠成本高昂,另則考量中國大陸擁有廣大的內需市場,而上廣電又有在LCD相關領域發展企圖心,兩者合作有魚與水之間的巧妙關係,上廣電具有深厚的政府關係,而且在上海的地位舉足輕重,其也立下在2005年要成為中國大陸最大的電子信息產業集團,營業收入達到人民幣1,000億元的雄心,因此開拓新的產品領域以及深化產業鏈的連結性相當重要。

上廣電在LCD相關領域的企圖心

上海廣電積極強化上、下游產業供應鏈體系,其將廠址確定設於上海浦西的新莊。該區在既有約2,000畝用地上,將吸納包括上海廣電與NEC合資廠,以及上游相關零組件廠,初期將使用約三分之一的用地,未來再視需求擴建廠區,此投資案延宕許久有部分原因是因為中國大陸政府當局審批過程的周密性所致,上廣電看準全球有很大一部份的顯示器及NB在中國大陸組裝完成,因此上廣電NEC合資公司初期規劃未來產品,將主攻NB和LCD Monitor用面板市場;初步規劃係以滿足來自於上廣電及NEC兩大集團內部的需求,在上廣電方面則計劃在2004年擴大LCD Monitor的產能目標至200萬台,而對於燈管、印刷電路板、偏光片、背光源等週邊配套產業,則採取合資、合作等方式,吸引關係企業就近設廠供貨。

京東方(BOE)成功購併Hydis

京東方主要生產彩色電視機、顯示器等硬體設備,該公司曾於2001年年底收購Hynix的STN-LCD業務部門。而在2003年再次成功收購後,京東方將直接跨入TFT-LCD產業,並獲得所需TFT-LCD的技術,此外,京東方還將在中國大陸設立新的生產線,整合海內外的資源,以提高TFT-LCD事業在全球的排名。

善用資本市場運作以達其購併策略

韓國Hynix Semiconductor於2002年11月表示,該公司已與北京東方電子集團(京東方)簽署正式合約,其所屬韓國現代顯示技術(Hydis)的TFT-LCD業務將以超過的價格出售給京東方,而於2003年2月京東方正式向外界宣布以3.8億美元取得南韓Hydis在TFT-LCD的業務,包括三條完整TFT-LCD生產線和其他固定資產,以及Hydis的各項TFT-LCD技術、專利、無形資產以及包括IBM、Sharp等國際大廠在內的廣泛客戶群。

京東方目前總資產為人民幣64.7億元,而收購金額則高達3.8億美元折約人民幣31億元,不免令人覺得其投資風險過大,但京東方運用資本市場的手段以達到其目的,事實上京東方支付的金額約為1億美元,其他0.9億美元係由京東方透過證券市場所募集的資金,而剩餘的1.9億美元則由其在南韓的100%持有子公司BOE-Hydis以交易標的中的有形資產作抵押,向南韓的銀行團貸款的1.883億美元的貸款,再加上Hydis母公司Hynix Semiconductor 提供的部分貸款,終於完成這個海外收購的成功案例(表5)。

京東方的未來發展規劃

經過近10年的發展,京東方已初步形成了以顯示技術為核心的產品價值鏈,其擁有中國大陸北方最大的顯示器生產基地;與松下合資生產的彩色映像管(CRT)年產量已突破800萬隻;STN液晶顯示器2002年全球排名第5;真空螢光顯示幕(VFD)的銷量位居中國大陸第1、世界第3;京東方還已擁有收購自Hydis的OLED研發能力和相關專利。

京東方此次成功收購了Hydis的TFT-LCD,是迄今為止中國大陸最大一宗高科技產業海外收購專案,此次收購完成後,京東方將掌握TFT-LCD顯示技術,大大提升其在顯示領域的核心競爭力。由於Hydis的三條生產線折舊已大致提列完畢,其產品短期內必然具成本優勢,因而京東方旗下的東方冠捷將更具市場競爭優勢。

新成立的BOE-Hydis未來產品線的規劃將針對17吋LCD Monitor和NB的顯示器,以及新型產品如平板電腦等產品所用面板,考慮到市場劃分,京東方未來在北京投建的第五代TFT-LCD面板生產線,產品將主攻17吋及大螢幕LCD TV需求,其方式是考慮先在北京投建LCM生產線,隨後興建TFT-LCD面板線,但目前京東方對於在北京興建五代廠仍處於規劃階段,最主要原因可能是在於甫完成收購,不管是企業文化或者業務必須要有時間進行磨合所致,但這也會影響京東方在五代廠的建廠進度。

中國大陸TFT-LCD產業獲利應在2006年後

中國大陸IT產業在短時間之內獲得長足之進步,其產業界常津津樂道的以蛙跳來形容快速成長的的IT產業,回顧台灣的IT產業發展經驗來看,很多IT產業的特性是循序漸進,而一步到位也無法一體適用,半導體是如此,TFT-LCD產業也是如此,觀察台灣的TFT-LCD產業至少花費五年以上的時間才有今天的地步,而且是一步一腳印的一個世代接著一個世代來進行,反觀中國大陸在過去除了稱不上什麼TFT-LCD量產經驗的通海高科之外,並無真正相關的經驗,更何況TFT-LCD也是與半導體一樣唯「良率」是問,如何真正達到量產規模且獲利,恐怕至少要到2006以後才有機會。

中國大陸企業的企圖心旺盛值得觀察

中國大陸大型集團的魄力與耐性是值得讚嘆的,以京東方來說,其併購的Hydis過去也是眾廠商爭相併購的對象,從台灣的劍度、精英、寶成及南韓SK,到後來也傳出台灣的鴻海集團也有意購併,雖然Hydis的生產線並不屬於先進,但其佔有率也在全球排名第10及第11之間,因此中國大陸廠商要進入Panel領域若採直接併購方式,便可一舉得到設備、人才以及更重要的製程經驗與技術專利。

根據DisplaySearch的統計資料顯示,Hydis在2002年的在大尺寸(>10吋)出貨片數上達232.6萬片,佔有率達3.4%,僅稍稍低於台灣廣輝電子的3.4%,如果本身已經是TFT-LCD廠商且購併Hydis的話,可以增加市場佔有率及補足生產線,相反的如果是想要進入這個產業,購併Hydis正好可以快速進入,最後京東方奪得Hydis。除了京東方靈活的財務操作及優秀的談判技巧之外,京東方長時間的佈局也是關鍵,京東方早於2001年已經收購Hydis的STN部門。而上海廣電挾其在顯示產業的優勢,選擇與日商合作的模式,從無到有的投資風險自然很大,而且其合作對象是在日本無五代廠生產經驗的NEC,觀察NEC在日本的生產線最新是第三代,投資風險在外人看起來當然就很大,但NEC所具有的技術及專利也是一個TFT-LCD廠的所必須的,資金與技術都是關鍵成功因素。

中國大陸大型企業背負著其政府當局託付產業發展的重責大任,再加上中國大陸已經成為許多IT產品的生產基地,因此在配合其政府政策以及控制上游零組件的考量之下,包括京東方及上廣電這兩家在光電相關領域有雄厚基礎的大型集團企業,都想要在未來能整合上下游的產業鏈,不僅要在中國大陸市場衝刺,當然其也著眼於未來在全球產業鏈中的定位。

