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2008-06-11 電子時報
輕薄美型 中小尺寸面板不變的課題
節能省電為可攜式裝置面板最大的挑戰  
 
潘素卿/台北

更輕、更薄、更美、更時尚,可說是中小尺寸面板不變的發展指南,隨著技術年年進步、趨勢年年演變,總是不脫以上幾個可攜式及消費性產品最大的特色。

儘管如此,怎麼樣輕還要更輕、薄還要更薄,同時要更兼具美型時尚設計的可能性,螢幕色彩、對比、亮度等表現,另外還有更重要的是:省電。種種需求使得中小尺寸應用,面板雖小,技術難度卻是不輸大尺寸產品、甚至猶有過之。

由 於中小尺寸應用泰半以可攜式手持裝置為主,因此輕薄一直是中小尺寸面板追求的主要目標之一,不過隨著薄型化到一定程度之後,為了顧及面板的結構強度,並不 能無止盡地薄下去,且對TFT LCD面板來說,包含2片玻璃及背光源在內的模組,也有一定的薄型化門檻,絕對無法達到像「紙」或是類「紙」的程度。

依現階段面板廠推出最薄的技術,如夏普(Sharp)厚度僅0.68mm、友達厚度僅0.63mm的手機面板模組,都不是可量產的產品。

由 於TFT LCD有先天上的材料厚度限制,因此也有許多廠商另闢蹊徑,包括電子紙顯示器(EPD)、有機電激發光二極體(OLED)等,都是著眼於不需使用背光板, 使面板模組厚度得以大幅縮減,不過EPD彩色化困難、OLED量產門檻高,目前兩者在市場上也都還不到成熟階段。

從另一方面來說,消費者 是否需要薄得像紙一樣的顯示器?對TFT LCD廠來說,現有薄化技術已經可以滿足各種手持裝置的需求,包括終端產品厚度低於10mm、重量低於80g,也有廠商主張,TFT LCD面板再薄化下去的成本過高、結構強度太弱,反而不符合效益,畢竟面板價格很難因為減少0.1mm,而得以多賣10美元。

不過, TFT LCD再薄有限,也將限制其未來發展應用的範圍。這也是不爭的事實。例如智慧卡、ID等應用,甚至將顯示器結合服裝、廣告等需求,對未來顯示器要達到「無 所不在」的目標,電子紙顯示器或是OLED在重量、體積等方面,或許較TFT LCD更有機會,至少在軟性基材使用上,電子紙顯示器、OLED確定是較TFT LCD更具優勢。

眾所矚目的第2代iPhone 3G版本終於發表,3G普及的時間雖然比預期晚,但是依然是趨勢所向,3G以及更多的影音功能、資料傳輸、軟體操作,省電對手機等手持裝置來說,可能是比輕薄更嚴酷的挑戰。

尤 其是電池要兼顧續航力以及體積,其效能已經幾乎達到最佳平衡點,主打微機電(MEMS)顯示技術的高通光電(Qualcomm)表示,未來幾年內,電池續 航力已經幾乎沒有可再提升的空間,但是消費者使用手機的時間以及手機的功能仍持續在增加中,要使有限的電池續航力達到最佳效率,更省電的顯示裝置是必要的 研發方向。

過去也有人認為,iPhone一開始不切入3G,而是使用2.5G的EDGE,原因就是怕太耗電,畢竟iPhone採用的是在手機產品中罕見的3.5吋面板,愈大尺寸的面板,對節省電力的考驗愈苛刻,更不提iPhone還有音樂影片播放、上網等,也是主要消費電力的功能。

為 了達到降低電耗、提高電池效率的功效,面板廠也積極開發多項技術,包括半穿半反、智慧光源調節等等,前者主要是透過背光模組的設計及調節,使外在光源穿過 面板時,能夠部分為背光模組應用進行反射,節省部分背光源的亮度,藉以降低電耗;後者則是透過光線感應裝置,偵測外部光源強弱調節背光源的強弱,例如在戶 外光源較強的地方,背光源自動減弱,降低電耗。

不管是半穿半反、還是智慧光源調節,均可藉由背光源因地制宜進行減弱,增加電池的續航力,依照目前面板廠所開發的技術,至少可省電達50%左右,另一方面,在顯示效果方面,也可透過畫面暗黑的部分加強,使面板強化對比表現。

此 次蘋果(Apple)甫推出的3G iPhone,面板特色方面就強調具備智慧光源調節效能,其目的當然是為了讓3G iPhone更省電,但另一方面來說,省電確實是趨勢,儘管這類技術現階段多以高階面板應用為主,未來隨著技術普及,以及手機面板也紛紛朝2.4吋以上大 尺寸發展,智慧光源調節及半穿半反等類似應用,在TFT LCD面板的應用會更加普及。

智慧光源調節及半穿半反等技術除了省電外,還有另 一個優點,就是強光下可視的效果增強,其原理很簡單,不外是減少反射、降低背光源發光亮度,雖然不能像電子紙顯示器以及採用微機電技術的mirasol一 樣,能夠在強光下顯示效果100%與一般狀態相同,不過至少不像傳統TFT LCD一樣,遇到強光畫面幾乎無法觀看,改良後的TFT LCD面板,可達良好可視的程度。

強光下可視技術,對中小尺寸面板供應商而言,是相當重要的開發重點。為此,專業中小尺寸面板廠商對此均有相當深的著墨,包括夏普、東芝松下顯示(TMD)、愛普生(EID),以及台廠友達、統寶、元太等。

儘 管目前市面上的產品仍僅限於高階面板才有,不過其需求將會日益強烈,因為可攜式產品,包括手機、GPS導航系統PND、甚至數位相機(DSC)等,戶外使 用的機會相當大,對消費者而言,在陽光下觀看TFT LCD面板,必須用手遮光,一直是相當不好的使用經驗,因此改善這方面的缺點,也將成為TFT LCD在中小尺寸面板技術發展的重點。
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