小屏幕 大境界

2004年11月A版

小屏幕 大境界

——中小尺寸平板顯示市場發(fā)展綜述

概況

　　“只聞其聲，不見其人”，從古以來就是一大遺憾，蓋“耳聽為虛，眼見為實(shí)”，“百聞不如一見”也。據(jù)報(bào)道，人類接受外界信息，85%靠的是“視覺”，因而以傳輸和處理信息為已任的電子信息產(chǎn)業(yè)，顯示器件無乃是至關(guān)重要的基礎(chǔ)之一。業(yè)界人士有云：未來顯示器市場將超過半導(dǎo)體。當(dāng)然，這還要待以時(shí)日，據(jù)統(tǒng)計(jì)2004年世界顯示器市場(CRT+FPD)大約為700億美元，2007年可望接近千億美元，而同期世界半導(dǎo)體市場分別為2140億美元和2500億美元，顯示器分別占33%和40%，比例是在增大，但還未及一半。不過，眾所共知，半導(dǎo)體已是成熟產(chǎn)業(yè)，顯示器特別是FPD(平板顯示器)尚在發(fā)展階段，前景廣闊，是以許多先進(jìn)國家一般都把兩者作為今日戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，并把顯示器作為繼半導(dǎo)體后的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

　　在顯示器中CRT(陰極射線管)已趨成熟，逐漸滑落勢所必然，到2007年大約將僅占有20%的市場，F(xiàn)PD近年則將以超過20%的年率增長(表1)。平板顯示器分大尺寸平板顯示器和中小尺寸(一般在10英寸以下)平板顯示器兩種。前者在本刊今年7月(上半月)已作報(bào)道，這里僅對中小尺寸產(chǎn)品作些分析補(bǔ)充。在今天“無線”和“移動”大行其道的時(shí)候，中小尺寸顯示器大有用武之地，方寸之地可以大顯身手。因而臺刊《零組件》雜志總編輯黃俊義先生對中小尺寸顯示器充滿信心并樂觀預(yù)言：“在可見的未來，中小尺寸面板市場將會越來越大，雖然目前LCD TV等大面板的需求也不小，不過整體市場上的中小尺寸面板終將高過大尺寸面板?！?/P>

　　就我們掌握的資料看，眼下兩者的市場規(guī)模還有較大差距(表1)，2003年中小尺寸顯示器在整個(gè)平板顯示器中所占比重為23%，2006年仍占23%，并未增大。而從發(fā)展大勢看是有可能的，隨著“無線”、“移動”發(fā)展的不斷深入，中小尺寸顯示器應(yīng)用無限，從應(yīng)用群體講，也將從單位、家庭擴(kuò)大到個(gè)人，增長許多倍。

市場和應(yīng)用

　　世界中小尺寸平板顯示器的市場如圖1所示，將從2003年的96億美元增長到2007年的174億美元，年均增長率16%。圖1還告訴我們各類應(yīng)用產(chǎn)品所占之比重。彩屏將成應(yīng)用主流，單色屏則逐漸退出市場。移動手機(jī)是最大的應(yīng)用市場，2003年達(dá)60億美元，獨(dú)占62.5%，2007年更達(dá)120億美元，市場占有率進(jìn)一步提升到69%。

　　手機(jī)是中小尺寸平板顯示器的第一應(yīng)用產(chǎn)品，屏幕尺寸以1.6~2.2英寸為主流，并正積極推行彩屏化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年世界手機(jī)彩屏需求量已達(dá)2.5億片(圖2)，2003年手機(jī)彩屏化已接近5成，估計(jì)2004年即可達(dá)70%，2007年可超過9成。

　　手機(jī)顯示屏所用技術(shù)，2003年STNLCD占80%，2007年將降至30%，其中STN下降尤甚，將從50%下降到10%。同期非晶硅TFT和LTPS則將有較大發(fā)展。