日本投資中國大陸以取得雙贏為目標

承前文所述,日本雖沒有先進的五代線,因日本近年來的企業虧損使其無力再投入大筆資金進入生產線的競賽,但是日本的TFT-LCD廠商卻轉而投入附加價值較高的領域,並將之運用於日本最拿手的消費性電子產品,舉凡如PDA、數位相機、手機、LCD TV等,由圖3中可以看出手機面板以及LCD TV的ASP最高,而台灣廠商最拿手的14以及15吋的Monitor面板卻是ASP比較低的一群,因此台灣廠商往往落入價格競爭之中,所以量大並不一定好,有附加價值才是該追尋的路。

但觀察中國大陸光電產業目前較重視的環節在於LCD Monitor、LCD TV等相關產品,看起來都是屬於大型化的產品,因此想必中國大陸要發展5代線也是此等考量,但可以發現一些日商因泡沫經濟的影響,而紛紛至中國大陸投資設廠或是與中國大陸企業合作以降低成本增加產品競爭力,而其在光電領域的技術及專利皆很充足,未來可能會有更多日商至中國大陸投資Panel廠。

而如前文所述,日商專注在高附加價值的領域,而投資中國大陸的部份可以會以大量生產的產品為主,有企圖想要在中國大陸起飛的這個時期重拾過去光電大國的風光,而台韓的廠商則須慢慢轉型至高附加價值領域,才能在未來與中國大陸廠商競爭。

中國大陸TFT-LCD 要走的路還長

觀察台灣TFT-LCD的產業鏈可以發現不管是在Panel、液晶材料、ITO、背光模組、Driver IC、LCD顯示器上都有完整的群落,也因此造就了台灣在LCD領域的優勢,而且TFT-LCD的前段製程仍須半導體技術支援,這些都是中國大陸所欠缺的,中國大陸或許沒有資金的壓力,而技術也可以經由合作或者購併得到,但製程的經驗是無法買到的,這需要大批的人才經由一段時間的努力才能換來,而中國大陸才剛剛要大舉發展TFT-LCD產業,何來人才之有?

雖說一些技術高超的人或許藏身於北京清華大學或者在某個高教機構中,但停留在學術階段而無法商業化的技術比比皆是,未來中國大陸的TFT-LCD產業界可能採取與當初發展半導體產業般,大舉吸引所謂的海歸派或向周邊地區如台灣、韓國及日本等地求取人才,如真是如此屆時可能又會掀起人才爭奪戰,但目前看起來中國大陸的產業環境尚未成熟,仍須廠商與政府當局多加努力,以京東方來說,其為了要配合5代廠運作,也許會以投資資金方式吸引相關有技術廠商至附近設置配套廠來形成產業聚落的型態,但要走的路還是很長。

下一世代家用顯示器-液晶電視發展介紹

【吳季庭】 2003.08



液晶電視(LCD TV, Liquid Crystal Display Television)是未來家用顯示器的重要產品,從供給面角度觀察,未來第五代的生產線的重要目標,除了筆記型電腦與液晶顯示器外,液晶電視也是各家廠商競相發展的產品之一。

本篇文章將從上游觀點出發,從目前供應廠商發展現況以及未來第五、六代TFT LCD生產線對LCD TV 可能帶來的影響,並從材料零組件觀點觀察LCD 面板發展趨勢;另外在需求面部分,則是分成數位電視與傳統電視兩部分,在數位電視部份,研究數位電視的影響,由新的家用顯示器需求談起,探討各國數位電視的發展趨勢;傳統電視部份,則從技術面對CRT TV(Cathode Ray Tube Television)與LCD TV做比較,並針對消費者需求作分析,並觀察不同尺寸顯示器在家用市場的應用需求,推論出未來LCD TV發展概貌。



LCD TV坉悸O目前仍以日本供應為主

目前在LCD TV部分,主要供應的廠商仍然是以日本廠商為主,如圖1所示,Sharp是目前最大的LCD TV供應廠商,其次是以發展廣視角技術MVA(Multi-Domain Vertical Alignment)見長的日商Fujitsu,韓國兩大廠商Samsung與LG在目前雖然不是最大的LCD TV生產廠商,但以目前兩家廠商積極投入第五代生產線建廠進度超前(LG已經進入量產),加上兩家廠商在國際展覽場中發表30吋以及40吋的LCD面板,可以預見到未來韓國廠商在此一市場的企圖心。

在生產尺寸部分,如圖2所示,20吋以下仍然是主流生產尺寸,在觀察圖2的變化趨勢中,可以發現在2003年以後,LCD TV面板的尺寸將會大幅往20吋以上發展,主要的原因在於隨著進入第五代生產線之後,無論是1000X1200或是1100X1250的生產線將會更經濟且更有效率的切割。

至於20吋以上的LCD面板(表1),以第五代規格1000 x 1200mm2來看,可切6片20.1吋面板或是4片30.0吋面板。若以1100 x 1250mm2生產線觀察,這樣的生產線可切9片20.1吋面板或4片30.0吋面板。以家用電視往大尺寸平價化發展來看,20吋是家用電視的入門尺寸,30吋產品才會是液晶電視產品能夠取代傳統電視,成為家用電視的主流產品。以表1看來,這樣的機會比較有機會在LCD生產線進入第六世代生產線時發生。

至於上游廠商將會在何時大舉投入液晶電視的生產?其中最重要的因素是價格,至於如何能提供低廉的價格,除了基板尺寸能夠往第五、六世代發展外,零組件發展的配合亦是不可或缺的,接下來,我們將針對零組件發展做介紹。

從零組件角度看液晶電視

TFT-LCD是台灣兩兆雙星產業之一,整個產業的供應鏈也十分複雜與龐大,從上游零組件的奇景、聯詠、劍度,五大面板廠商友達、瀚宇、華映奇美與下游的光威、廣達、明基、廣達等組成一龐大產業,諸多零組件的發展與TFT-LCD產業息息相關。

從製程角度觀察,TFT-LCD製程可分成Array、CELL與LCM三個部分,在整個零組件部分,較受到關注的部份是Back Light(背光模組)、Polarizer(偏光板)、Color Filter(彩色濾光片)、Glass Substrate(玻璃基板)、Driver IC(驅動IC)等,整個TFT-LCD製程如圖3所示。

玻璃基板

目前液晶顯示器常使用的玻璃可分成:蘇打石灰玻璃、鹼金屬玻璃和非鹼金屬玻璃三種,其中非鹼金屬玻璃為應用的大宗,TFT LCD對於玻璃基板的要求相當嚴格,由於玻璃是將矽砂以1,000度以上的高溫溶解製成,在生產過程中,容易發生變形狀況,而TFT LCD廠商使用的玻璃基板,對熱膨漲係數、密度、穿透度及鹼含量(含納量)等均有特殊的要求,因此有能力生產的廠商有限。目前全球有能力供應玻璃基板的廠商,僅有美商康寧、日商旭硝子、NHT及日本電器硝子四家而已。其中美商康寧獨佔接近五成的市場佔有率。

