半導體產業與液晶電視、無線通訊及相關產業發展趨勢和因應策略
作者:呂學祥 現職:駐洛杉磯辦事處科技組秘書
文章來源:報章雜誌(詳如內文後附註)
發佈時間:94.03.08
中國大陸聯想集團(Lenovo) 於2004年12月8日宣佈以17億5000萬美元收購美國IBM(International Business Machines)公司最近年年虧損的個人電腦部門,讓人聯想當初創造個人電腦事業的IBM此一交易背後的意義。紐約時報分析,IBM把個人電腦業務賣給聯想,充分反映此兩家公司在經濟與產業方面的企圖心:中國大陸企業致力推動全球化,美國企業搶灘大陸龐大商機。
IBM在1980年左右發表IBM 個人電腦(personal computer,PC)時所採用的策略是開放相容系統,由英特爾公司(Intel Corp.)供應微處理器,微軟公司(Microsoft Corp.)提供作業系統,協助英特爾公司和微軟公司成為全球最具獲利能力的企業。分析師指出,IBM的個人電腦業務賣給聯想後,個人電腦部門在聯想經營下是否就能起死回生,還在未定之天。然而分析師預測,2006年至2008年全球個人電腦銷售的年成長率將下降到2%左右,不到2003年至2005年預估值4.7%的一半。
台灣目前是全世界最大的筆記型電腦及桌上型電腦主機、液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)的生產供應商。聯想集團收購IBM個人電腦業務對台灣個人電腦產業帶來不可預期的衝擊。台灣資訊電子業者分析,聯想與IBM結盟後,雖然採購實力大增,但是未來代工夥伴有可能重組,代工毛利率將下降。
針對個人電腦產業毛利率下降的衝擊,個人電腦廠商是否另闢戰場再創新局?華爾街日報2004年8月報導,電腦製造商正大舉進入電視機市場,推出比平面電視(Flat-Panel TV)領導廠商如夏普公司(Sharp Electronics Corp.)和新力公司(Sony Corp.)更廉價的產品。戴爾公司(Dell Inc.)將推出26吋LCD電視,售價1,999美元,比夏普公司同等級產品少500美元;惠普公司(Hewlett-Packard Development Company)於2004年10月推出四款該公司第一代電視機,價格也比傳統電視製造商便宜;最先進入消費電子市場的蓋特威(Gateway Inc.)電腦公司計劃推出30吋LCD電視。
為什麼電腦廠商可以推出廉價的平面電視?理由有二:電腦廠商可以取得便宜的零件,而不須自己製造;電腦廠商為了吸引客戶不惜降低利潤。此外,電腦廠商可以充分利用個人電腦技術開發消費電子產品,例如戴爾公司賣點最好的17吋螢幕,具備電腦監視器和電視機的雙重任務。 因此,曾是創造經濟奇蹟的台灣半導體及個人電腦產業,在此衝擊之下,亟應思考在PC王朝後,如何再創事業又一春。
TFT-LCD TV液晶電視發展現況
1960年代美國大學和公司的科學家開發兩種平面螢幕新技術,引發平面螢幕電視的興起,一種技術以電漿氣體(plasma gas)為基礎,另一種使用液晶技術(liquid crystal)。在1960及1970年代初期,美國一些公司開始斥資數千萬美元開發液晶顯示(Liquid Crystal Display, LCD)及電漿電視(Plasma TV),甚至在航空控制(avionics)和軍事方面獲得進展。但是龐大的研發經費迫使多數公司打退堂鼓,即使是當時液晶顯示及電漿電視技術先驅的IBM公司也將其平面螢幕資產出售給亞洲一家公司。
日本公司在LCD技術採漸進方式策略,先應用於如手錶(watches)和計算器(calculators)等較小螢幕。1980年代後期,開始製造用於手提箱大小的個人電腦單色平面螢幕(monochrome flat screens)。1990年代初,LCD製造商擊敗電漿對手贏得筆記型電腦螢幕首選,開展平面螢幕的市場,而電漿製造商從此專注於40吋以上的電視機市場。
1990年代中期,當筆記型電腦蓬勃發展時,亞洲的一些公司如雨後春筍般孕運而生,並在2000年和2001年間適時滿足桌上型電腦平面螢幕監視器的大量需求。2004年對平面螢幕的需求更大,使得製造商投資近110億美元於製造設備,打破2000年的投資67億美元紀錄。
然而華爾街日報報導,未來以液晶顯示器和電漿電視為主流平面電視的價格將大幅滑落,加速平面電視的普及。雖然該產品必須等候一段時間,才會下降到一般民眾能夠負擔得起的價格,不過可預測的是,它們將是2005年全球製造商和經銷商營收成長的主要來源。
消費電子協會(CEA)更預測,2005年美國的電視機銷售將達150億美元,高於2004年的120億美元,其中平面電視就佔了40%,高於2004年的33%。平面電視的快速成長也反映另一趨勢,亦即平面電視的螢幕尺寸愈來愈大。全球最大的LCD電視製造商也是電視液晶面板業龍頭的日本夏普公司,於2004年在日本推出65吋LCD電視;韓國三星公司(Samsung Electronic Co.)也於2005年Las Vegas消費電子展展出預定2006年販售的120 吋電漿電視。
日本夏普公司更為了保持其領先優勢,將斥資約19.1億美元興建面板廠,生產平面電視專用的液晶顯示器,所用玻璃基板至少為第七代,甚至第八代。Display Search公司預估,2005年全球LCD電視銷售可達1600萬台,比2004年806萬將近多出一倍。目前LCD電視市場佔有率,夏普公司高居第一,為32.8%;其次依序為南韓LG及飛利浦公司的17.6%,台灣奇美電子公司(Chi Mei Optoelectronics)的17.5%,南韓三星電子的13.2%。
全球排名第二的個人電腦業者惠普(Hewlett-Packard Co.)公司在此一產業的策略也頗値得注意。該公司於2005年在Las Vegas消費電子展(Consumer Electronics Show)宣佈其新的消費性產品,期望加速進入數位娛樂(digital entertainment)世界的市場。該產品包括兩項新的多媒體設備(multimedia devices),結合電視節目、數位音樂、數位影像及上網服務,惠普公司在2005年也將計劃推出17款高畫質電視機及投影機。
此項產品宣佈乃是根據惠普公司執行長凱利‧費歐莉娜(Carly Fiorina)於2004年消費電子展提出的數位娛樂策略,指出惠普公司勢必成為從數位娛樂創造(digital-entertainment creation)到運送(delivery)業務的重要成員,且於2004年秋季開始落實該策略的成果,包括平面電視(flat-panel TVs)及數位娛樂中心(digital entertainment center)─約家庭音響大小的盒子,具備儲存數位相片和音樂、播放DVD影片等功能。