　　中小尺寸平板顯示器的應(yīng)用當(dāng)然不止于此，而將更加廣泛，前景樂觀，主要應(yīng)用大致可歸納如下：

① 電話——移動、固定、公用、無繩、IP等；

② 消費(fèi)類——游戲機(jī)、便攜音視頻(DVD、MP3等)、鐘表、計(jì)算器、數(shù)碼相機(jī)、體溫計(jì)等；

③ 產(chǎn)業(yè)——制造、醫(yī)療、教育、保安、測量等；

④ 辦公自動化——傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等；

⑤ 家電——白色家電、AV等；

⑥ 汽車——計(jì)測、導(dǎo)航、汽車立體聲等；

⑦ IT——PDA、卡片閱讀器、電子書、POS等。

　　中小尺寸平板顯示器目前主要包括TN/STN LCD(扭曲向列/超扭曲向列液晶顯示器)、TFT LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)和OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)3大類。據(jù)掌握數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，3類產(chǎn)品的銷售值及其所占比重如表2所示。TFT LCD的比重近年將不斷增長，2006年將上升到獨(dú)占65.3%的市場，TN/STN LCD則逐漸下降，從2002年占53.5%到2006年將萎縮到20.7%。OLED同期則從1%提升到14%，發(fā)展速度很快。

　　中小尺寸TN/STN LCD的應(yīng)用產(chǎn)品以手機(jī)為主，占50~55%，其次是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用(15%)，再次為計(jì)算器(5%)，呼機(jī)(5%)等。TFT LCD的應(yīng)用手機(jī)占65~70%，其后依次為數(shù)碼相機(jī)/錄像機(jī)(20%)，PDA(5%)，車用電視(5~10%)等。

另一方面，從世界中小尺寸顯示器的需求量而言則是另一番光景?？傂枨罅繉?003年的5.5億片，2004年的6億片提高到2005年的6.5億片，每年增長5000萬片(表3)。

　　由表2的需求量看，目前STN LCD特別是黑白器件仍是主要應(yīng)用產(chǎn)品，占有大半江山，TFT LCD發(fā)展很快，明年可占40%市場，OLED則尚處于起步階段。

TN/STN LCD

　　2003年全球經(jīng)濟(jì)受SARS影響而呈現(xiàn)上冷下熱，TN/STN產(chǎn)業(yè)盡管技術(shù)發(fā)展已難有作為，但受手機(jī)等應(yīng)用市場的牽引，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年仍有6%的溫和增長，達(dá)到48億美元。一種樂觀的預(yù)計(jì)認(rèn)為，2004年因手機(jī)采用C-STN(彩色STN)的數(shù)量放大，世界市場仍可望略有增長，但2005年由于受手機(jī)大量改用AMLCD(有源矩陣TFT LCD)的沖擊，發(fā)展受阻，產(chǎn)值下滑(從表2看，2002~06年間該市場將滑落40%，平均每年下降11%)?？傊琓N/STN LCD步入衰退已是不爭的事實(shí)。

　　移動手機(jī)是TN/STN LCD最重要的應(yīng)用產(chǎn)品，按圖3所示，2003年占61%，預(yù)計(jì)2004年還可望微升到67%，此后開始下降，但2007年仍可維持50%。此外，工業(yè)應(yīng)用市場可維持在10%左右，雖然廠商一直努力開發(fā)新的應(yīng)用產(chǎn)品，但到目前為止，成果有限。

　　2003年世界TN/STN LCD 的生產(chǎn)仍以日本為主，當(dāng)年市場占有率為34.7%，較過去幾年已明顯下滑。其次是韓國廠商，占34.2%，幾和日本并駕齊驅(qū)。并正利用其技術(shù)和產(chǎn)能，積極搶攻日本退出市場，可望登上世界第一的寶座。中國臺灣第三，占19.1%，大陸第四，占6.7%。

TFT LCD

　　隨著手機(jī)彩屏化的興起，一般看法是CSTN由于畫質(zhì)較差，將成為過渡性的解決方案，畫質(zhì)更好的TFT LCD和技術(shù)更為先進(jìn)的OLED將成為未來市場主流。

　　迄今為止，TFT LCD已取代TN/STN成為市場最愛。TFT發(fā)展歷史較長，技術(shù)也比較成熟，顯示屏沒有尺寸的限制，但大尺寸產(chǎn)品量大品少，而中小尺寸產(chǎn)品則要求量小品多，因此，事實(shí)上中小顯示器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)門檻反較大尺寸為高。