由於供應商有限,以往TFT-LCD玻璃基板價格上較為強勢,但隨著面板供需過剩情況下,談判地位已有改善。以面板而言,由於每片面板需有兩片基板合成,玻璃基板降價的影響非僅是基板本身而已,對於彩色濾光片業者的影響更大。

目前每片標準玻璃基板的厚度為0.7mm,而日韓部分廠商已採用新的0.63mm的較薄基板。未來由於市場上對於輕薄產品的需求,0.5mm甚至0.4mm的產品都將出現在市面上。面板愈薄,變形的可能性愈高,因此技術成本的需求愈高。但新一代的產品出現,勢將擠壓舊產品的價格。而玻璃基板的運送費時費事,成本極高,因此廠商莫不就近建立新廠,例如康寧在南科,以及旭硝子在雲林的新廠投資,就是著眼於未來台灣市場的需求成長所致。另外,碧悠國際與鉅晶的投入,也讓整個產業注入新的活力。以目前主流的15吋顯示器觀察,未來玻璃基板的價格趨勢,如圖4所示。

背光模組

因為液晶產品並非主動發光,必須仰賴背光模組讓影像能夠傳送,而背光模組因配置於有效發光面的外側並在有效面上導光而正面投射方式,其種類可分成使用導光板與不使用導光板兩種方式;使用導光板時,導光板為一光學透明度高的壓克力樹脂和聚碳樹脂為光源傳送媒介。優點在於產品均一性高與視野角度控制較為容易,對於液晶電視製造而言,廠商傾向於使用更多的燈管(CCFL)或是使用非導光板(以中空或空氣導光板做媒介)方式處理。而主要的背光模組發展廠商如表2所示。

目前在背光模組的部分,最關鍵材料的來源受制於日、美系少數廠商,而平均材料準備lead time需30~60天,一旦對市場的預估錯誤,失調的狀況將很容易發生。在產品規格部分,Flat型LGP是廠商的技術關鍵。台灣廠商目前有中強光電、瑞儀、大億、輔祥、寰宇、云光、奈普、興隆發等廠商投入發展。

目前背光模組毛利偏低,某些低階機種產品毛利低至2%以下,而背光模組在15吋監視器部分的成本如表3所示:

從材料成本支出部分觀察,背光模組以增光片和燈管部分價格較難掌握,這是因為這兩種材料目前仍處於少數的寡占市場。在15吋LCD背光模組價格趨勢方面,在市場激烈競爭之下,價格仍將持續走跌,未來背光模組的價格趨勢如圖5所示。

偏光板

偏光板能將自然光轉換成直線偏光的元件,其機能是將入射光直交而將偏光的成分加以分離,其中一部份是使其通過,另一部份則是吸收、反射和散射等作用使其遮蔽。

偏光板主要結構包含PET離形模、PSA感壓性黏著劑、TAC三醋酸纖維素、PVA聚乙烯醇、WV(Wide View)Film、EVA熱融膠與PET離型模等,整個偏光板結構如圖6所示。

其中以TAC與WV Film較為攸關。以TAC而言,這種應用在底片上的化學材料,目前主要的全球軟片生產商皆有生產,其中Fujifim佔有TFT-LCD應用之TAC七成以上。而WV Film部分,目前除IPS、MVA及PVA等少數廣視角技術外,80%以上15吋面板採用WV Film材料作為第二層保護材料(表4)。

在技術部分,至於目前偏光板發展之穿透度與偏光率已至極致,未來發展重心在於厚度的減小與反射率的降低。相位差膜與PI配向膜廠商積極整合偏光膜技術,未來發展值得注意。

在整個產業結構部分,整體產業以日商日東電工(Nitto Denko) 、三立(Sanritz)/力特光電(Optimax) 、住友化學(Sumitomo) 、Polatechno,以及韓商LG Chemical、Ace-Digitech 等為主。

彩色濾光片

彩色濾光片(Color Filter, CF)是指在液晶平面顯示器面板的表示影像上予以著色功能的基本組件,不僅影響整個液晶面板的顏色特性,也對一些面板的基本性質如對比值、亮度和表面反射等有所影響。彩色濾光片在種類可分成三角形、正方形、線條型與馬賽克型等不同種類的配置。不同於STN正方直條型排列,NB為了省電功能而以長方直條型排列,Monitor以馬賽克型排列呈現最佳的色彩表現,MVA以獨家的八角形萬花筒式排列,由於具有反應速度快和色彩不失真等性質,和三角形排列方式一樣,是目前液晶電視產品技術應用主流。

在技術發展部分,主要有以下幾項趨勢:例如減少Black Matrix金屬光阻膜層的寬度以提高CF的開口率(Aperture Rate),增加亮度與色彩對比;以內建於彩色濾光片的柱狀Spacer取代原有的外加式球狀Spacer,可使厚度更一致與增加開口率;使用透光率與純度更高的三原色彩色光阻,使色彩更純正,光線穿透度更高;在廠商發展部分,Toshiba發展出整合式TFT技術(CF on Array, COA),在Array製程上直接上彩色光阻,節省成本且提高透光率,能否成為主流則有待觀察。

從表5來看,在產業發展方面,由於部分具影響性的TFT LCD面板製造廠商採行In-House內部生產CF方式,導致未來全球CF廠商將採行以下幾種策略:

◆配合各廠重要技術開發,以多樣的技術能力極力成為各廠最重要的第二採購來源,技術的取得與在地化的經營成為必需。

◆整合TFT面板廠商,與面板廠成為策略聯盟或直接與面板廠商合併。

驅動IC

驅動IC包含Source與Gate兩種,正常情形下,每片15吋XGA面板需用8顆Source IC,3顆Gate IC,1顆Timing Controller。NB機型通常再加上1顆LVDS分頻IC。Source IC產能與DRAM價格間接相關,雖然預期DRAM需求在PC回春的效應下開始回升,由於其產能亦呈加大趨勢,屆時Source IC的價格仍難回升,參考圖7。

台灣本身已經具有相當龐大的TFT/LCD產業根基,參考圖8,在整個產業發展上,已具有良好基礎,在半導體產業目前仍處景氣寒冬下,缺貨狀況不易發生。

未來影響整個驅動IC的發展有幾項觀察重點:

◆封裝技術以COF取代COG以及TCP,更可降低生產成本。

◆LVDS與Timing Controller整合成一顆IC,可以節省IC成本。

◆製程的進步將使得Source及Gate IC Channel數增加,可以降低對於IC的需求量。

◆LTPS的出現,由於將IC整合至玻璃基板內,對於整個產業生態將會有重大變化。

而大家所關心的是,這些材料零組件在國產化的效應為何?與進口材料相比,這些材料的競爭力何在?我們可以約略整理成一張表做說明,參考表6。

在探討一些相關零組件材料發展後,大家更關心的事情,其實是LCD TV在消費市場的應用所在,發展那些尺寸比較容易受到消費者的青睞?主流市場的消費行為是什麼?數位電視對於LCD TV的影響因素?以下的篇幅將陸續就這些問題進行解釋。

