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            MiniLED背光將成為LCD陣營對抗OLED的重要武器

            作者:51Touch時間:2018-10-11 來源:新電子

            [摘要]OLED憑藉著比LCD屏幕更好的色彩對比與顯色度,成為顯示技術新寵。然而在MiniLED背光導入LCD顯示器后,將能夠有效提升其顯示效果,在MicroLED技術成熟之前,MiniLED背光將成為LCD陣營對抗OLED的重要武器。

                北京時間10月11日消息,中國觸摸屏網訊,面板大廠齊推MiniLED LCD戰OLED搶高端TV市場。OLED憑藉著比LCD屏幕更好的色彩對比與顯色度,成為顯示技術新寵。然而在MiniLED背光導入LCD顯示器后,將能夠有效提升其顯示效果,在MicroLED技術成熟之前,MiniLED背光將成為LCD陣營對抗OLED的重要武器。

                本文來自:http://www.icdw.tw/lcd/news/dynamic/2018/1011/51686.html


             

            Touch Taiwan 2018智慧顯示與觸控展覽會于日前盛大開展,并首度新增了“MicroLED/MiniLED產品與解決方案”主題專區,各大相關廠商無不使出渾身解數,展出、發表各類顯示產品與相關解決方案。

            近年來,韓廠在主動矩陣有機發光二極體(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode, AMOLED)面板技術投入甚多,無論是智能手機或是居家電視,AMOLED幾乎已成為最高端精品級顯示產品的代名詞。再加上中國廠商紛紛跟進,該市場已殺成紅海;多數臺廠更不諱言該技術領域已非經營重點。然而,在本次展會中,可以看出各大廠商紛紛攜手合作,秉持著在液晶顯示器(Liquid-Crystal Display, LCD)與發光二極體(Light-Emitting Diode, LED)產業多年扎下的穩健基礎,企圖推動晶粒尺寸(LED Chip Size)為100~200微米的MiniLED背光,以及晶粒尺寸小于100微米的MicroLED顯示技術,以正面迎戰OLED大勢,雄心可見一斑。

            16K技術達陣 8K生態圈全力建構中

            在Touch Taiwan 2018展會中,各大廠紛紛祭出壓箱寶展示火力。群創光電更展出了100英寸16K顯示器,宣告16K時代已然來臨。隨著如此高規格的LCD顯示產品量產上市,也將在未來撼動OLED熒幕的頂級高端地位。

            群創光電展現技術研發能量,推出全球第一個最高分辨率100英寸16K S-UHD顯示器模組。此產品不須采用多片小尺寸拼接,即可呈現大型電視墻的視覺效果,做為大型看板廣告,最為吸睛,商業用途廣泛。此外,也展出多款高端電視顯示器模組,搶進高端商業應用市場。

            群創光電TV產業事業群總經理楊柱祥表示,隨著4K生態圈逐漸完整,8K的技術醞釀也已然成熟。在未來,期待8K能夠如同4K的發展進程一般,在技術、內容以及整個生態圈方面,皆能持續向上提升;也希望能夠借由8K技術的發展,將OLED電視的聲量壓抑下去。這是群創光電的戰略,更是臺灣產業政策的延伸。

            友達光電總經理蔡國新則指出,該公司65英寸、75英寸、85英寸全系列8K產品皆會在2018年底正式量產出貨,并將鎖定1,500美元以上的大尺寸高端市場。并且,隨著4K的滲透率逐漸提高,也使得未來8K市場倍受看好。蔡國新預估,在2019年8K大尺寸電視可望能達到3%以上滲透率。

            8K液晶材料就位 穿透度提升15%

            液晶面板無論是在大小尺寸的顯示應用上,皆是目前的主流,液晶層材料也持續推陳出新,以提升顯示效能。針對電視顯示器的8K超高分辨率應用,材料供應廠商也已經針對該需求推出相對應的液晶材料,將背光穿透率提升15%之多。

            臺灣默克集團董事長謝志宏指出,8K對于液晶材料有更高的穿透度要求,目前該公司已與面板大廠合作,開發出8K電視顯示器專用的液晶材料,成功將穿透率再提升15%。

            謝志宏進一步解釋,一般的背光源在穿透液晶層之后,往往只剩下10%亮度,因此若是液晶層的穿透度能夠提升,背光源所使用的LED數量與功耗便能降低,也能夠進一步降低成本。

            另一方面,謝志宏指出,不同于電視顯示器應用,行動裝置在使用時會有將熒幕橫擺、直放等由不同角度觀看的需求,對于廣視角的要求將比電視更高;因此,電視顯示器與行動裝置熒幕的液晶層材料亦有不同。然而,相同的是,無論在智慧型手機與平板電腦等小尺寸應用上,穿透率同樣是重要考量。在未來,無論是大小尺寸顯示器的液晶材料都將往更高的穿透度發展。

