中小尺寸TFT在车载面板中的应用.doc

中小尺寸LCD面板应用在手持式设备市场中，早已发光发热好一段日子。不过，随著各国数位电视陆续开播、卫星定位系统和车用影音娱乐市场兴起，在车用显示器逐渐进入大眾交通运输和家用汽车市场后，小尺寸面板市场即掀起一阵不小的波澜，另一场面板新革命正在酝酿当中，而这场革命正与车用影音、卫星导航及汽车多媒体等產品能否突起，关係相当密切。那麼要如何在车载显示设备上，选择一款画质优良，又能符合车规要求的显示面板，就变得相当重要。以目前中小尺寸显示面板应用市场来区分，大致上可分為航太军用、工业、车用与商用等4项规格；其中在车上应用规格方面，因為车载设备价格较為昂贵，加上行车安全要求，因此对於规格的要求十分严苛。基本上，车用显示面板市场可分為仪表显示面板、车用导航系统及车用电视等，从这几项应用端来看，这方面的环境测试标準要比资讯產业所使用的面板要来得严格许多。譬如，TFT-LCD的液晶材料在低温环境中将会凝结、高温会损坏、防尘与耐震测试等问题；因此，车厂通常要求面板操作温度规格必须要在摄氏-40至85间，这对车用显示器厂商来说，严苛环境的考验将会是最大挑战。其次，就是严格认证标準，例如：QS9000、TS16949、美国汽车工业标準、JIS日本汽车工业标準与ISO14000环保标準等多项认证标準，所需认证的时间相当冗长，而且下游客户扩展困难，面板供应商想要轻鬆打入车上的应用市场，可谓困难重重。不过，换个角度来思考，由於进入汽车產业的门槛高，加上车用面板產品多样少量、毛利甚高，在產品设计阶段就已经跟客户一同开发，一旦正式成為客户体系的供应链后，只要品质能够维持客户所要求标準，要被其它厂商取代的机会不高。以亚洲地区车用显示的发展态势来看，如：日本、韩国及台湾等地，不论在GPS导航系统、车载AV影音资讯系统、显示器及车用DVD播放设备，各自都拥有各自的优势。不过，根据资料显示，车用显示面板市场上下游间供应模式，还是以日系面板厂供货给日系系统品牌业者的互动关係；如先锋（Pioneer）、歌乐（Clarion）等日系下游系统都只採用日系面板。此外，其它国际知名品牌，如西门子（Siemens）及Bosch大多数也是採用日系面板。由此可见，车用显示器面板多数还是以日系厂商拥有主导权，日本东芝（Toshiba）、松下（Matsushita）的TMD及夏普（Sharp）约佔全球出货量前2名。不过，随著台湾TFT-LCD面板厂将3代、3.5代面板厂转作中小尺寸面板，日商独佔车用面板的优势正在消退中，车用面板市场竞争情势日益增加，未来几年将没有一家面板厂商能长期主导单一產品市场。以2005年的数据显示，台系面板厂约佔15左右的比例，便能看出车用显示面板板块移动的微妙情况，这也导致目前车用面板市场上的领导厂商也不易继续维持原来的竞争优势。车用中小尺寸面板市场另一项特色，就是具多样化、客製化等特性，想要切入这块领域就必须要抱持长期抗战的心态，才有机会切入市场，这让原本专注在大尺寸面板製造的面板厂难以切入。因此，面板產业近年出现新的营运模式，开始与STN-LCD厂商合作，将完成中段面板製程的面板售给STN-LCD厂商，再由STN-LCD厂商负责后段模组製程，并销售给下游客户。另外，在中小尺寸面板应用於汽车及可携式影音產品方面（后装市场），以车用电视為例，台湾所设计製造的车用电视在全球车用市场佔有率高达8成以上，就是靠著台湾厂商能够掌握创新的核心技术，再搭配低成本策略，才会在车用电视市场上创造这麼好的反应。目前全球投入中小尺寸车用面板的厂商，还是以台湾、日本厂商為主，除了上述的日本两家外（TMD及夏普），还包括台湾的友达、华映、元太等厂商。以目前的发展趋势看来，各面板大厂的產品线都相当完整，并能提供全系列的解决方案產品。本文将介绍多款目前在车用面板市场上，受到普遍应用的显示面板，并针对產品特性及规格提供完整的產品分析。元太科技元太科技是台湾极少数坚持自主研发、不依赖外国公司技术转移的TFT-LCD製造公司，在台湾光电產业的发展中，扮演著极為关键的角色。元太科技具备多样化与弹性的技术能力，专精於中小尺寸面板的设计製造，展现利基型的市场竞争优势。