從消費者角度看液晶電視

首先從數位電視對未來家用生活的影響為何來看。目前我們家用電視機所使用的都是類比式訊號,在電視台或是有線電視的系統業者將訊號端從類比式訊號轉換成數位訊號之後,原有的類比式電視機勢必不能再接收數位訊號,這時候消費者面臨兩種選擇,一是將購買一個數位機上盒(Setop Box)讓訊號從數位轉成類比,但是消費者將不能享受數位播送之後較高的解析度與畫質。二是購買一台新的可以收數位訊號的電視機,這是包含LCD TV在內的未來新興家用顯示器的機會,參考圖9。

我們可以從表7當中看到未來數位電視的標準與終止類比訊號的時間點,以目前各國的數位電視發展進度觀察,美國是最快發展的市場,美國能否順利終止類比訊號,將是攸關數位電視發展的一項重要指標。

從圖10當中,我們可以發現,未來新興家用顯示器的產品與數位電視之間的關係是息息相關的,雖然並不是所有的LCD TV、RP TV與PDP在出貨的時候都是帶有數位電視的訊號,但是隨著數位電視的逐步普及,這些產品未來以數位電視相容產品出貨比例將會愈高。

在了解數位電視可能帶來的影響後,大家更關心的部分,其實是在LCD TV如何取代傳統的CRT TV,如圖11所示,從技術面角度觀察,LCD TV在Geometry Line、Convergence、Focus皆優於CRT TV,而更重要的是,LCD TV輕薄的體積與環保的訴求,更是受到消費者喜好的重要因素,未來LCD TV若能夠迅速拉近與CRT TV價格時,將會有機會能夠取代CRT在傳統電視的地位。

從圖12中,可以觀察到目前LCD TV佔全球電視機市場的比例為0.5%,目前來看全球的影響力仍是微乎其微,但隨著未來液晶電視面板(LCD TV Panel)逐日下滑後,LCD TV的成長速度將會倍增,到2006年之時,LCD TV將會佔所有TV的出貨比例達到16.7%。

觀察未來LCD TV市場變化,如圖13所示,我們可以發現日本是目前LCD TV最重要的市場,觀察日本市場消費者的行為可以讓廠商在研擬產品策略上有一些參考依據。

以日本消費者使用LCD TV的場合來看,我們可以從圖14中發現,主要可以分成兩類的使用場合,一種是13、15吋的使用場合,另一種則是20吋以上的使用場合。15吋以下的使用場所是以臥房或個人房間為最重要的使用場合,在客廳的使用比例便不是那麼高;觀察20吋以上的使用場所分佈,客廳則是最重要的使用場合。不同尺寸的LCD TV每日的觀看時間也有不同,總歸來說15吋以下的LCD TV每日觀看時間小於4小時。20吋則是大於4小時。

LCD TV應因應消費者使用需求 採取不同的行銷方式

從供給面觀點來看,目前由於LCD TV生產廠商較少,技術主要掌握在少數廠商手上。隨著台灣廠商逐步加入生產LCD TV面板之後,加上第五代以後的生產線順利量產,LCD TV可望以高階、平面化的訴求,逐步佔領整個家用電視市場。

在產品發展部分,目前數位電視方興未艾,除了美國市場之外,其餘的市場發展仍有待各國政府的努力,在現階段大多數地區來看,遵循類比訊號的傳統電視仍在數年之內具有不可取代的地位。

至於發展LCD TV的產品策略部分,對發展20吋以下的廠商而言,應該特別注意在書房裡消費者對於電視的使用行為以及產品應有的設計規格,以一般的消費者在書房裡觀看電視的時間不如在客廳那麼長,加上購買此類產品的消費者本身具有電腦的比例高,因此廠商紛紛推出具有Monitor與TV功能的Monitor TV,以滿足此類消費者的需求,對於產品行銷的策略,則應採用適合房間擺設應有的設計;至於發展20吋以上的廠商,由於產品主要是放在客廳裡,觀看時間較長,在產品功能上需考慮較多攸關於使用壽命的問題;至於在市場行銷部分,要重視產品與傳統TV高度重疊的市場,在產品設計上也應該與客廳的裝潢相容為主。

LCD TV是眾所矚目的明星產品,將會在未來家用顯示器當中扮演舉足輕重的角色,隨著未來第五代、甚至第六代LCD生產線逐步完成,更多的產能逐步投入LCD TV的面板生產下,未來LCD TV成長性可期,如圖15所示。

同時供應電源IC及Video Decoder的設計尖兵

【鄭凱雯】 2003.07



Video、Power IC同時量產出貨

碩頡計劃於今年推出Video Decoder、Scaler IC、Power IC以及觸控螢幕的驅動程式。Power IC現有BIT3105、BIT 3107,其電源IC獲得Samsung等日韓廠商採用,是少數在日、韓以及台灣都有出貨量的公司。而Video Decoder為該公司今年的重頭戲。蔣文傑表示,投入LCD關鍵IC設計的廠商眾多,但是要具備設計Video Decoder的能力才是贏家,該公司已推出可應用於顯示器模組的Video Decoder。

中小尺寸LCD TV為碩頡市場開發的重點,雖然20~30吋產品年複合成長率約達78.1%、30吋以上產品年複合成長率為198.7%,但是日本大廠在LCD TV推出的前兩年只採用自產IC,不考慮採用其他廠商產品,因此台灣廠商切入的困難度極高。5~12吋顯示模組部分,台灣缺乏提供Video Decoder的設計公司,目前現有解決方案提供者為外商如飛利浦及東芝,碩頡可提供5~12吋顯示模組所需的Video Decoder,具備較佳的效能及價格競爭力,並做到高度整合。

蔣文傑強調,Video和Power需要較多的研發資源,在一般設計公司難以並存,碩頡在向前衝刺開拓市場的同時,並進一步以高度數位類比整合的設計能力建立其他競爭對手的進入門檻,未來將針對影音趨勢推出更貼近市場的產品。

手機、LCD TV需求突起 大小尺寸LCD顯示器分綻光芒

【黃秀玲】 2003.06



日韓領彩色手機風潮之先 全球需求從去年開始大起

欲探究這一波彩色手機的風潮,不妨從回溯手機面板的發展歷程談起,台灣愛普生公司電子零件事業群行銷業務二部協理王廣達表示,1999年以前手機的顯示皆為黑白面板的天下,1999~2000年則發展成以CSTN以及支援小動畫的黑白面板為主,2001年開始,日本領先推出主動式彩色面板的手機,而韓國緊追在後。相對於早一步掀起的日韓彩色手機風潮,全球其他地區手機彩色化的潮流則較為落後,直至手機市場飽和度逐漸提高,手機製造商便希望藉由採用彩色面板建立區隔,以刺激換機市場,在這樣的時空背景下,2002年下半年起彩色手機開始在全球大行其道。