　　TFT LCD使用壽命平均已達(dá)2萬小時(shí)，相比于OLED的數(shù)千小時(shí)到1萬小時(shí)，高出1倍以上。TFT成品率也高于OLED，與此同時(shí)，OLED目前要突破2英寸尺寸還面臨相當(dāng)困難。

　　TFT LCD常被人提及的缺點(diǎn)是耗電大。不過，業(yè)界人士也指出，TFT LCD面板本身耗電量并不高，耗電主要在LED背光，通過電源管理IC減少LED的不必要驅(qū)動，可以延長待機(jī)時(shí)間，此外，TFT LCD面臨的課題還有提高畫面質(zhì)量、豐富色彩、降低成本等。只有不斷改善自己，方能力保已有市場，與OLED爭鋒。

　　世界中小尺寸TFT LCD面板市場仍以日系廠商為主，原因是他們的技術(shù)層次較高，加之他們所有基板以較小的3代、3.5代為多，適于中小尺寸面板制造。

OLED

　　OLED與TFT LCD比較，有它的長處，包括：自發(fā)光、高亮度、高發(fā)光效率、高對比、快速響應(yīng)、廣視角、超薄、可撓、低耗電、應(yīng)用溫度范圍大等(圖5)。但OLED尚算是個(gè)全新產(chǎn)業(yè)，很多事情還在摸索。OLED產(chǎn)品市場已從去年下半年開始因雙彩屏手機(jī)的推出，OLED切入副屏，才出現(xiàn)較明顯的成長，預(yù)計(jì)未來幾年將進(jìn)入高速成長期。IDG 10月提供的最新消息，今年OLED的銷售可能會低于預(yù)期，世界市場將由去年的2.46億美元增加到4.29億美元，但低于先前預(yù)期的4.7億美元。

　　OLED分為有源和無源兩類。無源OLED生產(chǎn)比較容易，應(yīng)用于對色彩、分辨率要求不高的領(lǐng)域。如汽車音響、移動電話、便攜式游戲機(jī)、PDA等以取代TN/STN LCD。有源OLED技術(shù)可制作高分辨率、大尺寸為主的全彩顯示，如高檔PDA、數(shù)碼相機(jī)，以及PC、筆記本電腦和電視顯示屏等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，OLED市場發(fā)展從PM(無源矩陣)OLED起步，AM(有源矩陣)OLED后來居上，2005年兩者基本可平分秋色，但從2006年起有源OLED將迅速發(fā)展，占有大半市場(圖6)。

　　目前世界OLED面板供應(yīng)呈少數(shù)企業(yè)壟斷的局面，日本東北Pioneer獨(dú)占40%的市場，韓國三星占33%，中國臺灣錸寶科技占23%，三家合計(jì)即占96%。前兩家公司都擁有自己品牌，產(chǎn)品大多供應(yīng)自有品牌的汽車音響和手機(jī)使用，錸寶則沒有品牌支持，主要用于手機(jī)。

LTPS

　　LTPS(Low Temprature Poli-Silicon低溫多晶硅)是一項(xiàng)快速發(fā)展的新興技術(shù)，無論對OLED或TFT LCD的未來發(fā)展都相當(dāng)關(guān)鍵。LTPS比a-Si(非晶硅)的制作復(fù)雜許多，但它又具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

① 清晰度高——LTPS技術(shù)可滿足不斷升級的先進(jìn)移動應(yīng)用的需求，甚至可支持3D顯示。

②節(jié)約成本——由于部分驅(qū)動電路可制作在玻璃基板上，減少PCB使用面積，節(jié)約成本，又因框架和密封邊緣小，還可支持小手機(jī)大屏幕技術(shù)。

③OLED基板——LTPS的高遷移率可提供OLED較大的驅(qū)動電流，適于作有源OLED基板。

　　從中小尺寸LCD的發(fā)展看，今后LTPS技術(shù)將不斷擴(kuò)大(圖7)，可望從2002年的占12%提升到2006年的31%。因此，廠商如能率先應(yīng)用LTPS技術(shù)，將取得較大的競爭優(yōu)勢。目前，許多專注于中小尺寸TFT LCD的廠商已有能力在其產(chǎn)品上利用LTPS技術(shù)。另一方面，多數(shù)OLED廠商則還沒有采用該技術(shù)。(主要參考資料：《零組件雜志》2004年5月，金禾整理)