台灣液晶電視發展現況
行政院於2002年提出「六年國家總體建設計畫」,其中「兩兆雙星」為政策推動重點。「兩兆雙星」中一項重要產業TFT-LCD,預計於2006年產值突破一兆元新台幣(約300億美元),可見TFT-LCD產業乃是未來趨勢。目前一般消費性電子產品大廠或一些電腦產商,也漸漸朝TFT-LCD電視市場邁進。以個人電腦及筆記型電腦起家的宏碁公司(Acer Inc.)將重返美國市場,推出26吋液晶電視,不僅具備一般的電視功能,還內建六合一的讀卡機,可以用來收看數位相片,將PC功能整合進來。宏碁的26吋液晶電視,主要是攻佔家庭裡的臥室與書房,也就是家中的第二台電視。
台灣在TFT-LCD的產業方面,面對三星公司、夏普公司、LG飛利浦公司(LG Philips Electronics Ltd)LCD等韓日大廠,紛紛以七、八代廠大肆擴充產能,希望能在液晶電視市場上占有一席之地,台灣友達光電公司(AU Optronics Corp.)也在最近宣布,可以在2005年隨時啟動七代廠以上計畫,華映公司(Chunghwa Picture Tubes Ltd.)緊接著友達光電公司,也開始再度規劃七代廠的可能性,使得2005年及2006年的面板產能競爭,一觸即發。
2005年友達光電公司、華映公司與廣輝電子公司(Quanta Display Inc.)的六代廠將開始量產,奇美電子公司的5.5代廠也預定在2005年第一季量產,但在七代廠以上的規劃,目前台灣面板廠並沒有新的計畫,台灣面板業者為保持競爭力,在新世代產能與規模競賽中,不能落後太久,免得失去長期競爭力。因此,預期2005年台灣面板廠將會有一波七代廠以上的興建計畫。
但是提高產能與興建新一代廠房便可立於不敗之地嗎?2004年9月日本日立公司(Hitachi Ltd.)、松下電器(Matsushita Electric Industrial Co.)和東芝公司(Toshiba Corp.)三大電子公司聯合投資10億美元興建工廠,生產三家電視機所需的平面螢幕(flat screens)。目前有將近十多家公司,投資近200億美元興建LCD廠房,以滿足平面電視(flat-screen TV)未來的預期需求。 此種共同投資的趨勢讓全球最熱門的技術工業之一─LCD產業增加彼此合縱連橫的壓力,同時也會發生危機的震盪,首當其衝者便是台灣LCD製造業。
在新一代電視機市場裡,日本和韓國是兩大主導力量,但是台灣卻挾其雄心壯志,力爭一席之地。雖然台灣在LCD產業是新手,不過2004年卻是豐收的一年,首次超越韓國成為最大LCD產品輸出國。註:(在1999年,韓國超越日本成為第一,現在日本已經落居第三)然而台灣面臨的問題是產業公司規模太小,就拿台灣最大的LCD製造商友達光電公司,其規模僅僅是韓國最大LCD廠商,三星電子公司或LG飛利浦公司的一半。
三星電子公司或LG飛利浦公司在LCD全球市場佔有率各約為22%,而友達光電公司市佔率只有12%。漢城(Seoul)美林證券公司(Merrill Lynch)分析師Daniel Kim指出,台灣的公司需要整併(consolidation)以對抗韓國大廠並擴大實現經濟規模。
事實上,台灣早在2001年便有公司整併的事例,而且最近幾年,LCD製造商的合併大多由個人電腦廠商或半導體公司主導。當時的達碁科技公司(Acer Display Technology, Inc.)和聯友光電公司(Unipac Optoelectronics Corp.)合併成為現今的友達光電公司。小規模的上市公司如廣輝電子公司(Quanta Display Inc.)、瀚宇彩晶公司(HannStar Display Corp.),2004年上市的統寶光電公司(Toppoly Optoelectronics Corp.)及鴻海精密公司(Hon Hai Precision Industry Corp.)的子公司群創光電公司(Innolux Display Corp.)都可能成為被合併的目標。
今天台灣的製造商主要提供電腦監視器(computer monitors)、手機(cell phones)、數位相機(digital cameras)等的螢幕,同時銷售大尺寸的螢幕給台灣和中國大陸的電視機製造商。但是卻只有二家台灣LCD廠商自製液晶電視機,如奇美電子關係企業奇景公司及華映關係企業大同公司,而韓國和日本等競爭對手已經擁有自己國內的電視機客戶。三星電子公司不僅製造電視機,還提供產品給與其合資建造LCD廠房的新力公司;LG飛利浦公司的母公司─韓國LG電子和荷蘭飛利浦電子─是兩個主要電視機製造商;夏普公司是日本最大LCD電視製造商,也是全球最大LCD電視銷售商。
台灣LCD製造商間的合併,還有一段路要走。過去台灣記憶體產業存在許多小規模廠商,並且極力維持其獨立自主的運作,其原因不外乎能在資金市場隨時獲得奧援。今日LCD製造商也存在同樣心理,但是建一LCD廠房需要投資10億至25億美元的資本,且在增加中。分析師指出,在LCD新一代產業出現的浪潮中,投資的金額是越來越多,也只有規模夠大的企業才有能力勇往直前,不被擊退。
液晶電視半導體
現在美國約有1,000萬家庭擁有高畫質電視(High-Definition TV, HDTV),半數的家庭─500萬並已收看高畫質節目(high-definition programming)。普通標準電視螢幕畫面由480條水平線組成;HDTV由720條至1080條水平線組成,比傳統電視畫面清晰將近六倍。所謂高畫質電視(HDTV)並非一項技術,而是指具備高解析度(resolution)的顯示器產品,目前市場上有幾種產品:傳統的陰極射線管電視(Direct-view cathode ray tube、CRT rear-projection兩款)、微顯示背投式電視(Microdisplay rear-projection)、電漿平面電視(Plasma flat-panel)以及液晶平面電視(Liquid Crystal Display flat-panel)。
而TFT(Thin Film Transistor)是1990年代發展起來,採用新材料及大型積體電路(LSIC, Large Scale Integrated Circuit)技術。TFT顯示器最外兩層為玻璃基板,一層為FED晶體管層,另一層為共同電極層,在這兩層之間有偏光板、彩色濾光片及液晶層。偏光板決定多少光可以通過,而彩色濾光片決定生成何種顏色的光。彩色濾光片由薄膜電晶體(Thin Film Transistor)構成,每一單位具有三個顏色:紅、綠、藍,決定螢幕上一格像素(pixel)的顏色。所以,1280x1024解析度的顯示器,其彩色濾光片上共計有1280x1024x3個電晶體(transistors)。