根據工研院IEK的調查指出,各手機大廠在2003年所計畫推出的新款手機,除了極少數廠商仍推出單色的低階手機外,彩色螢幕幾乎可說是2003年新手機的基本規格。從2003年下半年開始,彩色手機的市場銷售將逐漸趕上單色手機,預估2004年時,彩色手機將成長至整體手機市場的60.7%(圖2)。在此波手機面板彩色化風潮中,日韓腳步仍然較歐美廠商先進,在歐美廠商彩色手機面板規格多以4096色的CSTN為主之際,日韓廠商已朝向推出65K色TFT LCD規格的彩色手機之途邁進,甚至朝260K色TFT LCD彩色螢幕發展。

日韓手機面板彩色化的進程之所以能領全球風氣之先,王廣達認為,這與日韓手機市場由電信服務業者主導有直接的關係。全球除日韓以外地區,主要都是由手機製造商本身來主導產品發展,往往在新產品推出時,相關配套的內容和服務仍尚未齊備。然而日本是以DoCoMo、J Phone、KDDI等行動通訊服務業者為龍頭,由服務業者決定要推出何種服務,手機製造廠商再配合其需求推出新機種,手機、內容、服務三者密切結合,能將彩色手機的效益發揮到最高;韓國則是以cdma通訊規格形成整合力量,有利於彩色手機的發展。

手機顯示器的挑戰首重低耗電

發展手機顯示器所面臨的主要關卡,來自於低耗電(Power Consumption)的挑戰。奇美電子LCD TV總處市場行銷暨產品管理部經理陳立宜便表示,對中小型可攜式彩色顯示器來說,由於目前電池科技的限制,一切主要以省電(power saving)為第一考量。

而愛普生公司以製作手錶起家,在攜帶型裝置的省電技術具備獨到之處,且其從設計到製程一手包辦,控管極嚴,可說是品質的最佳保證。台灣愛普生公司電子零件事業群行動通訊專案技術處經理殷之江表示,愛普生公司直接將升壓的迴路做在IC內部,利用震盪頻率進行調整,因此與其他廠商升壓電流值有極大差距,充分達到減低耗電的目的。

手機顯示器未標準化 新進廠商門檻仍高

相較於NB等量大低毛利的成熟型應用產品,中小尺寸LCD顯示器因多為客戶定製品,故毛利率較高,在有利可圖的機會下,吸引眾多廠商投入。但此領域的進入障礙極高,除了硬體的開發技術難以掌握,還包括相關的設計、業務工程皆需要煞費苦心。

另一個使技術門檻提高的原因在於,手機面板的規格尚未標準化,因此對於元件供應商而言,與客戶保持暢通的溝通管道、充分了解其實際需求,靠自身研發或以聯盟方式備妥完整的產品線,才能在規格尚未統一的情況下掌控全局。

LCD TV產量成長、獲利皆亮眼 帶動關鍵零組件發展

除了小尺寸LCD顯示器需求看漲之外,大尺寸LCD顯示器也是另一個不可不看的風景,而其主要的市場驅動力便來自於LCD TV。根據工研院的預估,2003~2006年10吋以上LCD TV出貨量將分別達到402萬台、791萬台、1,080及1.420萬台,2006年LCD TV市場複合平均成長率將達84%,年營業額超過50億美元,成為LCD應用的第三大市場。而LCD TV佔整體TV市場的比重,也將從2002年的不到1%,提高到2006年的6.5%,LCD TV的高度成長潛力可見一斑。

除了產量的增長之外,LCD TV所創造的高利潤也是廠商競相投入的主因之一。以發展彩色液晶顯示器為主力的奇美電子為例,今年LCD TV出貨預估僅佔整體出貨量的5%,但可創造之營收卻高達10%~15%。雖然目前Notebook和Monitor仍是奇美電子營收的主要來源,但預期LCD TV在未來五年內的年成長率大約都會超過80%,成長速度為所有產品線之首,因此奇美電子預期LCD TV將逐漸成為公司營收的主要來源。

在LCD TV開發尺寸方面,奇美電子目前已完成30吋、27吋及20.1吋產品的開發,尤其27吋LCD TV未來將是五代線的主力,也就是六面經濟切割而形成市場主流的原則會再度獲得印證。而新的產品開發則會包含37吋、46吋或47吋等級,預計陸續在今年或明年可開發完成。在這樣的開發進程之下,奇美電子囊括從15吋到50吋的產品,整個LCD TV的佈局堪稱完備。

總括來說,目前0.1吋~40吋面板為LCD主導的局面,因為LCD是運用微影製程,所以產品尺寸可以做得相當小,同時大面積基板的製程也已經備妥,所以40吋以下都是LCD可以涵括的範圍,且未來將會朝更大尺寸發展。而由於LCD TV這種大型彩色顯示器的壽命可能是十年以上,因此消費者對於穩定度及效能的要求就會比較高,相對之下比較不在乎耗電與否,而是比較注重LCD TV本身的效能。

光學增光膜為LCD TV亮度加分

與NB、LCD Monitor等應用相較,LCD TV對於亮度、色彩飽和度的要求更高,也需要更快的反應時間及廣視角。一般來說,為了提高LCD顯示器的亮度,廠商必須加裝燈管或採用光學增光膜來達成此目的,但考量到增加燈管會發生散熱及燈管老化的問題,因此一般LCD顯示器多採用光學增光膜來提高亮度。

而針對不同的應用及產品需求,廠商也必須選擇適合的光學增光膜來搭配。3M光學產品事業部資深經理范植純說明,以3M的光學增光膜為例,目前分為BEF(Brightness Enhancement Film)、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)。其中BEF的視角較窄,多應用於NB等個人用產品;DBEF適用於廣視角的應用,如Monitor;Thin BEF則是應用在 PDA、彩色手機。

范植純進一步說明,如果是個人用窄視角的顯示器,可選用BEF增光膜,放置一片可增加60%的亮度,使用兩片則可達到增加120%亮度的效果。而LCD TV對於亮度的要求更高,因此光學增光膜在LCD TV的應用,多採BEF+DBEF的方式,兩者搭配使用可使亮度增加達約160%。

隨著LCD TV未來前景看俏,光學增光膜的成長當可預期,3M也將繼續研發新一代光學增光膜產品,並密切注意LCD TV主流規格走向,以因應未來大尺寸顯示器所帶來的龐大商機。

維持自主技術 為拓展市場的不二法門

在訪問的過程中,眾廠商不約而同表示,發展自主技術為拓展市場的不二法門。以3M為例,其能在光學增光膜長久以來維持高佔有率,最重要的原因便在於專利(Patent)的掌握。台灣愛普生公司則從黑白顯示器一路發展至彩色顯示器,具備完整的顯示器關鍵Know How,因此在產品開發效能、穩定度、整合度皆居於領先位置。

陳立宜也表示,奇美電子的競爭優勢主要有兩項:第一、奇美電子目前是技術自主,而非技轉公司,在不依賴技轉的政策下,所累積的技術能力和基礎相當紮實,在開發新產品時,這點是相當有利的。第二、在LCD TV產品規劃能力方面,因為比其他國內廠家早了一年以上的時間開始介入及推出產品,所以在掌握市場時機上,奇美電子也具備一定的競爭優勢。

