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透析2008 SID显示技术新动向

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更新于2008-06-10 06:56:39

前言:

美国国际信息显示学会(Society for Information Display;SID)所举办的第46届「2008 年显示周: SID 国际论坛暨展览会(Display Week 2008)」于5月18~23日在美国洛杉矶会议中心登场,全球显示器大厂在此展出最新、最强的显示新技术…

SID是1个发表显示器领先技术的重要展会,此次计有560个摊位参与展出,从高分辨率显示器、液晶技术、OLED显示器和大面积投影显示系统,都可以在这里看到国际大厂的心血。透过此次SID国际性展览,可以窥看未来显示器的发展技术与应用动向。


图说:SID是显示器国际性大展,每年吸引众多人潮与会参观。(www.sid.org)

跳脱方型框架的显示器外观

传统的显示器面板为标准的长方形,比例有4:3或16:9,在这次SID展场中,各大厂商展出了各种不同造型的面板设计,如圆形、楕圆形及心形…等特殊形状的液晶面板。

日本厂商在先前就曾发表类似LCD面板,此次有更多的厂商在会场展出,如东芝松下显示器科技、爱普生影像设备、NEC液晶科技都有展示类似技术,不让日本专美于前,韩国LG与台湾元太科技也有展出圆型与椭圆形…等特殊造型的液晶面板。

这类型的面板,并不适合用作标准显示器应用,毕竟目前影片输出已有既定格式,多采前述的4:3或16:9长宽比例呈现,若置入不规则造型的显示器上,势必会有部分边缘被裁切,或是必须将画面缩小至不被破坏的程度。

所以设计这类型的显示器,市场将以设定既定格式的显示应用,如车用仪表板、数字相框、手机、钟表或游戏机与玩具等。

不规则液晶面板技术,多是利用低温多晶硅TFT-LCD面板技术,在显示器的周围部分形成驱动电路,所以可自由切割所想要呈现的外形,虽然各驱动电路的负荷平衡仍需进行调整,但与一般的长方形液晶面板相比,并无太多制造上的技术瓶颈。

圆形与椭圆形技术亦如上述,较容易被人了解,但在会场NEC液晶科技展出心形液晶面板,这项技术在LCD的工艺技术困难度提升许多。此次展示心型液晶面板,也是采低温多晶硅TFT液晶面板设计,分辨率为146ppi,4cm×3.6cm,边框宽度约为2mm。

虽与圆型或传统长方形显示方式相比,心形只是由2个圆弧和2条直线构成,不过透过在周边电路的调整技术,减少构成显示器的栅极线和数据线重迭,才得以实现这种特殊形状面板生产,以此技术推展,之后还可挑战更复杂的外形。

NEC液晶科技采用这种电路优化设计技术时,是沿着画面显示部的边缘,在玻璃底板上构成驱动电路,在这之前,NEC也试作过圆形和椭圆形特殊面板,不过像心型有着180度以上凹角形状还属首次。  

台湾元太科技展出圆形液晶面板,不过有别于其它公司的圆型面板,这款圆形液晶面板,若拆掉前面护罩后,实际上会呈现正8边形,之所以设计成正8边形,是为了提高从大尺寸玻璃上切割面板时的生产效益,藉此降低制造成本。

有别传统面板,各种不规则形状的LCD面板,不仅对每块大尺寸玻璃基板的利用率相对低,从玻璃基板上进行分割处理及各段制程方面,无形中都会增加成本与时间。但由于面板利润愈来愈低时,液晶面板厂商仍希望透过提高液晶面板附加值,提升产品竞争力。

OLED显示技术的进展

此次SID会场的另一焦点,是展场上各家发表的OLED技术,自从2007年12月,Sony上市第1台11吋有机OLED电视「XEL-1」,OLED技术就开始从理论,带入到实用化领域。