            謝志宏以小尺寸熒幕使用的UB-FFS材料與FFS為例說明,FFS穿透度較低,目前以中端手機為主要應用市場;UB-FFS的穿透度較高、顯示效果較好,目前多運用于高端智慧型手機中。然而,盡管單就液晶材料而言UB-FFS成本較高,但由于較好的穿透度能降低背光LED等其他零組件的用量與成本,因此,UB-FFS其實能提升整體BOM Cost的競爭力。

            謝志宏認為,盡管未來顯示技術將持續往MicroLED與OLED顯示器發展,然而由于TFT LCD產能穩定、成本較低,因此,在未來五年之內TFT LCD將持續為主流技術。默克也將秉持著好奇心及材料研發經驗,持續推展材料新應用,以因應5G、無人駕駛、智慧建筑等趨勢。未來,默克也將持續研發新世代液晶材料,實現高色飽和窄邊框的精品顯示器,以呈現絕佳的視覺體驗。

            MiniLED背光打破OLED神話

            此外,群創光電更將8K顯示技術結合MiniLED背光,開發出65英寸8K Mega-Zone產品,區域調光超過八百萬區,達到靜態對比規格1,000,000:1。群創8K Mega-Zone分辨率是同尺寸OLED的4倍,并且效率更高。在相同功耗下,亮度為4K OLED電視的兩倍以上。

            兩大面板巨雄皆推出了導入MiniLED背光的LCD產品,并且皆強調其顯示效果不輸OLED,并且有更具優勢的成本架構。可望能在未來與AMOLED電視在高端顯示器市場一較高下。

            蔡國新進一步提到,2020年東京奧運8K訊號試播,將有望帶動8K技術在電視應用的成長,也由于OLED電視難以達成8K分辨率,因此待8K技術成熟后,LCD產品的優勢將會顯著提升。

            然而,經營8K市場不僅是硬體技術必須達標,包含錄制設備、傳輸接口、內容儲存等等的系統規格皆必須升級8K。唯有產業生態鏈趨于完整,8K才能夠真正普及。因此,群創也透露,在未來3~5年該公司將投入生態系統的經營,以推動8K產品銷售。

            另一方面,AMOLED有機材料的特性使得可靠度較低,將難以適應車用的高溫高濕環境。群創光電執行副總經理丁景隆預測,待MiniLED背光技術成熟之后,OLED面板將在車載領域消失;大約在2年后便能漸漸看到車用OLED顯示器逐漸被MiniLED背光的LCD技術取代。

            MicroLED/MiniLED應用領域有區別

            另一方面,丁景隆表示,MiniLED開始導入LCD熒幕背光,只是顯示技術革命的開始。在未來,MiniLED背光不但會大大改善LCD顯示品質,進而對AMOLED帶來威脅;在未來晶粒尺寸更小的MicroLED顯示器,也有望將會取代LCD顯示器,成為下世代的顯示主流。目前LCD是群創光電的主要營收來源,在未來隨著MiniLED的發展,將會在5~10年內取代傳統LCD顯示器。

            丁景隆進一步提到,當MiniLED技術持續推進,該技術與MicroLED之間的界線將逐漸模糊。當技術走到MicroLED的時候,也許能夠取代整個LCD的顯示器架構,成為未來的顯示主流技術。

            盡管使用AM TFT驅動架構有助于導入更小尺寸的晶粒,然而,要實現MicroLED顯示器架構還必須要考慮到其裸晶特性。目前有許多該技術的樣品展示,但通常很難做到電視般的大尺寸,因此產業普遍認為MicroLED顯示器將由穿戴裝置類的小面板開始導入,然而現在由于各種技術局限,尚不確定實際量產時程。

            丁景隆分析,MicroLED顯示器將由小尺寸市場切入,而MiniLED背光的LCD顯示器將先攻大尺寸市場,而此二技術的分水嶺將在智慧型手機面板應用,也就是說,未來AM MiniLED背光的LCD顯示技術較無可能導入智慧型手機應用之中。

            然而,彭雙浪指出,MicroLED具備了省電、高分辨率、能做到柔性等優勢,更由于該技術的自發光特性因而無視角局限問題,因此該公司對于MicroLED技術有相當大的期待與投入。友達光電亦于Touch Taiwan 2018展會中展示12.1英寸MicroLED顯示技術,運用小于30微米的LED達到169PPI的畫素密度及分辨率(1920×720),而每個像素均能透過低溫多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)背板驅動技術獨立發光。