新一代顯示介面正在醞釀中

平面顯示器發展已有一段時日,期間不少知名半導體公司皆致力於新世代顯示介面的開發,而美國國家半導體公司所開發的RSDS介面堪稱代表作之一。美國國家半導體公司亞太區產品行銷經理陳永信表示,RSDS介面具有減低EMI干擾、加快資料傳輸的優點,採用RSDS可使PCB板面積大幅縮小,直接反映的便是整體成本的下降。由於RSDS介面具備多項優點,而美國國家半導體公司亦公開此介面供業界共同採用,因此普及率逐年提高。

美國國家半導體公司除了延續RSDS的研發,更已開始朝下一代顯示方案前進,陳永信表示,該公司已在進行研發新一代顯示架構,主要設計將朝降低功率、EMI方向進行。在應用產品方面,美國國家半導體公司在NB、LCD Monitor之外,也將焦點放在LCD TV以及彩色手機的應用,顯示器產品線達成全面性的涵蓋。

以彩色手機顯示器而言,美國國家半導體試圖用全新設計減低製造成本,並達到手持裝置低耗電的需求。在照相手機誕生後,手機對於資料處理的需求增加,影像要通過基頻處理並呈現在面板上,傳輸路徑將更為複雜,美國國家半導體則試圖利用簡化路徑的設計概念,實現真正即時的影像傳輸。在大尺寸顯示面板方面,由於消費者對於LCD TV的品質要求更為嚴苛,舉凡亮度、對比、反應速度勢必有所提升,因此元件廠商也必須推出相對應的解決方案,以滿足LCD TV產品的實際需求。

顯示產業在新應用中找到春天

在五代線產能開出之後,LCD顯示面板的產能供應更為充裕 ,NB、LCD Monitor的削價競爭將更為嚴酷,顯示器相關廠商的目光將轉向手機、LCD TV等毛利率較高的應用市場。

總括而言,台灣廠商在五代線的進程雖稍微落後韓國,但憑藉完整的產業供應鏈為後盾,與韓國一較高下仍大有可為,然而在以價格取勝的同時,亟思如何開創新應用市場,更是台灣廠商的當務之急。

從崛起中的LCD TV看關鍵零組件之發展趨勢與經營模式

【梁素真】 2003.06



從中日韓面板業者在五代線以上生產線的積極佈局規劃觀察,可得知此市場是一觸即發,相對地也提供關鍵零組件產業另一波商機。但TV等級產品在特性要求上與Monitor及NB有很多差異,關鍵零組件則扮演其特性實現的重要角色,因此是否能延續在NB及DT Monitor所累積的量產經驗、技術開發能力及產業群聚的優勢,並針對TV等級產品對色彩、亮度、反應速度、視角等特性的要求加以改善,因應需求之擴增加強產能的佈局及經營模式重整,均是關鍵零組件產業掌握崛起中的LCD TV市場機會所要面對的重要課題。以下將從LCD TV產品趨勢、產品特性實現及五代線以上生產線之經營模式變化等方面分別探討關鍵零組件之挑戰及商機。

產品趨勢-20吋以上產品將成為LCD-TV主流

2002年在大尺寸TFT LCD應用市場分佈方面,仍以NB及LCD Monitor為主,分別佔有44%及51%, LCD TV的應用雖然比重不高(5%),但成長率表現卻很突出,預估將以55.4%的年複合成長率向上提升,2006年將達到1800萬台的市場規模。以尺寸分佈觀察,2002年LCD TV市場由於產品價格售價較高以及大尺寸技術尚未成熟,因此以小於20吋的個人使用市場為主,20吋以上的LCD TV分佈比重小於三成,預估2006年將提高到七成以上,未來在新世代面板生產線的順利導入下,預估20吋以上的家用電視產品將是LCD TV 的主流。

五代以上生產世代(>G5)的導入,使經濟切割面積加大,產能亦大幅提升,對資訊及視訊市場均有相當大的助益,以資訊用產品而言,五代線基板(1100mm×1250mm)將可切割二倍於四代線的15吋面板,17吋的產品成本亦將因此有降低的機會,增加其替代15吋產品的競爭優勢。以切割尺寸而言,則可切割6片23-26吋產品,成為進軍家用電視市場的主要規格,而Sharp於2003年導入的六代線(1500mm×1800mm)則可切割8片30吋面板,明確定義其目標市場,並配合日本在面板及關鍵零組件研發聯盟的長期投入30吋LCD TV研發,期望可為日本TFT LCD產業再創另一高峰。

LCD TV特性綜覽

LCD Monitor與LCD TV的應用不同,前者主要是個人使用之資訊產品,TV是視訊產品,主要是家庭使用產品,因此產品特性的需求亦有不同,主要差異在於尺寸、亮度、應答速度、色飽和度、視角及解析度等特性改良,而關鍵零組件發展則攸關LCD TV特性的實現,以下分就上述特性及關鍵零組件所扮演的角色加以說明。

20吋以上之大尺寸為主流規格

個人使用(personal use)電視一般而言是家庭的第二台電視,因此尺寸需求不用太大,主要是小於20吋產品;而客廳用(family use)產品則是電視的主要需求市場,由於各國高畫質電視訊號(HDTV)的陸續開播,符合數位訊號播放的大尺寸(大於20吋)TV產品(LCD TV、PDP、Real等)將是必然的發展趨勢,韓國三星於2002年底發表54吋LCD TV產品,同時宣誓LCD TV朝大尺寸的發展趨勢。

高亮度

LCD Monitor為近距離使用的個人資訊產品,亮度需求約為250-350nits,即可符合使用者需求,電視的觀賞距離較遠,未來將朝更高亮度(>500nits)發展;由於液晶為非自發光材料,因此必須靠Lamp來提供光源,20吋以下產品採用的光源方式主要是側光源,再以導光板及增亮膜(光學膜)等膜片提高光的均勻性及發光效率,所使用的燈管數約為2-8根;LCD TV對亮度及廣視角特性要求較高,因此直下式光源將成為大型Monitor與TV的主流,但相對於側光源,直下式燈管數的使用將倍增,背光模組的成本大幅上揚,在機構方面則由於燈管數增加而產生散熱及耗電問題,因此機構的設計改良以及掌握CCFL燈管的供應來源,則是背光模組廠商進入新產品的成功關鍵因素。

高應答速度

Monitor主要是靜態畫面的呈現,而TV則需呈現動態畫面,因此若液晶反應速度太慢,所產生的殘影將影響畫面品質,目前主要採用Overdrive(TV Tuner與Overdrive Circuit驅動系統)技術改善以提高應答速應,現階段反應速度(Response Time)已可達16.7ms,期望在配合新的液晶模式可以朝更高應答速度發展(<8ms)。

高色再現性

電視色彩挑戰的是人的眼睛,因此,以提高色再現性為主要發展方向,主要在於高飽和度及穿透度的彩色濾光片。現階段LCD TV開發的色域已達到72% NTSC,優於CRT及LCD Monitor,未來希望在搭配背光源的頻譜後可以達到大於100% NTSC的目標;色再現性的提昇關鍵主要在於高色飽合度及高穿透度的彩色濾光片開發,但目前並無同時滿足這二個條件的產品,因此未來必須要運用奈米科技為平台,配合塗佈技術改善,發展符合TV等級的高飽和度彩色光阻來達成。

