自2009年10月夏普液晶10代面板線投產(chǎn)之后,液晶面板業(yè)界,特別是面向彩電的大尺寸海量市場的技術(shù)進(jìn)步就沒有太多“起色”:節(jié)能和超薄的發(fā)展雖然也給人以新的“應(yīng)用”技術(shù)體驗(yàn),但是實(shí)在擔(dān)當(dāng)不起這個(gè)“科技”行業(yè)的“指明燈”角色。不過,隨著2012年的帶來,這一局面在發(fā)生改變。
液晶的新分辨率
2012年春季新品中,東芝采用臺(tái)廠友達(dá)的55英寸液晶屏幕的新款電視格外搶眼:4K的分辨率和裸眼3D完全開創(chuàng)了一個(gè)屬于彩電產(chǎn)業(yè)的新“產(chǎn)品類”。
研究數(shù)據(jù)表明,從蘋果在手機(jī)上采用LGD的“視網(wǎng)膜”超高解析度顯示屏幕開始,新一輪像素升級戰(zhàn)已經(jīng)展開。預(yù)測,2012年高像素密度顯示技術(shù)的液晶面板會(huì)成為彩電和筆記本電腦市場的新寵,并逐步形成普及的趨勢。
2011年12月份,LGD在中國展示了84寸UD 3D面板(UHD,Ultra High Definition),就采用4K×2K分辨率,而在2012年1月的CES展上,LGD再次正式展出了這種84寸產(chǎn)品。2012年CES展上,松下則展示了采用IPS技術(shù)的自制3840*2160分辨率的20英寸面板,PPI為216。2012年4月,液晶之父夏普正式發(fā)布了采用IGZO(銦鎵鋅氧化物半導(dǎo)體)材料的新型高分辨率液晶面板產(chǎn)品,包括:32寸的4K*2K分辨率的顯示器面板(140ppi),10寸具有WQXGA分辨率2560×1600的筆記本電腦用面板(300ppi),以及7寸分辨率為1280×800的平板電腦用面板(217ppi)。
在2012年6月,美國波士頓舉行的顯示器國際學(xué)會(huì)“SID 2012”上,夏普公布了支持7680×4320像素(8K×4K)即“超高清”的85英寸液晶顯示器的技術(shù);韓國三星顯示器LCD研發(fā)中心高級副總裁Sungtae Shin則介紹了了三星對,氧化物半導(dǎo)體TFT、低電阻布線、低介電率材料、“PenTile”之類的像素排列及渲染技術(shù)在內(nèi)的一系列實(shí)現(xiàn)4K×2K及8K×4K的高精細(xì)化顯示的基礎(chǔ)技術(shù)的關(guān)心和研究成果。
這些4K技術(shù)產(chǎn)品的亮點(diǎn)不是在于技術(shù)上的出現(xiàn)(實(shí)際上,4K產(chǎn)品在專業(yè)顯示市場,例如醫(yī)療、圖形市場,早已獲得很好的應(yīng)用),現(xiàn)在面板企業(yè)們的高調(diào)的亮點(diǎn)實(shí)際上在于,他們要把高分辨率技術(shù)推向民用,推向彩電和筆記本電腦市場。
面板廠商推出4K液晶電視面板將有助于提升面板企業(yè)的業(yè)績。采用4K技術(shù)的新彩電不僅更具市場賣點(diǎn),更符合高端消費(fèi)者的心態(tài)。這種產(chǎn)品能夠在市場總規(guī)模、總銷量不增加的情況下,提升面板和彩電上下游企業(yè)的銷售額、產(chǎn)值和利潤。4K面板的推出對于面板和彩電業(yè)是百利無一害。
但是,這么“好”的產(chǎn)品的全面上市也必須建立在新的技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)之上。支持4K的液晶屏幕廠商,無論是QFHD(QuadFullHighDefinition),分辨率為3840x2160;還是分辨率為4096x2160的產(chǎn)品多數(shù)都是建立在一種被稱作金屬氧化物的新型薄膜晶體管技術(shù)之上。
傳統(tǒng)液晶電視用的TFT薄膜晶體管采用的是A-SI(非晶硅)技術(shù)。這一技術(shù)的特點(diǎn)是工藝簡單成本低廉。新型的“金屬氧化物Oxide”TFT技術(shù)(夏普叫做IGZO:In-Ga-Zn-O,一種銦鎵鋅氧化物)的技術(shù)特點(diǎn)則是,利用和A-SI(非晶硅)一樣簡單的工藝實(shí)現(xiàn)更高的電子遷移率和更高的面板開口率——前者是OLED面板所需要的新特性,后者則是更高解析度的顯示面板需要的新特性。
“金屬氧化物Oxide”TFT技術(shù)更多的應(yīng)用到大尺寸線的液晶面板線上不同,另一種新型TFT技術(shù),LTPS (Low Temperature Poly-silicon)低溫多晶硅技術(shù)則主要應(yīng)用在6代線,及其以下世代線之上。這種技術(shù)在電子遷移率上要比金屬氧化物高5-10倍,性能更為出色,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)IN-CELL的更緊湊IC結(jié)構(gòu),但是制備過程也較復(fù)雜:大面積退火的成品率、更大型的設(shè)備、以及成品關(guān)態(tài)電流控制等問題困擾業(yè)界。不過單從性能上看,這種技術(shù)有望最終取代金屬氧化物TFT。對于面板企業(yè)采用LTPS的另一個(gè)不同之處在于,需要全新的TFT生產(chǎn)線設(shè)備,而不像金屬氧化物技術(shù)全面集成了非晶硅技術(shù)的工藝和設(shè)備——這導(dǎo)致LTPS-TFT生產(chǎn)線建設(shè)周期更長、投入更多、風(fēng)險(xiǎn)更大。這也是目前大尺寸市場金屬氧化物更受歡迎的原因之一。
理論上,面板企業(yè)(例如夏普,已經(jīng)在8代線和10代線升級新的TFT技術(shù))采用新型搞電子遷移率TFT技術(shù),既可以推出更高開口率、更高光效率的傳統(tǒng)分辨率液晶面板;還可以推出更高解析度的液晶面板并有效控制顯示質(zhì)量;同時(shí)還可以為未來向OLED演化做準(zhǔn)備——實(shí)現(xiàn)一箭三雕的效果。此外,這種金屬氧化新型TFT技術(shù),幾乎不需要新的設(shè)備投入,而是基本采用和原來非晶硅一樣的工藝技術(shù),只不過更換了新型材料而已——無論是企業(yè)的投資成本,還是最終產(chǎn)品的成本變化都非常小。