半導體技術為TFT-LCD產業核心技術,各TFT-LCD大廠格外重視。日本新力公司將於2005年跨2006年的會計年度投資約600億日圓,以提高半導體工廠的產量。這項計畫的目標是增加核心晶片的自製比率,所謂核心晶片是消費者電子產品的附加價值。其中所投資的約100億日圓乃在增加液晶顯示器驅動晶片和小尺寸LCD投影面板,用於Sony的新款大螢幕高畫質投影式電視。
我們再來看看世界知名繪圖晶片廠商在資訊娛樂產品的發展狀況。德州儀器(Texas Instruments, TI)公司2004年在數位光線處理器(digital light-processing chips, DLP)業務營收佔其營收總值126億美元的8%到10%,該項業務在兩年前業績幾乎為零。
數位電視(digital TV)繪圖晶片領先供應商ATI Technologies宣稱2004年數位電視部門供應500萬晶片予HDTV及HD有線機上盒(cable set-top boxes)。ATI Technologies也在ATSC/OpenCable(註:ATSC全名為Advanced Television Systems Committee,專門制定數位電視(Digital TV)的標準;OpenCable initiative將提供有線系統(cable system)互動服務(interactive services)工業標準。)標準的解決方案上居領先地位,其所製作的解調器(demodulators)市佔率85%,MPEG解碼器(decoders)及顯像處理器(display processors)市佔率40%。ATI於 2004年之淨收入(net earnings)成長19倍。
全球繪圖及數位媒體處理器(graphics and digital media processors)設計領導廠商NVIDIA公司宣稱,GeForce 6系列的繪圖處理單元(graphics processing units, GPUs)將加入PureVideo技術,不僅加速MPEG-2和高畫質影音(high-definition video)內容的放映,並能在各種螢幕產生清晰、生動的影像。該項技術不需額外的硬體或晶片,並分擔中央處理器的負荷,產生高品質、高達720x1080解析度的影音顯示。最近分析報告指出,高畫質產品採購有增加趨勢,預計2008年前將有近6000萬家庭擁有高畫質產品,3350萬家庭擁有數位錄影機(digital video recorder),而GeForce 6系列加上PureVideo技術能提供上述兩項產品高畫質的影像。
無線通訊(Wireless Communication)
隨著無線通訊科技的快速發展,尤其是行動電話的普及,使得半導體晶片產業也隨之蓬勃成長且益受重視。根據工業技術研究院報導,無線通訊2003年砷化鎵(GaAs)IC市場規模為13億美元,預估2006年將成長為21億美元。
而在美國超過1億6300萬人擁有手機,無線娛樂(wireless entertainment)很有潛力成為內容擁有者(content owners)重要的散佈管道(a critical distribution channel)。因此,Motorola正在開發整合iTunes的無線手機,可能在2005年上市。其他如手機服務廠商Sprint和AT&T也提供影像服務,但是目前的品質較低。在2004年底,將改善到每秒10至15窗格(frames)。(註:正常連續影像為每秒24frames)。
從早期電話提供單一語音服務(voice)、文字簡訊傳遞服務(message)、影像傳送服務(image),甚至提供如電視節目一般的服務,不僅有賴通訊硬體設備的進步,更需要提供軟體及內容服務。福斯公司(Fox)將於2005年1月為大部分歐洲Vodafone手機用戶推出該公司熱門秀24(Hit show 24)的一分鐘“手機劇(mobisodes)。”數個月後,電視劇便將出現在Vodafone的夥伴─美國Verizon Wireless的手機上。手機劇(mobisodes)是為小螢幕量身訂做,具有更多特寫(more close-ups)和更大的字幕(larger text)。當人們有更多的時間不在家裡時,電視製作人就會挖空心思,急於吸引這些人的目光。手機劇(mobisodes)是Hollywood首次為手機製作的影集,福斯公司正與其他手機業者洽談此一產業之商機。
除了手機製造產業和資訊內容產業外,繪圖及數位媒體處理器(graphics and digital media processors)世界領導者NVIDIA公司宣稱,摩托羅拉(Motorola)手機E1000、V980、C980使用NVIDIA GeForce 4000 無線媒體處理器(wireless media processor, WMP),而該手機為兩家歐洲及日本的3G通訊業者所採用,且已在歐洲及日本市場銷售。
摩托羅拉的手機用戶都在尋求最好的3G等級產品,並且能夠符合客戶的需求。GeForce 4000具備數位影像及客戶所需娛樂等特性,同時保有重要的通訊能力。全球普遍使用3G產品是使用手機散佈豐富的多媒體內容的催化劑。作為手機技術的嬌嬌者,摩托羅拉正驅動3G產品的往前並讓數以百萬的客戶享受無可比擬的娛樂經驗,不論是高解析度的影像、影片或是遊戲。NVIDIA GeForce 4000支援300萬像素(3M pixes),可即時捕捉,儲存,並顯示多張數位影像;可立即編碼及解碼,並應用於影音會議(video conference),其功能設計著眼於數位遊戲及娛樂。
台灣半導體發展現況
由於光學與通訊產品在消費市場逐漸看好,凡是具有“替代型”的消費晶片,已引起廣泛注意。所謂“替代型”晶片,指的是在資訊產品世代交替下,可望成為未來主流產品的晶片,其中數位電視與彩色手機即屬於未來替代晶片應用產品領域。
隨著LCD TV市場的興起,面板需求量擴大,帶動TFT-LCD面板驅動IC的成長。TFT-LCD驅動IC須有高門檻的設計能力外,上游晶圓的產能支持也相當重要。2003年TFT-LCD驅動IC約佔全球市佔率13%的台灣聯詠公司(Novatek Microelectronics Corp., Ltd),便是依靠上游聯電公司(United Microelectronics Corp.)的產能奧援,加上下游台灣四家面板廠導入量產,垂直整合的優勢,獨占TFT-LCD驅動IC鰲頭。