廣視角

LCD Monitor多為個人使用,因此上下/左右視角140/160度,即可符合使用者需求,傳統20吋以下產品為能達到廣視角的要求及成本的考量,主要使用TN型液晶加上富士寫真獨家的WV Film而達到廣視角的效果,但卻有上下視角不足的缺點,未來進入電視等級產品,將由於觀賞的人較多並可能從不同角度觀賞,因此對視角的要求將更廣,上下左右視角要求將超過170/170度,TN加上貼附廣視角補償膜以達到廣視效果的方式,已經無法滿足大尺寸產品對廣視角的要求,IPS、MVA、OCB等廣視角技術將廣泛地運用在大尺寸的產品,其所貼附的補償膜亦有別於TN型的產品。

關鍵零組件發展攸關LCD TV特性實現

關鍵零組件產業在前進LCD TV市場,除了延續在NB及LCD Monitor累積的量產及研發能量,持續改善品質及降低成本外,並應針對上述LCD TV特性開發適用產品及取得與面板廠更密切的合作,才得共存共榮。

在主要關鍵零組件的開發上,彩色濾光片應朝高精細彩色光阻開發提高色飽和度,改善塗佈技術以降低成本,且應加強開發符合IPS及MVA廣視角專用的CF,以因應廣視角趨勢。在生產方式方面,五代線以上生產線應以Full Sheet製程及附Photo Spacer CF較能取得市場利基,因此應提高整板輸出的良率並與下游廠商取得合作聯盟的關係;在偏光板方面,則由於LCD TV對視角的要求更廣,因此未來20吋以上產品將以IPS/MVA/S-IPS等廣視角技術為主要趨勢,搭配偏光板貼附廣視角補償膜以補償色偏及視角,將蔚為主流,由於廣視角補償膜供應商為獨佔市場(TN-WV Film 富士寫真;>20" Arton JSR),因此偏光板廠商除了持續掌握上游材料的來源之外,並應加強廣視角技術及零缺點偏光板開發。

背光模組則因為直下式產品使CCFL燈管數需求大幅上揚,全球主要CCFL由日系廠商供應,其中Harison市佔率達43%,Sanken及West分居其次,在產能的供應上,隨五代線的同步佈局,主要廠商紛紛來台設立生產據點,長期供需將持穩。

關鍵零組件成本結構重新組合

分析2003年30吋LCD TV的成本比重,材料成本佔約總成本之七成,以彩色濾光片(CF, Color Filter)、玻璃基板(GL, Glass Substrate)、偏光板(Polarzer)、驅動IC(Driver IC)、背光模組(Back Light)及LC(Licque Cyistal)等六項為百分百,來分析上述關鍵零組件在15吋面板及30吋LCD TV的成本結構變化(如表1),在背光模組方面,由於LCD TV對亮度的要求較高,將採用直下式的光源因應產品特性需求,因此CCFL燈管數使用量將隨尺寸增加而倍增,所佔成本比重因而大幅上昇,由15吋之成本比重佔(約23%)提昇到30吋LCD TV的37%,亦成為LCD TV降低成本的首選。

彩色濾光片、玻璃基板及偏光板的價格和面積基本上是成等比變化,但會因大面積量產技術及良率提升等而有小幅差異,因此在30吋產品所佔材料成本的比重約與15吋Mnoitor相似;驅動IC的使用顆數和解析度關聯度較高,不會因尺寸變大而提高,因此在成本結構比重呈現相對降低的數字。

從LCD TV產品特性實現及成本比重高居不下二個觀察點而言,關鍵零組件在LCD開拓新TV產品的過程,仍扮演非常重要的角色,加速開發符合新產品規格的零組件,將有助於取得領先市場及較高的利潤。

關鍵零組件產業邁向整合經營模式

工研院經資中心觀察,面板五代生產線的導入提高了Monitor及NB的產能挹注,亦開啟新產品LCD TV的應用市場機會,由於市場規模擴大及新產品導入,帶給關鍵零組件廠商另一波商機,亦由於基板尺寸越來越大,為降低搬運風險、縮短交貨期及保障供貨,以期降低成本並提高競爭力,上下游產業的合作關係將更加密切,經營型態將異於四代線以下的方式。

關鍵零組件之於面板的關係為缺一不可,因此面板業者在新世代導入而使產能擴大的同時,將分別從材料(例如減少材料使用、膜片整合等)、技術(製程簡化)及產業(產業群聚、垂直整合、內製比重提高)等不同構面漸漸走向整合趨勢,以期提高整體產業競爭力。

以產業整合構面而言,面板產能提昇的同時,必須同時保障關鍵零組件的來源,以期能順利的供貨,因此除了加強與上下游的策略聯盟之外,並採取互補性的整合策略,將重要之關鍵零組件或原材料以內製化方式生產,以降低成本並保障貨源,例如奇美建構五代線彩色濾光片內製生產線,或直接將生產線建於面板廠區內,例如玻璃之後段加工。

另一方則為因應五代線以上基板尺寸變大(大於一平方公尺)所產生的搬運風險及成本,加上為能保障上游材料之貨源並期縮短交貨期,則以垂直整合或產業群聚方式等提高競爭力,例如南科光電特區產業群聚已然成型,包含玻璃、彩色濾光片、背光模組、CCFL燈管、光阻、偏光板等重要上游關鍵零組件及材料均到位。

因此,在五代以上新生產世代線導入的同時,經營型態已有異於四代線以下之分工模式,漸漸採取實質內製或策略聯盟等整合經營型態,以降低成本並提高產業競爭力。

在FPD產業規模持續擴大的基調下,產業間的合縱連橫策略更突顯效益。由於各公司的核心技術及優勢的差異,產業間將以達到範疇經濟及提高綜效的互補性整合為策略方向。

台灣的NB及LCD Monitor 代工產業的蓬勃發展,一直是台灣TFT LCD面板產業發展優勢所在,2002年已成為僅次於韓國的全球第二大面板生產地,並逐漸擺脫技轉廠商的限制、掌握對關鍵零組件的採購自主權,因此提供台灣TFT LCD關鍵零組件產業發展的機會,在台灣關鍵零組件產業積極投入下,自給率亦逐年提昇,2001年自給率仍小於三成,2002年已提高到五至六成,總投資金額超過300億,創造近20億美元的產值,預估2003年自給率將超過七成,產值將超過30億美元。

未來在新世代生產線導入的同時,TFT LCD產業已是國與國之間的競爭,如何保持FPD產競爭力,除了應積極佈局LCD TV市場、加強產業群聚及整合效益促進上下游關係之外,並從量產的角度改善產品品質、提高良率,更重要的是應著眼下世代顯示技術基礎研究開發及上游材料自主性,以取得市場先機,提高台灣FPD的國際競爭力以邁向下一高峰。