关于有机OLED面板的性能,在对比度、耗电量…等比较都优于LCD面板,只是大型化和电路配置课题上,仍有许多改进的空间尚待努力。

韩国三星与LG 2家大厂,分别发表关于OLED面板的新技术,三星导入数字驱动理论制作面板,LG则是用新的结构去制造OLED,实现大型化可能。

模拟驱动技术开发的有机OLED面板,需复杂电路确保发光均衡性,原因是使用模拟驱动时,TFT容易导致各画素的亮度明/亮偏差,需要在每画素内加入补偿电路。

数字驱动方式,由于驱动TFT只需操纵电流开关即可,通过调变直接可有不同灰阶输出,即使驱动用TFT特性出现些微偏差,各画素的亮度也不致受到影响。

虽说数字驱动优点多多,但若换成大尺寸应用时,面板以高频率驱动,将出现耗电量过高的问题,这个技术瓶颈仍须加强改善。

LG针对有机OLED面板,开发出新型面板结构DOD(Dual-plate OLED Display),并在会场展示使用新结构15吋有机OLED面板。
  
DOD结构由2块玻璃基板所构成,在1块玻璃底板上形成TFT(薄膜晶体管),而另1块玻璃基板上形成有机OLED组件,分别在不同基板上形成TFT数组和有机EL组件,然后再将2块玻璃基板粘合。

LG认为这种新的制程,能够分别单独检查组件,因此与原来在1块玻璃基板上,形成TFT数组和有机OLED组件的面板相比,可以有效提高良率、减低生产成本。



图说:韩国厂商近年来在显示器发展上着墨颇多。(www.sid.org)

台湾面板厂的努力

元太为台湾电子纸显示器的厂商,电子纸由于其特性,使用时就像阅读书本一样不伤眼力,然而目前市面上的电子书产品,尚未搭配触控面板,原因在于传统的电阻式触控面板,穿透率约为80%~85%之间,将使显示器的反射率降低15%~20%,导致屏幕「变暗」,而电容式触控面板,目前价格仍太昂贵,并且无法以笔进行书写,并不是属于电子书触控的最佳解决方案。

元太发表的触控方案,使用压力感应式(force sensing)触控技术,构造在电子纸显示面板下方,加上数个压力感应器(force sensor),当使用者触控面板时,感应器接受讯号经过精密软件运算,掌握触控的位置以及力道,从而完成触控功能。

此技术的优点在于,不需将触控面板放在显示器的上方,因此不影响电子纸面板的反射率,又因为完全不需使用到ITO,因此在寿命上的表现将远优于电阻式触控面板,而不同于电容式技术的地方在于,一样可用手或触控笔完成触控,制作价格与电阻式相当,成本更低于电容式触控,因此,无论在功能、价格上的表现,更加适合电子纸运用环境。

台湾面板大厂友达光电,此次共有13篇论文获选,其中友达半穿反电容耦合技术论文,创新的画素电路设计、改良制程,让画素内反射区的光学表现提升与穿透区一致,获得SID大会卓越论文奖。

除了亮眼的论文表现外,还发表许多关于行动装置的应用技术,曲面显示技术、超薄化手机应用面板、内嵌式多点触控功能面板、防污抗指压显示技术,透过这些技术演绎面板运用行动装置的未来。

曲面显示技术(Curved Display),在于将TFT-LCD制程技术直接制作在玻璃基板上,其曲度可达100mm,未来可运用于包括手表、汽车仪表板…等多项产品的曲面显示应用,该技术需精密的Cell薄化技术,达到曲面的效果,而使用曲面背光模块,让面板展现均匀的亮度与对比。

内嵌式多点触控功能面板(In-cell Multi-Touch Technology),友达展出4.3吋及8吋内嵌式多点触控功能面板,不同于一般外挂式的触控面板,内嵌式将触控功能直接整合于面板生产制程中,不必再加1层触控玻璃,因此面板更为轻薄。

防污抗指压显示技术(Grease Free & Touch Mura Free Technology),因应触控式接口用于行动装置普及化,而发展出的技术,此技术在面板表层进行特殊涂层处理,使触控面板表面不易留下指纹,且抗脏污功能让手指触控后面板上的残留痕迹,可被轻易擦去。

奇美光电在此次展览中,推出新一代变色龙技术(HyperChameleon),此技术在所有LED背光技术中,最具整合性,同时兼具高画质与节能效果。

上一代变色龙技术,采用RGB区域调光(Local Dimming),透过不同分割区域的RGB LED背光模块,可以提高对比(动态对比100,000:1)、提高彩度(160%NTSC),新一代变色龙技术则挑战更佳的节能效果、薄型化成效与更佳的动态影像质量,使节能效果可较一般CCFL背光节省60%以上功耗,并将42吋面板厚度降至20mm

文章出处:中电网