因為LCD TV逐漸成為資訊家電的新寵,且LCD TV本身需要LCD監視器單晶片,因此吸引從事LCD監視器控制晶片業者轉戰投入。不過LCD TV和傳統CRT TV的掃描方式不一樣,且LCD TV和LCD監視器的應用也不同,對由LCD監視器控制晶片轉型的業者形成挑戰。此外,LCD TV主元件包括縮放功能的Scaler、循序掃描功能的De-interlace和影像解碼功能的Video Decoder。
Scaler自LCD監視器控制晶片發展至今,已經相當成熟;De-interlace雖然類比處理不多,但設計時間頗長;Decoder類比設計多,難度較高。這三類元件每套合賣的單價,比LCD監視器控制晶片報價差價在數倍以上,吸引晶片業者紛紛進場卡位。一般評估,LCD TV 2004年下半年開始普及,誰能搶先把這三顆元件晶片成功地整合成一顆晶片者,誰就能搶得市場先機。
在消費通訊產品方面,彩色手機面板用驅動IC,已被台灣IC設計業者所看中。長期而言,使用TFT-LCD驅動IC當作彩色面板的元件將成為趨勢。由於手機面板零組件獲得手機製造商導入設計的驗證期較長,因此彩色手機驅動IC大廠尋求與手機廠商合作的業務模式,可以縮短上、下游客戶的導入設計時間。
未來趨勢與展望
面對電腦市場激烈競爭,利潤不斷下降,甚而出現個人電腦創造者IBM公司不惜出售其個人電腦業務的事實,半導體產業漸漸由個人電腦產業轉進TFT-LCD及無線通訊技術產業。個人電腦中央處理器霸主英特爾公司(Intel Corp.),更將觸角延伸至通訊技術產業。早期電話服務知名廠商AT&T,從1999年1740億美元的銷售業績萎縮到目前的150億美元,也亟思解救之道。
最近英特爾公司和AT&T將合作生產新一代的無線通訊晶片(WiMax chips),整合英特爾公司的半導體計算能力與AT&T通訊服務專業技能,期望提供客戶物美價廉、簡便易用的服務,包括網路電話服務、無線網路寬頻服務、HDTV品質的視訊無線網路會議服務及防駭客電子郵件服務等等。英特爾公司和AT&T認為,具有上述各種功能的晶片將基本改變通訊產業的面貌。
至於在高畫質電視產業方面,則面臨一些新的難題亟待克服。即使高畫質電視漸漸進入每一個家庭裡,並取代傳統的電視,然而能夠真正享受高畫質電視的品質,仍還有一段距離,例如高畫質電視節目有限、TiVo(註: TiVo為電視輔助設備,可離線錄影預設時段及頻道的節目。)無法錄製高畫質電視節目等。此外,技術標準的競爭及影片盜版的疑慮都是廠商裹足不前的因素。
就以內容相容性(content compatibility)而言,線上音樂便是第一個數位內容的戰場。Apple Computer公司炙手可熱的音樂播放器iPod,只可使用Apple公司製作的軟體iTune播放音樂。但是其競爭對手RealNetworks公司開發的Harmony軟體,卻可以在iPod上執行使用者向RealNetworks公司購買的音樂。Apple公司正修改產品,防止Harmony軟體在iPod上執行。
目前所有的電視節目並非是高畫質電視節目,而要收看高畫質電視節目,除了要有高畫質電視以外,還得向有線電纜或無線衛星系統公司(cable or satellite provider)租用特別的機上盒(set-top box)才可收看。若是選擇租用或購買電影光碟回家放映,則使用者需要能放映高畫質電視節目的新DVD放映器(player),兩種新的技術標準:Bluray和HD DVD已經進入標準競爭的戰場裡。
另外,內容保護的顧慮也延緩高畫質電視節目的製作。雖然電影傳遞不像音樂那麼容易,但是鑒於CD或DVD盜版猖獗,內容保護技術(content-protection technologies)便成為內容提供者一道保護智慧財產權非常重要的防線。目前正在開發此項技術的廠商有兩大聯盟:AACSLA(Advanced Access Content System Licensing Administrator),重要成員為IBM公司、英特爾公司及微軟(Microsoft Corp.)公司;另一陣營為Coral Consortium,重要成員為惠普(Hewlett-Packard Co.)公司和飛利浦(Philips NV)公司。
大量的數位影音檔案是另外一個令人頭痛的問題,通訊設備硬體與軟體廠商正發展相關技術,能使互動電視(interactive TV)平穩播放高畫質電視影片,甚至將遊戲整合於節目中。但是有線或無線系統公司的專有技術(propriety technology),卻讓電視節目製作者必須選擇其中之一規格或是兩種規格來製作高畫質電視節目。若是製作兩種規格的高畫質電視節目,將耗費更多的人力與財力,因此規格的標準化乃是當務之急。可喜的是有線系統公司正開發互動電視的單一標準─Open Cable Applications Platform,期待無線系統公司也能迎頭趕上。
繼高畫質電視之後,未來的電視機發展又將是如何呢?有數家公司正在潛心研究以鑽石或碳奈米管為原料的新型平面顯示器。理論上,該新型平面顯示器以這兩種純碳作為呈現影像的媒介,這種“場效顯示器”(Field Effective Display, FED)耗用的電比電漿電視或液晶電視少,畫質更佳且製作成本較低。三星電子公司已經使用休斯頓碳奈米科技公司(Carbon Nanotechnologies Inc.)生產的奈米管,製造一面電視大小的顯示器原型。
另一方面,先進奈米科技公司(Advance Nanotech)正與布里斯托大學(University of Bristol)合作開發添加特殊鑽石粉塵的類似面板。目前支持這種技術的兩家廠商,佳能公司(Canon)和東芝公司(Toshiba)已成立合資事業,生產平面發光顯示器(SED),且東芝將於2006年生產大尺寸SED電視機。
鑽石可以成為製作電視機的材料,是否也有機會成為半導體的材料嗎?鑽石若能成為電腦晶片,可以克服矽晶片不耐高溫的缺點。鑽石具高硬度與高熔點特性,在鑽石上操作電晶體的耐熱度會比矽更高。所以美國國防部高級研究計劃署(Advanced Research Project Agency, ARPA)顧問維納布勒斯(John Venables)預測將來會出現鑽石電腦晶片。但有人懷疑這種期望無法實現,原因在於電腦晶片製造上的障礙以及鑽石晶片昂貴的價格。不過擁有鑽石製程專利的阿拉巴馬州伯明罕大學教授佛赫拉(Yogesh Vohra)卻認為,將來終會研發出一種完全人造的鑽石晶片,上面的電路也是由鑽石製成。
參考資料:
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經濟日報,“華映:面板價格 下季可望反彈 明年1、2月訂單到手 第四季旺季將延續”,2004年12月23日。
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財訊雜誌,“數位時代點燃IC設計商爆發力”,2003年8月號。
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文章來源:報章雜誌(詳如內文後附註)
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IBM在1980年左右發表IBM 個人電腦(personal computer,PC)時所採用的策略是開放相容系統,由英特爾公司(Intel Corp.)供應微處理器,微軟公司(Microsoft Corp.)提供作業系統,協助英特爾公司和微軟公司成為全球最具獲利能力的企業。分析師指出,IBM的個人電腦業務賣給聯想後,個人電腦部門在聯想經營下是否就能起死回生,還在未定之天。然而分析師預測,2006年至2008年全球個人電腦銷售的年成長率將下降到2%左右,不到2003年至2005年預估值4.7%的一半。
台灣目前是全世界最大的筆記型電腦及桌上型電腦主機、液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)的生產供應商。聯想集團收購IBM個人電腦業務對台灣個人電腦產業帶來不可預期的衝擊。台灣資訊電子業者分析,聯想與IBM結盟後,雖然採購實力大增,但是未來代工夥伴有可能重組,代工毛利率將下降。
針對個人電腦產業毛利率下降的衝擊,個人電腦廠商是否另闢戰場再創新局?華爾街日報2004年8月報導,電腦製造商正大舉進入電視機市場,推出比平面電視(Flat-Panel TV)領導廠商如夏普公司(Sharp Electronics Corp.)和新力公司(Sony Corp.)更廉價的產品。戴爾公司(Dell Inc.)將推出26吋LCD電視,售價1,999美元,比夏普公司同等級產品少500美元;惠普公司(Hewlett-Packard Development Company)於2004年10月推出四款該公司第一代電視機,價格也比傳統電視製造商便宜;最先進入消費電子市場的蓋特威(Gateway Inc.)電腦公司計劃推出30吋LCD電視。
為什麼電腦廠商可以推出廉價的平面電視?理由有二:電腦廠商可以取得便宜的零件,而不須自己製造;電腦廠商為了吸引客戶不惜降低利潤。此外,電腦廠商可以充分利用個人電腦技術開發消費電子產品,例如戴爾公司賣點最好的17吋螢幕,具備電腦監視器和電視機的雙重任務。 因此,曾是創造經濟奇蹟的台灣半導體及個人電腦產業,在此衝擊之下,亟應思考在PC王朝後,如何再創事業又一春。
TFT-LCD TV液晶電視發展現況
1960年代美國大學和公司的科學家開發兩種平面螢幕新技術,引發平面螢幕電視的興起,一種技術以電漿氣體(plasma gas)為基礎,另一種使用液晶技術(liquid crystal)。在1960及1970年代初期,美國一些公司開始斥資數千萬美元開發液晶顯示(Liquid Crystal Display, LCD)及電漿電視(Plasma TV),甚至在航空控制(avionics)和軍事方面獲得進展。但是龐大的研發經費迫使多數公司打退堂鼓,即使是當時液晶顯示及電漿電視技術先驅的IBM公司也將其平面螢幕資產出售給亞洲一家公司。
日本公司在LCD技術採漸進方式策略,先應用於如手錶(watches)和計算器(calculators)等較小螢幕。1980年代後期,開始製造用於手提箱大小的個人電腦單色平面螢幕(monochrome flat screens)。1990年代初,LCD製造商擊敗電漿對手贏得筆記型電腦螢幕首選,開展平面螢幕的市場,而電漿製造商從此專注於40吋以上的電視機市場。
1990年代中期,當筆記型電腦蓬勃發展時,亞洲的一些公司如雨後春筍般孕運而生,並在2000年和2001年間適時滿足桌上型電腦平面螢幕監視器的大量需求。2004年對平面螢幕的需求更大,使得製造商投資近110億美元於製造設備,打破2000年的投資67億美元紀錄。
然而華爾街日報報導,未來以液晶顯示器和電漿電視為主流平面電視的價格將大幅滑落,加速平面電視的普及。雖然該產品必須等候一段時間,才會下降到一般民眾能夠負擔得起的價格,不過可預測的是,它們將是2005年全球製造商和經銷商營收成長的主要來源。
消費電子協會(CEA)更預測,2005年美國的電視機銷售將達150億美元,高於2004年的120億美元,其中平面電視就佔了40%,高於2004年的33%。平面電視的快速成長也反映另一趨勢,亦即平面電視的螢幕尺寸愈來愈大。全球最大的LCD電視製造商也是電視液晶面板業龍頭的日本夏普公司,於2004年在日本推出65吋LCD電視;韓國三星公司(Samsung Electronic Co.)也於2005年Las Vegas消費電子展展出預定2006年販售的120 吋電漿電視。
日本夏普公司更為了保持其領先優勢,將斥資約19.1億美元興建面板廠,生產平面電視專用的液晶顯示器,所用玻璃基板至少為第七代,甚至第八代。Display Search公司預估,2005年全球LCD電視銷售可達1600萬台,比2004年806萬將近多出一倍。目前LCD電視市場佔有率,夏普公司高居第一,為32.8%;其次依序為南韓LG及飛利浦公司的17.6%,台灣奇美電子公司(Chi Mei Optoelectronics)的17.5%,南韓三星電子的13.2%。
全球排名第二的個人電腦業者惠普(Hewlett-Packard Co.)公司在此一產業的策略也頗値得注意。該公司於2005年在Las Vegas消費電子展(Consumer Electronics Show)宣佈其新的消費性產品,期望加速進入數位娛樂(digital entertainment)世界的市場。該產品包括兩項新的多媒體設備(multimedia devices),結合電視節目、數位音樂、數位影像及上網服務,惠普公司在2005年也將計劃推出17款高畫質電視機及投影機。
此項產品宣佈乃是根據惠普公司執行長凱利‧費歐莉娜(Carly Fiorina)於2004年消費電子展提出的數位娛樂策略,指出惠普公司勢必成為從數位娛樂創造(digital-entertainment creation)到運送(delivery)業務的重要成員,且於2004年秋季開始落實該策略的成果,包括平面電視(flat-panel TVs)及數位娛樂中心(digital entertainment center)─約家庭音響大小的盒子,具備儲存數位相片和音樂、播放DVD影片等功能。
