SED：TV市場的明日之星？

SED面板正跨入電視市場。SED的影像品質引來了相當的關注；同時，Canon和Toshiba對於他們的價格競爭力也充滿信心。
作者　小谷卓也

日本Canon∕SED研發總部的主任兼集團執行Shun′ ichi Uzawa表示：「在與LCD和PDP等顯示面板的價格競爭上，我們已有致勝的紮實技術基礎，因此我們決定現在就公佈。」日本的Canon和Toshiba宣佈他們將在2005年8月開始小批生產表面導電電子發射顯示器（surface-conduction electron-emitter display, SED）面板，並在2007年開始大規模生產。據他們即將負責研發、製造和銷售的合資公司－日本SED－所公開的事業計畫顯示，到了2010年，面板出貨量將可達到300萬片，營收則有2,000億日圓（圖1）。平均每一片面板的出貨價格將大約在67,000日圓。而且它的預算顯示該公司在該年有盈餘，因此每一片面板的成本一定更低。SED面板的主戰場預期會在大螢幕電視（40～50吋的範圍）的市場上，而這裡也早有液晶顯示（LCD）電視在挑戰電漿顯示面板（PDP）機型所建立的地位。價格正在穩定地下降中，預期40吋級的電視將在2010年左右降到一吋5,000日圓。相反地，Canon和Toshiba相信，量產可將SED的成本在2010年大幅削減到70,000日圓以下，因此讓他們可以在一個對等的價格基礎上和LCD及PDP面板競爭。
不只是影像傳真性：
顯示器的工程師對SED面板非常有興趣，因為它們和傳統的陰極射線管一樣，在螢光體採用了和紅（R）、綠（G）和藍（B）色電子槍射出電子相同的基本原理，而且影像傳真性基本上也和CRT一樣，只不過封裝較薄。Canon和Toshiba當然強調了SED影像品質比起LCD和PDP面板是如何地具有優勢（圖2）。如Canon的Uzawa所指出的：「有些影像只有利用如SED面板等自身發射顯示器才有辦法適當地顯示出來。我們想許多消費者覺得CRT的影像品質是理想的。LCD和PDP電視熱賣是因為它們是目前唯一的選擇…換言之，消費者幾乎是被迫購買的。」然而，Canon和Toshiba似乎已決定，如果將影像傳真性的標準直接反映在電視價格上（精確地說是面板成本）的話，將無法在他們所尋求的大市場中勝出。自從這兩家公司開始合作研發的過去5年來，一直都沒有關於SED面板的公開消息，導致場外的許多工程師懷疑實現此技術的困難度。然而，目前看來，這兩家公司是在為一場日益艱困的價格競爭戰打基礎。Canon的總裁Fujio Mitarai解釋說：「要研發可以成功地與其他顯示類型競爭的生產技術，需花費很多的時間。」
LCD和PDP的優點
Canon和Toshiba為什麼會相信他們在2010年以前（他們預測屆時SED事業將開始賺錢）可以變得具有價格競爭力的第一個原因是在整體的面板成本中，材料的花費佔了相當低的比重（圖3）。一般而言，當產量增加時，材料的花費就會開始下降，但不會很明顯。然而，這是在固定的開銷中減少成本的重大機會，例如製造設備的折舊等。Canon的SEC研發總部∕SEC製程研發中心的資深總經理Katsumi Komiyama表示：「材料花費所佔的比例低事實上意味著未來一旦我們鞏固了市場的佔有率之後，成本將有大幅下降的潛力。而這就是為什麼我們對SED面板這麼有興趣的原因。」顯示器的材料開銷可以廣義地分為面板材料和驅動電路材料。目前在市場上激烈廝殺的LCD面板和PDP在材料成本上各有他們自己的優缺點。LCD面板需要背光，將面板材料的成本提高，例如一個32吋的機型，其面板可能佔了總800美金成本的大約450美金。此外，PDP則是配有昂貴的驅動電路，據一家PDP製造商的事業規劃員表示，成本是面板開銷的2～2.5倍。目前他們要求相當高的驅動電壓（幾十瓦特），迫使他們採用可以承受此電壓的驅動IC，而周邊電路則是需要大容量的電容器。另一方面，據Toshiba和Canon表示，SED面板的材料成本在面板方面和PDP的差不多，在驅動電路上則和LCD的差不多，結合了兩者的優點。SED面板的架構非常簡單，和PDP的相似，而它的驅動電壓只有大約10V，使它可以採用和LCD所使用的類似的驅動電路技術（驅動器IC和電容器等）。它採用了PDP和LCD設計最便宜的部分，如Canon的Uzawa所說地：「將材料開銷維持在PDP或LCD的之下。」
以低成本製造
由於材料開銷在整體的成本中所佔的比例相當低，因此Canon和Toshiba在SED製造上主要的標的就是繼續壓低固定開銷。基本上他們可以採取的方法有3種：以簡單的製造程序中使用設備、降低設備本身的成本或是提高生產規模以加速折舊。另一種可能是透過授權來擴大SED面板的製造群。這些方法讓它們可以享盡內部研發的好處。Canon和Toshiba將自行製造一半的面板設備，因為根本就沒有一般用途的設備是設計來處理製作SED面板所需的特殊製程的。各家公司都有他們自己的設備技術專長，例如Canon具有曝光和精準組裝設備的知識，而Toshiba則有CRT製造和半導體製造設備的經驗。SED面板所使用的製造設備將善加利用兩家廠商的技術。降低固定開銷的重點是選擇具有最少製造程序的製造方法。這兩家公司利用他們所有設備和製造的技術及專長來檢視製造方法，將製程的步驟削至見骨。製程數愈少，生產力就會愈強，可以降低每一面板的固定成本。Canon和Toshiba似乎對他們在量產SED面板時計畫採用的製造方法相當有信心。Canon的Uzawa表示：「如果有機會看到我們在2005年的社會會議上所呈現的材料的話，就可以看到我們如何可以如此低成本來製造。」Toshiba顯示裝置及組件控制中心的管理主任Kazunori Fukuma補充說：「它是個相當令人激動的製造方法。當顯示器的工程師看到我們在做甚麼時，會非常地訝異。」