目前在中小尺寸的產品种类齐全，包括6.5吋、7.0吋、8.4吋及9.0吋等尺寸面板，丰富而完整的產品线，可应用在车用显示器及其它工业用显示器，并发挥汽车產业特有的客製化能力，配合系统开发者的需求，发展出更多中小尺寸面板的利基市场。中华映管中华映管主要在中小尺寸面板出货是在57吋的车用面板為主，以LTPS（低温多晶硅薄膜电晶体）TFT具有Hight Mobility（约100倍），及元件小等特徵，开发出7.0吋、9.0吋等中小尺寸高阶面板，适合用於开口率、高解析度的车用显示產品，而且驱动电路、电源电路，控制IC等外部电路，不同於过去的高复杂度，设计者可轻易整合到TFT面板中，对车用影音、导航系统厂商来说，不仅省去了过去在设计上的整合不易问题，大大地降低Display工程师设计错误的可能性。Toshiba、Matsushita（TMD）东芝松下显示器技术（TMD）开发车用设备的TFT液晶面板，在车载设备的液晶面板要求能够在85以上高温下工作，但以往的低温p-Si TFT液晶面板只為保障到65左右。為了解决这一问题，TMD用a-Si方式的车载设备用液晶面板中使用的高耐热性特殊偏光板来替代以往一般的偏光板。此次开发的液晶面板的工作温度范围在-30+85之间，今后将通过改进保障到+105。另外，為了实现该液晶面板的量產，需要在以往的低温p-Si TFT液晶面板生產线中追加贴偏光板张的专用生產线，此次开发為7吋的显示面板。友达光电除了在大尺寸面板方面有全球竞争优势外，针对成长速度快的车用面板，友达也不遗餘力专注在这方面，并陆续推出几款符合车规要求的LCD面板，包括6.5吋、7.0吋及8.0吋等各尺寸面板，并推出8.4吋穿透半反射a-Si LCD面板，开发出Mobile、POS、ATM、KIOSK等技术应用领域。在友达光电这一系列的车用面板，不论是上下左右视角、色彩饱和度方面都有相当优异的表现。此外，更具有高快速反应速率、高亮度、高对比值及低耗电等技术，在用於车上显示器外，未来更可大量用於商业、医疗及工业场所及用途。夏普光电夏普光电在中小尺寸面板的產品策略上表现出积极的态势，开发一系列车用面板，包括5.8吋到10吋的车用面板產品，不仅能满足车上耐久性的要求，也符合汽车厂严格的车规要求。夏普高解析16：9宽萤幕模式，能直接显示16：9影像画面，并对应高画质宽萤幕电视，可產生最佳的视觉效果。在8吋LQ088Y5DR02的亮度表现，最高亮度达650 Cd/m，使色彩更加鲜明饱和，画面的层次感也会立体而丰富。统宝光电统宝7吋穿透式面板及模组，主要是以车用显示器，包括车用电视（CarTV）、车用导航系统（CarNavi）的应用為產品设计基準。因此，除了具备高解析度800x48038.4万画素、135ppi、高亮度500nits、高色彩饱和度NTSC 50、高达140度的大视角、高对比率450：1及显示26万色等高显示品质外，產品的高度可信赖性亦為此產品的重要特性。在產品结构设计方面，採用薄型高亮度背光模组，以双CCFL為光源；COG（Chip-On-Glass）的设计将驱动IC整合至玻璃模组上，可降低客户应用端的复杂性外，大幅提高终端產品的可靠性与降低耗电力。另外，此產品採用触控式萤幕（Touch Screen）為人机介面，增加使用者的方便性，更採用触控式萤幕可避免因使用者触控萤幕而產生画面亮度不均，造成水波纹现象。瀚宇彩晶瀚宇彩晶一向以技术研发及產品多样化、差异化為公司產品发展重点，在车用显示面板的注力也不遗餘力，特别是目前最受到车厂选用的7.0吋、9.0吋的主流显示面板，以无辐射伤害、全平面的设计角度，提供驾驶人及乘客在车上更舒适的驾驶空间。从HSD070I651及HSD090IF41这两款面板而言，不论是对比、视角、电子界面等技术升级后，显示產品都能与其它面板大厂并驾齐驱。另外，在Toshiba技术移转之后，瀚宇彩晶此数年来自力研发了IPS、MVA等广视角製程技术、COA（ColorFilteronArray）、HAR等高开口率技术、薄型化玻璃製程技术等，对於瀚宇彩晶而言，更是一大利多的消息。奇菱科技奇菱科技对於触控品质要求非常严格，线上品管也有相当严格的检验过程，可靠度工程可媲美世界级领导厂，目前已与日本及美国有OEM订单合作实绩，且深获台湾多家代理商LCM、IA製造厂的肯定，陆续量產出货中。目前通过的品质认证，包