台灣液晶電視發展現況
行政院於2002年提出「六年國家總體建設計畫」,其中「兩兆雙星」為政策推動重點。「兩兆雙星」中一項重要產業TFT-LCD,預計於2006年產值突破一兆元新台幣(約300億美元),可見TFT-LCD產業乃是未來趨勢。目前一般消費性電子產品大廠或一些電腦產商,也漸漸朝TFT-LCD電視市場邁進。以個人電腦及筆記型電腦起家的宏碁公司(Acer Inc.)將重返美國市場,推出26吋液晶電視,不僅具備一般的電視功能,還內建六合一的讀卡機,可以用來收看數位相片,將PC功能整合進來。宏碁的26吋液晶電視,主要是攻佔家庭裡的臥室與書房,也就是家中的第二台電視。
台灣在TFT-LCD的產業方面,面對三星公司、夏普公司、LG飛利浦公司(LG Philips Electronics Ltd)LCD等韓日大廠,紛紛以七、八代廠大肆擴充產能,希望能在液晶電視市場上占有一席之地,台灣友達光電公司(AU Optronics Corp.)也在最近宣布,可以在2005年隨時啟動七代廠以上計畫,華映公司(Chunghwa Picture Tubes Ltd.)緊接著友達光電公司,也開始再度規劃七代廠的可能性,使得2005年及2006年的面板產能競爭,一觸即發。
2005年友達光電公司、華映公司與廣輝電子公司(Quanta Display Inc.)的六代廠將開始量產,奇美電子公司的5.5代廠也預定在2005年第一季量產,但在七代廠以上的規劃,目前台灣面板廠並沒有新的計畫,台灣面板業者為保持競爭力,在新世代產能與規模競賽中,不能落後太久,免得失去長期競爭力。因此,預期2005年台灣面板廠將會有一波七代廠以上的興建計畫。
但是提高產能與興建新一代廠房便可立於不敗之地嗎?2004年9月日本日立公司(Hitachi Ltd.)、松下電器(Matsushita Electric Industrial Co.)和東芝公司(Toshiba Corp.)三大電子公司聯合投資10億美元興建工廠,生產三家電視機所需的平面螢幕(flat screens)。目前有將近十多家公司,投資近200億美元興建LCD廠房,以滿足平面電視(flat-screen TV)未來的預期需求。 此種共同投資的趨勢讓全球最熱門的技術工業之一─LCD產業增加彼此合縱連橫的壓力,同時也會發生危機的震盪,首當其衝者便是台灣LCD製造業。
在新一代電視機市場裡,日本和韓國是兩大主導力量,但是台灣卻挾其雄心壯志,力爭一席之地。雖然台灣在LCD產業是新手,不過2004年卻是豐收的一年,首次超越韓國成為最大LCD產品輸出國。註:(在1999年,韓國超越日本成為第一,現在日本已經落居第三)然而台灣面臨的問題是產業公司規模太小,就拿台灣最大的LCD製造商友達光電公司,其規模僅僅是韓國最大LCD廠商,三星電子公司或LG飛利浦公司的一半。
三星電子公司或LG飛利浦公司在LCD全球市場佔有率各約為22%,而友達光電公司市佔率只有12%。漢城(Seoul)美林證券公司(Merrill Lynch)分析師Daniel Kim指出,台灣的公司需要整併(consolidation)以對抗韓國大廠並擴大實現經濟規模。
事實上,台灣早在2001年便有公司整併的事例,而且最近幾年,LCD製造商的合併大多由個人電腦廠商或半導體公司主導。當時的達碁科技公司(Acer Display Technology, Inc.)和聯友光電公司(Unipac Optoelectronics Corp.)合併成為現今的友達光電公司。小規模的上市公司如廣輝電子公司(Quanta Display Inc.)、瀚宇彩晶公司(HannStar Display Corp.),2004年上市的統寶光電公司(Toppoly Optoelectronics Corp.)及鴻海精密公司(Hon Hai Precision Industry Corp.)的子公司群創光電公司(Innolux Display Corp.)都可能成為被合併的目標。
今天台灣的製造商主要提供電腦監視器(computer monitors)、手機(cell phones)、數位相機(digital cameras)等的螢幕,同時銷售大尺寸的螢幕給台灣和中國大陸的電視機製造商。但是卻只有二家台灣LCD廠商自製液晶電視機,如奇美電子關係企業奇景公司及華映關係企業大同公司,而韓國和日本等競爭對手已經擁有自己國內的電視機客戶。三星電子公司不僅製造電視機,還提供產品給與其合資建造LCD廠房的新力公司;LG飛利浦公司的母公司─韓國LG電子和荷蘭飛利浦電子─是兩個主要電視機製造商;夏普公司是日本最大LCD電視製造商,也是全球最大LCD電視銷售商。
台灣LCD製造商間的合併,還有一段路要走。過去台灣記憶體產業存在許多小規模廠商,並且極力維持其獨立自主的運作,其原因不外乎能在資金市場隨時獲得奧援。今日LCD製造商也存在同樣心理,但是建一LCD廠房需要投資10億至25億美元的資本,且在增加中。分析師指出,在LCD新一代產業出現的浪潮中,投資的金額是越來越多,也只有規模夠大的企業才有能力勇往直前,不被擊退。
液晶電視半導體
現在美國約有1,000萬家庭擁有高畫質電視(High-Definition TV, HDTV),半數的家庭─500萬並已收看高畫質節目(high-definition programming)。普通標準電視螢幕畫面由480條水平線組成;HDTV由720條至1080條水平線組成,比傳統電視畫面清晰將近六倍。所謂高畫質電視(HDTV)並非一項技術,而是指具備高解析度(resolution)的顯示器產品,目前市場上有幾種產品:傳統的陰極射線管電視(Direct-view cathode ray tube、CRT rear-projection兩款)、微顯示背投式電視(Microdisplay rear-projection)、電漿平面電視(Plasma flat-panel)以及液晶平面電視(Liquid Crystal Display flat-panel)。
而TFT(Thin Film Transistor)是1990年代發展起來,採用新材料及大型積體電路(LSIC, Large Scale Integrated Circuit)技術。TFT顯示器最外兩層為玻璃基板,一層為FED晶體管層,另一層為共同電極層,在這兩層之間有偏光板、彩色濾光片及液晶層。偏光板決定多少光可以通過,而彩色濾光片決定生成何種顏色的光。彩色濾光片由薄膜電晶體(Thin Film Transistor)構成,每一單位具有三個顏色:紅、綠、藍,決定螢幕上一格像素(pixel)的顏色。所以,1280x1024解析度的顯示器,其彩色濾光片上共計有1280x1024x3個電晶體(transistors)。