清除最後的障礙
這兩家公司最近（事實上是2004年下半年）才將最後一塊石頭搬開，並透過製造技術確保成本的競爭力。Uzawa解釋說：「其實我們在2003年就已解決了與成本競爭力相關的問題。然而，LCD和PDP的價格降幅比我們預測的還要快，破壞了我們原來的計畫。我們須透過檢討技術來重建整個價格的規畫。」當然，該公司不斷地努力將製造程序減到最低已有一段時間了。例如，作為發射電子源的裝置層以前是利用噴墨技術在各個圖素上形成的。現在裝置層組裝則是一次形成多個圖素，這對定圖素數的面板而言它的組裝製程減少了。然而，這兩家公司留意到了此製程轉變將跟不上LCD和PDP快速的成本下降腳步，因此，該公司決定重新檢討整個技術。例如，研發磷基板（陽極）的Toshiba一直都依它CRT的製造經驗來決定所採用的技術。然而，在2003年6月左右，該公司的Fukuma透露說：「我們放棄使用CRT的製造方式，並決定利用半導體製造的微製程來製作陽極基板。好多半導體製造設備領域的工程師被叫來研發SED面板，改善製造方法以及所需的材料。」

生產規模
在檢討量產將採用的製造方法時，Canon和Toshiba首先減少了固定開銷的絕對費用。為了使固定開銷隨時間下降，雙方透過擴大生產規模，涵蓋製造設備、革新以及成本降低進行折舊。這兩家公司宣稱可以降低設備成本，因為他們在內部製造。Canon的Uzawa表示：「我們可以刪除不必要的功能，並依我們的需求改善設備，因此成本還有相當大的下降空間。」SED面板所瞄準的40吋以上的電視之全球市場預期在未來會有明顯的成長。Canon和Toshiba盤算，如果可以擷取相當大的市佔率的話，那麼生產規模就足以降低設備的成本並加速折舊。這兩家公司所宣佈在2010年達到300萬片面板的出貨量將佔40吋以上電視市場的20%，而擷取此一市場所需的是SED面板所傳送的影像品質。如果固定開銷可以減少到促使此一生產規模變成可能的地步時，那麼即使透過授權同意書釋出技術以擴大SED面板集團，Toshiba和Canon應該也可以將成本維持以便與其他技術競爭。
達到極限
Toshiba和Canon採取了一個以內部製造設備為基礎之策略，搭配一個垂直的事業配置。低材料開銷所得到的增益將應用在內部的製造設備上，而且隨著革新逐漸地降低成本之際，這兩家公司也將累積製造技術的專長。此方法和LCD面板所選擇的相當不同。在LCD面板的事業中，製造設備和材料都已標準化，而大量的資金投入較大的玻璃基板尺寸及量產已使成本降低。在材料開銷佔整體成本相當大百分比的情況下，減少製作設備成本等固定花費的唯一方法就是分享設備專業，並採取水平的研發模式。然而，此方法幾乎也到達極限了，要再進一步降低成本似乎是相當困難的，因為增加玻璃基板尺寸所帶來的成本好處也達到極限了（圖4）。一般認為日本Sharp在2004年1月所設立的Kameyama廠，韓國Samsung Electronics和日本Sony合資的韓國S LCD預定在2005年第二季開始營運的第六代廠（1,500×1,800mm）和第七代廠（1,870×2,200mm）是最大的尺寸了，因此已達到了利用此方法降低成本的極限。

降低成本的方式
LCD面板業正開始宣佈修改此方法。Sharp的一項消息表示：「我們已無法透過採用較大的基板來改善獲利。從現在開始的關鍵將是製造方法和製程。我們必須脫離現在依賴和特定製造設備有關的生產專業了，並建立一個專屬的製造專長。」在檢討製造技術方面，PDP也有相同的情況。日本的PDP製造商正合作研發新的製造方法以降低成本。雖然SED在電視顯示器方面是個新生，但Toshiba和Canon把它詮釋成一項優勢，並花多年改善製造技術。雖然LCD和PDP市場持續地成長，但也面臨了以新方法降低成本的轉型期。當面板和電視製造商正透過製造方法來降低成本之際，他們採取的方法可能是一項典範，而不是只靠投資規模而已。