產業技術評析

一、LCD仍是平面顯示器的主流技術
 

從平面顯示器整體的出貨面積來看，2017年10吋以上的大尺寸LCD產品面板出貨面積預估達1.72億平方公尺，至2022年將再成長7%；中小尺寸的TFT-LCD在2017年出貨面積有1238萬平方公尺，即使面臨AMOLED的競爭仍有緩慢的成長，預估到2020年出貨面積小幅成長至1401萬平方公尺。而中小尺寸的AMOLED面板受惠於2017年蘋果iPhone X的導入，出貨面積將在未來五年將成長2.4倍，由2017年390萬平方公尺成長至937萬，而LG Display主推的大尺寸AMOLED也獲得SONY 、東芝與Panasonic等日本品牌大廠旗艦機種的採用，出貨面積將從182萬平方公尺成長6.6倍至1212萬平方公尺。
 

資料來源：工研院IEK　ITIS研究團隊(2017/12)。
圖一　平面顯示器出貨面積成長趨勢。
 

TFT-LCD結構複雜，使用許多零組件與材料，在AMOLED競爭下，LCD零組件相關廠商仍持續投入新技術的發展，精進LCD的厚度、色彩飽和等，以與OLED競爭。
 

二、背光模組中以玻璃做為導光板
 

原本背光模組中的導光板的材料主流是PMMA，PMMA雖較便宜但有吸水、耐衝擊差以及尺寸安定性較差的弱點，目前射出成型的導光板材料已有三分之一改用PC（聚碳酸酯）。另外在大尺寸電視面板用背光模組方面，玻璃基板廠研發出新玻璃材料可以做為導光板，雖然玻璃的密度較PMMA為高，但因玻璃的硬度較PMMA高25倍，可以不僅可將導光板的厚度降低至2mm，同時可與電視機的構件結合，可以將55吋等級的液晶電視厚度降至5mm以下，減少三分之一的重量。
 

資料來源：康寧。
圖二　玻璃導光板的優點。
 

玻璃導光板已經開始陸續商品化，2016年樂視推出的『超4 Max70』，70吋的液晶電視但是厚度僅有9.9mm；而2017年SONY的『X9000C』與中國大陸的『小米電視4』也使用玻璃導光板，其中『小米電視4』可以將65吋的電視最薄處僅有4.9mm。
 

三、偏光板保護材質改變
 

偏光板的原料三醋酸纖維素（TriAcetate Cellulose ,TAC）保護膜因長期由兩家日商Fujifilm 與Konica寡占，雖有韓國Hysoung與台灣達輝投入量產，但成本下降有限，同時在玻璃基板薄型化下需降低偏光板的收縮力、電視面板大尺寸化下背光模組的熱度不均將引起偏光板的收縮，加上以Open Cell的方式銷售的數量增加，運輸時間長需要加強耐久性下，替代TAC膜的COP與壓克力材料開始大量導入。
 

資料來源：富士總研，工研院IEK ITIS研究團隊整理（2018/01）。
圖三　偏光板保護膜材料比例變化。
 

四、量子點導入彩色濾光片
 

在提高色彩飽和度方面，彩色光阻由顏料改用染料，以改善色彩飽和度與穿透度，藍色方面已經100％完全改用染料；另外的是將QD導入CF中，可以提高色彩飽和度，結構上因為使用QD所以LED改用藍光，而只需使用紅色與綠色的彩色光阻，藍色的彩色光阻則留白不需使用，理論上其光的效率會較一般使用QDEF的LCD提高50~66%。但QD-CF但使需要加蓋一層Encapsulation層做為QD保護，而且量子點將影響偏光性，所以偏光板需改成In-Cell，進一步可用奈米壓印的方式製作Wired Grid做為偏光。量子點必須能重新設計方能承受彩色濾光片的烘烤製程，也必須提高量子點的密度，三星、Nanosys與Nanoco等廠商均在研發當中，預計可在2018年可以提供樣品。
 

資料來源：三星。
圖四　使用量子點彩色濾光片之LCD結構。
 

五、結論與建議
 

AMOLED雖為平面顯示器產業的熱門議題，但由出貨面積來看，未來5年內LCD仍將是平面顯示器技術的主流；TFT-LCD結構複雜，使用許多零組件與材料，相關國際大廠配合中國大陸各地方廣設面板廠趨勢下，紛紛前往投資設廠；為與AMOLED競爭，LCD玻璃基板、偏光板與背光模組等零組件仍持續有新技術推出，以更薄、色彩飽和更佳的LCD面板與OLED競爭。
 

短期內國內的面板廠商雖無意願與財務能力大舉投資進行AMOLED產線設廠，在仍以LCD為主要產品技術下，每年我國的面板廠商仍貢獻有新台幣9800億元的產值，帶動新台幣3600億元零組件以及近500億元相關材料的產值，政府與廠商仍應投入資源對於相關零組件與材料進行新技術的研發與投資。
 

(本文作者為工研院IEK執行產業技術前瞻研究與知識服務計畫產業分析師)