半導體技術為TFT-LCD產業核心技術,各TFT-LCD大廠格外重視。日本新力公司將於2005年跨2006年的會計年度投資約600億日圓,以提高半導體工廠的產量。這項計畫的目標是增加核心晶片的自製比率,所謂核心晶片是消費者電子產品的附加價值。其中所投資的約100億日圓乃在增加液晶顯示器驅動晶片和小尺寸LCD投影面板,用於Sony的新款大螢幕高畫質投影式電視。
我們再來看看世界知名繪圖晶片廠商在資訊娛樂產品的發展狀況。德州儀器(Texas Instruments, TI)公司2004年在數位光線處理器(digital light-processing chips, DLP)業務營收佔其營收總值126億美元的8%到10%,該項業務在兩年前業績幾乎為零。
數位電視(digital TV)繪圖晶片領先供應商ATI Technologies宣稱2004年數位電視部門供應500萬晶片予HDTV及HD有線機上盒(cable set-top boxes)。ATI Technologies也在ATSC/OpenCable(註:ATSC全名為Advanced Television Systems Committee,專門制定數位電視(Digital TV)的標準;OpenCable initiative將提供有線系統(cable system)互動服務(interactive services)工業標準。)標準的解決方案上居領先地位,其所製作的解調器(demodulators)市佔率85%,MPEG解碼器(decoders)及顯像處理器(display processors)市佔率40%。ATI於 2004年之淨收入(net earnings)成長19倍。
全球繪圖及數位媒體處理器(graphics and digital media processors)設計領導廠商NVIDIA公司宣稱,GeForce 6系列的繪圖處理單元(graphics processing units, GPUs)將加入PureVideo技術,不僅加速MPEG-2和高畫質影音(high-definition video)內容的放映,並能在各種螢幕產生清晰、生動的影像。該項技術不需額外的硬體或晶片,並分擔中央處理器的負荷,產生高品質、高達720x1080解析度的影音顯示。最近分析報告指出,高畫質產品採購有增加趨勢,預計2008年前將有近6000萬家庭擁有高畫質產品,3350萬家庭擁有數位錄影機(digital video recorder),而GeForce 6系列加上PureVideo技術能提供上述兩項產品高畫質的影像。
無線通訊(Wireless Communication)
隨著無線通訊科技的快速發展,尤其是行動電話的普及,使得半導體晶片產業也隨之蓬勃成長且益受重視。根據工業技術研究院報導,無線通訊2003年砷化鎵(GaAs)IC市場規模為13億美元,預估2006年將成長為21億美元。
而在美國超過1億6300萬人擁有手機,無線娛樂(wireless entertainment)很有潛力成為內容擁有者(content owners)重要的散佈管道(a critical distribution channel)。因此,Motorola正在開發整合iTunes的無線手機,可能在2005年上市。其他如手機服務廠商Sprint和AT&T也提供影像服務,但是目前的品質較低。在2004年底,將改善到每秒10至15窗格(frames)。(註:正常連續影像為每秒24frames)。
從早期電話提供單一語音服務(voice)、文字簡訊傳遞服務(message)、影像傳送服務(image),甚至提供如電視節目一般的服務,不僅有賴通訊硬體設備的進步,更需要提供軟體及內容服務。福斯公司(Fox)將於2005年1月為大部分歐洲Vodafone手機用戶推出該公司熱門秀24(Hit show 24)的一分鐘“手機劇(mobisodes)。”數個月後,電視劇便將出現在Vodafone的夥伴─美國Verizon Wireless的手機上。手機劇(mobisodes)是為小螢幕量身訂做,具有更多特寫(more close-ups)和更大的字幕(larger text)。當人們有更多的時間不在家裡時,電視製作人就會挖空心思,急於吸引這些人的目光。手機劇(mobisodes)是Hollywood首次為手機製作的影集,福斯公司正與其他手機業者洽談此一產業之商機。
除了手機製造產業和資訊內容產業外,繪圖及數位媒體處理器(graphics and digital media processors)世界領導者NVIDIA公司宣稱,摩托羅拉(Motorola)手機E1000、V980、C980使用NVIDIA GeForce 4000 無線媒體處理器(wireless media processor, WMP),而該手機為兩家歐洲及日本的3G通訊業者所採用,且已在歐洲及日本市場銷售。
摩托羅拉的手機用戶都在尋求最好的3G等級產品,並且能夠符合客戶的需求。GeForce 4000具備數位影像及客戶所需娛樂等特性,同時保有重要的通訊能力。全球普遍使用3G產品是使用手機散佈豐富的多媒體內容的催化劑。作為手機技術的嬌嬌者,摩托羅拉正驅動3G產品的往前並讓數以百萬的客戶享受無可比擬的娛樂經驗,不論是高解析度的影像、影片或是遊戲。NVIDIA GeForce 4000支援300萬像素(3M pixes),可即時捕捉,儲存,並顯示多張數位影像;可立即編碼及解碼,並應用於影音會議(video conference),其功能設計著眼於數位遊戲及娛樂。
台灣半導體發展現況
由於光學與通訊產品在消費市場逐漸看好,凡是具有“替代型”的消費晶片,已引起廣泛注意。所謂“替代型”晶片,指的是在資訊產品世代交替下,可望成為未來主流產品的晶片,其中數位電視與彩色手機即屬於未來替代晶片應用產品領域。
隨著LCD TV市場的興起,面板需求量擴大,帶動TFT-LCD面板驅動IC的成長。TFT-LCD驅動IC須有高門檻的設計能力外,上游晶圓的產能支持也相當重要。2003年TFT-LCD驅動IC約佔全球市佔率13%的台灣聯詠公司(Novatek Microelectronics Corp., Ltd),便是依靠上游聯電公司(United Microelectronics Corp.)的產能奧援,加上下游台灣四家面板廠導入量產,垂直整合的優勢,獨占TFT-LCD驅動IC鰲頭。
