Touch Taiwan 2018智慧顯示與觸控展覽會於日前盛大開展，並首度新增了「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，無論是智慧型手機或是居家電視，AMOLED幾乎已成為最高階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；多數台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，以及晶粒尺寸小於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吋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螢幕的頂級高階地位。
群創光電展現技術研發能量，推出全球第一個最高解析度100吋16K S-UHD顯示器模組。此產品不須採用多片小尺寸拼接，即可呈現大型電視牆的視覺效果，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(圖1)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；也希望能夠藉由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，更是台灣產業政策的延伸。
友達光電總經理蔡國新(圖2)則指出，該公司65吋、75吋、85吋全系列8K產品皆會在2018年底正式量產出貨，並將鎖定1,500美元以上的大尺寸高階市場。並且，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超高解析度應用，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。
台灣默克集團董事長謝志宏(圖3)指出，8K對於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後，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，不同於電視顯示器應用，行動裝置在使用時會有將螢幕橫擺、直放等由不同角度觀看的需求，對於廣視角的要求將比電視更高；因此，電視顯示器與行動裝置螢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。
謝志宏以小尺寸螢幕使用的UB-FFS材料與FFS為例說明，FFS穿透度較低，目前以中階手機為主要應用市場；UB-FFS的穿透度較高、顯示效果較好，目前多運用於高階智慧型手機中。然而，儘管單就液晶材料而言UB-FFS成本較高，但由於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，儘管未來顯示技術將持續往MicroLED與OLED顯示器發展，然而由於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、智慧建築等趨勢。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吋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解析度是同尺寸OLED的4倍，並且效率更高。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，並且皆強調其顯示效果不輸OLED，並且有更具優勢的成本架構。可望能在未來與AMOLED電視在高階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，也由於OLED電視難以達成8K解析度，因此待8K技術成熟後，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，包含錄製設備、傳輸介面、內容儲存等等的系統規格皆必須升級8K。唯有產業生態鏈趨於完整，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(圖4)預測，待MiniLED背光技術成熟之後，OLED面板將在車載領域消失；大約在2年後便能漸漸看到車用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螢幕背光，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。
儘管使用AM TFT驅動架構有助於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，然而現在由於各種技術局限，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，彭双浪指出，MicroLED具備了省電、高解析度、能做到可撓等優勢，更由於該技術的自發光特性因而無視角局限問題，因此該公司對於MicroLED技術有相當大的期待與投入。友達光電亦於Touch Taiwan 2018展會中展示12.1吋MicroLED顯示技術(圖5)，運用小於30微米的LED達到169PPI的畫素密度及解析度(1920×720)，而每個像素均能透過低溫多晶矽(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)背板驅動技術獨立發光。
MiniLED顯示器無縫拼接衝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，並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(圖6)。並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吋的4K顯示器，逐漸應用在室內廣告看板、電影院等商用空間，未來更朝螢幕背光應用等發展。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，並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，畫面表現更細緻；實際量測色域範圍可達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。
可撓/透明顯示為優勢OLED透明度拔得頭籌
儘管如上述提到，在MiniLED背光導入LCD後，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，如柔性可撓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。有鑑於此趨勢，工研院近日展示了最新的AMOLED透明顯示器研發成果。並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(圖7)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，進而犧牲顯示解析度。因此，對於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、需要較為精緻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。
藉由透明顯示櫥窗展示實體，並於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，未來可廣泛的應用於商場與展場，同步的展示商品並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，並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於顯示器之外，該觸控導入方式將會有害於穿透度。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介面，並以摺疊、透明、捲曲、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。
