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顯示技術新世代倒數計時 迎接Micro LED商業化時代
19世紀末Karl Ferdinand Braun用陰極射線讓真空管上的螢光粉發光,直到1940年代,CRT映像管電視才開始流行;1888年,奧地利化學家Friedrich Reinitzer發現了液晶,1960年代第一台液晶顯示器(LCD)誕生,2006年液晶電視才開始普及,成為現在顯示器的主要技術來源。每個技術的開發到其應用,其實都受到當時的環境、相關配套技術的發展成熟度、人們的生活方式等因素的影響。1962年有了第一個發光二極體(紅光),1980年代實用型OLED開始開發。而下一世代的主流顯示技術會是什麼,成為最近人們熱烈討論的話題,Micro LED會取代現有的顯示技術嗎?
應用場景決定顯示技術發展
從1980年代起,IT資訊產業,無論是軟體或硬體皆快速發展,個人電腦普及率大幅提升,LCD也讓筆記型電腦走進實用化(最早的筆電其實是PDP)這時CRT與LCD還沒有替代關係。直到顯示器從CRT過渡到LCD時,桌上型電腦用的顯示器是最先開始更換的。隨著網路的進步、人們工作形態的轉變,筆記型電腦、手機使用率與普及率大幅上升,LCD的確是一個不錯的技術應用。隨著LCD的製程技術越來越成熟,電視也就開始大量地從CRT移轉到LCD了。但在2000年代,電視市場上還有PDP電漿電視的競爭。
2000年代初期,因LCD工廠的玻璃世代線不大(5世代線,Gen 5),能做的電視尺寸也不大,影像品質不如電漿電視。但隨著全球LCD面板廠的大量投資,玻璃世代線越蓋越大(到2020年量產生產線的主流世代線為Gen 8,另外還有5條Gen 10+),上下游供應鏈亦趨成熟完整,最終電漿電視不敵LCD,在2014年全面退出市場。當時LCD與PDP對技術的競爭與進步都是持續在進行的。但若從應用面來看,LCD在個人電腦的顯示器、筆記型電腦、手機都已有很高的滲透率,且出貨量還不斷成長。對於面板廠來說,產品彼此之間的技術與製程基本上差異不大,所以LCD在各產品領域的應用及布局,對比PDP來說是要完整許多。就可攜式移動產品來說,功耗是很關鍵的指標,而以PDP的驅動顯示原理來看,應該很難應用在手機、筆電等產品。
OLED目前在手機與電視都有產品量產,這幾年也開始應用在AR/VR的產品上。但不論是手機、電視或是未來的AR/VR,都是屬於高階的產品。而除了手機外,其他的市場占有率都不高。價格高是主要的因素。但高價格的背後是在於OLED能提供給消費者超過LCD的價值有多少?如果差距不大,那價格還是普及的一個關鍵要素,因此若OLED想成為顯示主流技術,整個OLED產業鏈是否能提供足夠成本競爭力是最大關鍵。
目前全球有將近30座OLED工廠,其中只有2座Gen 8有實際在生產運作,其餘的都是Gen 6以下的世代線,生產以手機面板為主。OLED的生產線投資較高,大尺寸的OLED生產線投資更高。從機台設備、材料、相關零組件都比LCD廠高,所以OLED的產品成本自然也就不低。價格降不下來,市場上較難成為主流產品,目前使用OLED面板的智慧型手機約只占全部手機市場的35%。未來OLED的生產線要擴展也主要在Gen 6以下的投資來提高OLED手機的滲透率。
而大世代線的工廠只有韓國LGD的2座Gen 8生產大尺寸電視。OLED TV從2014年量產發展到現今的市占率不到2%,再加上LGD近期對於Gen 8+OLED產線的擴產投資暫緩及延後,可以看出對於大尺寸OLED的策略還在觀察,這樣一來設備、材料的成本難以降低,OLED的生產線的投資也就還是一直居高不下。這讓OLED產品在市場上局限於智慧手機的應用,無法擴大OLED的應用領域,將難以形成主流技術。
手機、筆記型電腦、Pad等可攜式的產品需求在於輕、薄、省電,因此OLED自發光的特性,相較於LCD只需一片玻璃,是不錯的選擇;而在大尺寸顯示器,像是在電視的應用上,除了輕薄外,暗態更暗,可視對比更高,動態影像的畫質表現都比LCD要好。但OLED在大尺寸顯示器及電視的占有率卻沒有手機市場來得高。成本、價格高固然是一個因素,但從市場消費行為的角度來看,消費者對於一個產品是屬於個人專屬的要比起多人共同使用的,更願意付出較高的價格換來更高階的產品。所以在大尺寸的應用上,OLED的滲透率就不高。Micro LED與OLED一樣,屬於自發光型態的顯示器,擁有極黑的暗態畫面、可視對比高、動態影像畫質優異等優點,在顯示器的應用上是相當不錯的技術,應用領域上從穿戴式的手表、AR/VR、手機到大尺寸的電視,以及戶外看板等,理論上應用領域比OLED更廣。但Micro LED的發展要比OLED來得晚,整體產業鏈還不夠成熟完整,與OLED產品一樣初期面臨著成本過高的問題使得市場難以打開。雖然現在Micro LED的樣品展示從小尺寸的車用螢幕、可攜式產品的應用到大尺寸的電視都有,但目前還沒真正看到商業化成為消費等級的產品出現,消費者對Micro LED的產品還不熟悉,尚未感受到Micro LED帶來的優勢與好處。第一個應用Micro LED的商業化產品就相當關鍵了。Micro LED的晶粒尺寸小,對於畫素極小、極高Pixel Per Inch(PPI)的AR/VR顯示器應用來說相當適合。然而AR/VR屬於高階且是特殊領域的應用場景,而LCD的技術成熟、產業鏈完整、價格極具優勢,Micro LED要從目前的大眾產品出發,推廣普及也會面臨挑戰。
Micro...
Power Integrations閘極驅動器隨插即用 適用於緊壓包裝IGBT模組
Power Integrations日前推出1SP0351 SCALE-2單通道+15/-10V隨插即用閘極驅動器,專為來自Toshiba、Westcode和ABB等製造商的全新4500V緊壓包裝IGBT(PPI)模組而開發。依據Power Integrations提供的廣泛應用型SCALE-2晶片組,全新閘極驅動器適合高可靠性應用,例如HVDC VSC、STATCOM/FACTS和中壓驅動。
Power Integrations的技術產品經理Thorsten Schmidt表示,這些驅動器為適合緊壓包裝IGBT模組的驅動解決方案。裝置耐用、可靠且易於使用。
1SP0351驅動器配備動態進階主動箝位(DAAC)、短路保護、內置DC-DC轉換器、經調節的開啟閘極驅動電壓、DC-DC過載監測以及供電電壓監測。此外還包含主動米勒箝位。SCALE-2 ASIC 晶片組使用精密的數位控制技術,與傳統解決方案相比,將元件數目減少達85%,大幅提高可靠性。
1SP0351驅動器專為易於使用而設計,其具備隨插即用功能,便於調試,且允許安裝後立即投入運作。包含的簡單雙接腳電源插頭還簡化了操作,同時保形塗層增加了產品的耐用性和可靠性。