因為LCD TV逐漸成為資訊家電的新寵,且LCD TV本身需要LCD監視器單晶片,因此吸引從事LCD監視器控制晶片業者轉戰投入。不過LCD TV和傳統CRT TV的掃描方式不一樣,且LCD TV和LCD監視器的應用也不同,對由LCD監視器控制晶片轉型的業者形成挑戰。此外,LCD TV主元件包括縮放功能的Scaler、循序掃描功能的De-interlace和影像解碼功能的Video Decoder。
Scaler自LCD監視器控制晶片發展至今,已經相當成熟;De-interlace雖然類比處理不多,但設計時間頗長;Decoder類比設計多,難度較高。這三類元件每套合賣的單價,比LCD監視器控制晶片報價差價在數倍以上,吸引晶片業者紛紛進場卡位。一般評估,LCD TV 2004年下半年開始普及,誰能搶先把這三顆元件晶片成功地整合成一顆晶片者,誰就能搶得市場先機。
在消費通訊產品方面,彩色手機面板用驅動IC,已被台灣IC設計業者所看中。長期而言,使用TFT-LCD驅動IC當作彩色面板的元件將成為趨勢。由於手機面板零組件獲得手機製造商導入設計的驗證期較長,因此彩色手機驅動IC大廠尋求與手機廠商合作的業務模式,可以縮短上、下游客戶的導入設計時間。
未來趨勢與展望
面對電腦市場激烈競爭,利潤不斷下降,甚而出現個人電腦創造者IBM公司不惜出售其個人電腦業務的事實,半導體產業漸漸由個人電腦產業轉進TFT-LCD及無線通訊技術產業。個人電腦中央處理器霸主英特爾公司(Intel Corp.),更將觸角延伸至通訊技術產業。早期電話服務知名廠商AT&T,從1999年1740億美元的銷售業績萎縮到目前的150億美元,也亟思解救之道。
最近英特爾公司和AT&T將合作生產新一代的無線通訊晶片(WiMax chips),整合英特爾公司的半導體計算能力與AT&T通訊服務專業技能,期望提供客戶物美價廉、簡便易用的服務,包括網路電話服務、無線網路寬頻服務、HDTV品質的視訊無線網路會議服務及防駭客電子郵件服務等等。英特爾公司和AT&T認為,具有上述各種功能的晶片將基本改變通訊產業的面貌。
至於在高畫質電視產業方面,則面臨一些新的難題亟待克服。即使高畫質電視漸漸進入每一個家庭裡,並取代傳統的電視,然而能夠真正享受高畫質電視的品質,仍還有一段距離,例如高畫質電視節目有限、TiVo(註: TiVo為電視輔助設備,可離線錄影預設時段及頻道的節目。)無法錄製高畫質電視節目等。此外,技術標準的競爭及影片盜版的疑慮都是廠商裹足不前的因素。
就以內容相容性(content compatibility)而言,線上音樂便是第一個數位內容的戰場。Apple Computer公司炙手可熱的音樂播放器iPod,只可使用Apple公司製作的軟體iTune播放音樂。但是其競爭對手RealNetworks公司開發的Harmony軟體,卻可以在iPod上執行使用者向RealNetworks公司購買的音樂。Apple公司正修改產品,防止Harmony軟體在iPod上執行。
目前所有的電視節目並非是高畫質電視節目,而要收看高畫質電視節目,除了要有高畫質電視以外,還得向有線電纜或無線衛星系統公司(cable or satellite provider)租用特別的機上盒(set-top box)才可收看。若是選擇租用或購買電影光碟回家放映,則使用者需要能放映高畫質電視節目的新DVD放映器(player),兩種新的技術標準:Bluray和HD DVD已經進入標準競爭的戰場裡。
另外,內容保護的顧慮也延緩高畫質電視節目的製作。雖然電影傳遞不像音樂那麼容易,但是鑒於CD或DVD盜版猖獗,內容保護技術(content-protection technologies)便成為內容提供者一道保護智慧財產權非常重要的防線。目前正在開發此項技術的廠商有兩大聯盟:AACSLA(Advanced Access Content System Licensing Administrator),重要成員為IBM公司、英特爾公司及微軟(Microsoft Corp.)公司;另一陣營為Coral Consortium,重要成員為惠普(Hewlett-Packard Co.)公司和飛利浦(Philips NV)公司。
大量的數位影音檔案是另外一個令人頭痛的問題,通訊設備硬體與軟體廠商正發展相關技術,能使互動電視(interactive TV)平穩播放高畫質電視影片,甚至將遊戲整合於節目中。但是有線或無線系統公司的專有技術(propriety technology),卻讓電視節目製作者必須選擇其中之一規格或是兩種規格來製作高畫質電視節目。若是製作兩種規格的高畫質電視節目,將耗費更多的人力與財力,因此規格的標準化乃是當務之急。可喜的是有線系統公司正開發互動電視的單一標準─Open Cable Applications Platform,期待無線系統公司也能迎頭趕上。
繼高畫質電視之後,未來的電視機發展又將是如何呢?有數家公司正在潛心研究以鑽石或碳奈米管為原料的新型平面顯示器。理論上,該新型平面顯示器以這兩種純碳作為呈現影像的媒介,這種“場效顯示器”(Field Effective Display, FED)耗用的電比電漿電視或液晶電視少,畫質更佳且製作成本較低。三星電子公司已經使用休斯頓碳奈米科技公司(Carbon Nanotechnologies Inc.)生產的奈米管,製造一面電視大小的顯示器原型。
另一方面,先進奈米科技公司(Advance Nanotech)正與布里斯托大學(University of Bristol)合作開發添加特殊鑽石粉塵的類似面板。目前支持這種技術的兩家廠商,佳能公司(Canon)和東芝公司(Toshiba)已成立合資事業,生產平面發光顯示器(SED),且東芝將於2006年生產大尺寸SED電視機。
鑽石可以成為製作電視機的材料,是否也有機會成為半導體的材料嗎?鑽石若能成為電腦晶片,可以克服矽晶片不耐高溫的缺點。鑽石具高硬度與高熔點特性,在鑽石上操作電晶體的耐熱度會比矽更高。所以美國國防部高級研究計劃署(Advanced Research Project Agency, ARPA)顧問維納布勒斯(John Venables)預測將來會出現鑽石電腦晶片。但有人懷疑這種期望無法實現,原因在於電腦晶片製造上的障礙以及鑽石晶片昂貴的價格。不過擁有鑽石製程專利的阿拉巴馬州伯明罕大學教授佛赫拉(Yogesh Vohra)卻認為,將來終會研發出一種完全人造的鑽石晶片,上面的電路也是由鑽石製成。
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