            MiniLED顯示器無縫拼接沖4K

            晶粒尺寸落在100~200微米左右的MiniLED,除了被使用在LCD顯示器的背光應用之外,也有廠商將小間距LED顯示器的像素間距(Pixel Pitch)與晶粒尺寸壓低至MiniLED等級,并導入大型看板應用之中。以晶粒尺寸125×225微米的MiniLED而言,能做到130寸的4K顯示效果;搭配驅動方案更能使其顯示效果接近HDR 10高對比。

            聚積科技微發光二極體事業部經理黃炳凱表示,聚積科技目前已與多家國際專業影音設備廠商合作,聚積的LED顯示驅動IC也已準備好迎接MiniLED的量產,預計2019年第一季可望有完整的MiniLED解決方案上市。同時,也有望能在2019年度發表MicroLED顯示器的驅動方案。

            在2018年Touch Taiwan展會上,聚積科技展出晶粒尺寸125×225微米、像素間距0.75mm、箱體尺寸為30×30cm與60×30cm的MiniLED顯示器。并宣布箱體壞點方面有長足的進步,MiniLED生產良率已不再是挑戰。

            MiniLED顯示器的可視角高達178O,能無縫拼接成任意形狀與尺寸,目前最大已可組合成130英寸的4K顯示器,逐漸應用在室內廣告看板、電影院等商用空間,未來更朝熒幕背光應用等發展。黃炳凱指出,在室內看板相關應用中,窄邊框LCD拼接顯示器依然可以看到1公分左右的拼接縫隙,但MiniLED顯示器則能做到完全無縫拼接,并且比投影顯示更高對比度與亮度。

            由聚積科技所推出的驅動IC MBI5359顯示效果即可達到16-bit灰階,對比度也高達25,500:1,畫面表現更細致;實際量測色域范圍可達84%的BT.2020,色彩飽和度更濃郁,為現階段最接近HDR 10的顯示效果。

            柔性/透明顯示為優勢OLED透明度拔得頭籌

            盡管如上述提到,在MiniLED背光導入LCD后,將大大提升其效能;未來待MicroLED技術成熟,產業供應鏈局勢與今日也不再是同日而語。然而,目前AMOLED依然有其不可取代的技術優勢,如柔性柔性與高透明的顯示呈現。

            隨著多元應用場域的出現,透明顯示器的需求亦隨之提高。有鑒于此趨勢,工研院近日展示了最新的AMOLED透明顯示器研發成果。并進一步結合觸控與人工智慧(AI)功能,未來將能夠在博物館、商場、水族館、車站等等展示應用中大顯身手。

            由工研院研發的AMOLED透明顯示器的穿透率已達71%,工研院電子與光電系統研究所經理陳恒殷表示,目前不僅是OLED技術能做到透明顯示,LED顯示器與LCD也能做到。然而,目前LCD透明顯示的穿透度大約只有10%,因此必須搭配強勁的背光才能正常顯示;LED顯示器則同樣能做到70%以上的穿透度,然而若要提高透明LED顯示器的穿透度,則必須拉開每個像素點的間距,進而犧牲顯示分辨率。因此,對于戶外廣告看板應用而言,LED透明顯示器將有其施展身手的空間。但是在室內觀看距離較近、需要較為精致畫質的室內顯示器應用,目前則是AMOLED技術最為適合。

            工研院近日便展出了“動態虛實互動水族窗”,結合目前全球最高穿透率達70%的高透明AMOLED觸控顯示、“動態物件辨識”與“指向互動技術”,參觀者只要點向魚缸內有興趣的魚種,系統即可透過參觀者注視的方向和手勢做出判斷,在透明的水族箱上提供對應的互動資訊。

            借由透明顯示櫥窗展示實體,并于櫥窗上依照消費者的需求提供互動式資訊的方式,創造使用者直覺化的資訊體驗,未來可廣泛的應用于商場與展場,同步的展示商品并精準的提供相關資訊;博物館內可同步介紹展示品的相關內容;交通運輸方面可同時提供駕駛與乘客交通狀況相關資訊等。

            陳恒殷進一步說明,在未來將會使AMOLED透明顯示器往軟性邁進,并將進一步結合觸控功能,以符合更多應用場域的需求。值得一提的是,觸控功能通常必須外掛于顯示器之外,該觸控導入方式將會有害于穿透度。因此,陳恒殷也提到,往下一階段技術開發的路上,必須要把71%穿透度維持住是最重要的任務,也是未來的挑戰所在。

            工研院電光系統所所長吳志毅表示,顯示器在未來將融入更多生活場景,扮演人機互動上重要的角色成為我們日常中無所不在的生活接口,并以折疊、透明、卷曲、任意拉伸等方式,結合人工智慧、視覺、語音辨識等功能,創造多元的終端應用。
             

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