單片式LCOS背投影電視重燃台灣相關產業信心

【陳嘉荔】 2003.09



結合半導體與液晶製程的LCOS技術,曾經吸引因無法掌握LCD與DLP關鍵零組件技術的台灣廠商積極投入。然而經過兩年試煉,LCOS產業在台灣並不如預期,多家投入LCOS的初創業者在資金用罄後宣佈解散;亦有業者選擇DLP投影機的開發。

由於單片式LCOS光機引擎架構簡單,加上單片式LCOS光機引擎架構使用的元件數量較三片式少,將有助於LCOS光機引擎價格的下降,可真正突顯LCOS低成本的競爭優勢,另一方面,LCOS可以提供高解析度,正符合未來數位電視的市場需求。因此,單片式LCOS背投影電視的成功開發,已成為LCOS 產業發展的重要里程碑。

顯示畫質及效能不輸三片式

今年6月在加州舉辦的InfoComm中,Micordisplay展出與國內光機引擎廠商合作開發的1080P與720P的單片式LCOS背投影電視,其中Microdisplay展示的1080P LCOS背投影電視,採用Microdisplay自行開發0.82吋解析度高達1,920 X 1,080 LCOS面板、200瓦Panasonic燈泡,在45吋的螢幕上,亮度達440輝度、對比為500:1(Panel 800:1);720P LCOS背投影電視亦是採用Microdisplay自行開發0.82吋解析度達1,280 X 720的面板、200瓦的燈泡,在40吋的螢幕上,亮度可達480輝度、對比可以達到800:1,此產品並計畫在2003年底問世。

台灣工研院光電所在2003年台北國際光電展中,展出的50吋單片式LCOS背投影光機引擎與背投影電視,主要是採用Micro Vue開發0.79吋解析度1,280 x 720 LCOS面板,其亮度將達350輝度、對比400:1。

Microdisplay展示的單片式的LCOS背投影電視的效能(Performance)與目前市售三片式LCOS背投影電視在亮度與對比的表現不相上下,再加上工研院光電所也展出單片式LCOS背投影電視。由於單片式LCOS背投影電視的成功開發,其系統架構較三片式簡單、元件數量的減少導致成本下降等因素,讓單片式LCOS架構有機會成為未來LCOS背投影電視技術的發展趨勢。

光機引擎架構簡單 元件數目較三片式減少一半

單片式LCOS光機引擎架構(如圖1)較三片式架構簡單(如圖2)。在單片式LCOS光機引擎與三片式光機引擎架構中,包括Condenser、P-S Converter、UV/IR Filter、光機上蓋/下蓋、機構-Others、Lamp Mechanism與Lamp等元件屬於共通元件外,單片式LCOS光機引擎中Polarizer與Panel的使用數量均只需一片。此外,單片式架構光機引擎除上述元件外,再增添Mirror、Moxtek、Rod與Color Wheel等元件及可以組裝一台成單片式LCOS光機引擎,其光機引擎元件數目將近為三片式光機引擎的一半;而三片式LCOS光機引擎則還需要R、G、B三色的Polarizing Beam、Quarter Wave、Intergrator Lens、Dichroic Mirror、 Blue Mirror及R、G、B三色的CUT等多樣元件方可以組成(如表1)。整體而言,單片式LCOS光機引擎的架構簡單、使用元件數量少,有利於光機引擎的組裝與量產。

光機引擎具成本競爭優勢

由於單片式LCOS光機引擎採用的架構較三片式簡單,因此單片式LCOS光機引擎採用的元件也就較三片式結構少將進一半左右,故單片式LCOS光機引擎的元件成本也較便宜。以面板為例,單片式LCOS背投影電視僅採用一片面板,因此,單式光機引擎面板的成本即較三片式LCOS光機引擎便宜三分之一。而根據IEK的估算,一台單片式LCOS光機引擎的成本,較三片式LCOS背投影電視用光機引擎的便宜一半,單片式LCOS光機引擎成本有機會低於500美元,其成本亦較LCD(光機引擎約800美元)與DLP(550美元)更具有成本競爭優勢。。

高解析度LCOS背投影電視符合數位電視時代需求

由於LCOS面板採用半導體製程,能夠提供具高解析度(1,920 x 1,080)的影像畫質與低成本的競爭優勢,不但符合數位電視時代高畫質訊號顯示器的需求,加上單片式LCOS背投影電視採用半導體製程具低成本競爭優勢,自然吸引眾多廠商投入LCOS背投影電視的發展。

數位廣播將帶動LCOS背投影電視起飛

包括美國、歐洲、日本、台灣及大陸等地,最晚已於2002年前陸續開播數位電視,同時,世界各國也特別訂定類比頻道的回收時間,以加速全面數位電視廣播時代的來臨。數位廣播環境的建構以及電視數位內容的播放,將掀起顯示器的新一波需求,預計全球電視市場規模將由2002年的1.6億台成長到2007年的2.06億台,其中,背投影電視的市場規模將由2002年的4,637萬台成長到2005年的6,489萬台,

不過,受到液晶電視(LCD TV)與電漿電視(PDP TV)不斷朝大尺寸發展,以及價格下滑帶動買氣等因素,預計2007年全球背投影電視的市場規模將下滑到5,852萬台。

雖然背投影電視的規模在2006年有下降的趨勢,特別是傳統CRT背投影電視的市場規模將受到數位電視時代的來臨的衝擊,逐步萎縮,其從2002年到2007年的年複合成長率將為-1.97。

相較於傳統的CRT背投影電視市場規模逐步縮小,包括LCD、DLP及LCOS的背投影電視市場規模卻是逐年成長,其中,LCOS背投影電視的市場規模(以三片式的為主)將由2002年不到9萬台,成長到2007年的18.6萬台,其所佔市場規模雖小,但年複合成長率卻高達131.81%。假若,在2003年底單片式LCOS背投影電視開始在市場銷售,其產品的效能與價格亦具競爭優勢,那麼至2007年LCOS背投影電視的市場規模將較目前預估為多,其市場成長仍具爆發力(如圖3)。

LCOS市場前景值得期許

相較於LCD與DLP兩項技術,由於LCOS採用半導體製程,不但可以提供高解析度及具競爭力的面板元件成本,加上未來數位電視市場的成長潛力,自然吸引廠商投入LCOS發展,而LCOS所帶來的經濟效益,除本文所討論的高解析度數位電視外,尚包括公司及個人投影機市場,甚至於消費性電子產品,應用市場的規模將使其投入資本有更高的報酬率。因此在技術的驅動下,未來LCOS的發展仍值得期待。

台灣應掌握關鍵技術拓展商機

由於現今LCOS技術本身仍處於開發階段,此時,台灣光機引擎廠商與工研院透過與國外面板廠商的合作,成功開發單片式LCOS背投影電視,適時為台灣的LCOS產業注入一股新的活水,台灣廠商更應結合自身的核心技術優勢,共同合作,在LCOS背投影電視技術生命週期中取得有一個有利的發展地位,不但有主導此技術發展的可能性,更可以享受龍捲風暴式技術成長所帶來的超額利潤。

(本文作者目前任職於工研院經資中心部)