生命週期影響顯示器產業發展 新世代面板將取代既有市場

作者: 黃三本
2006 年 05 月 10 日

科技產業的突破加快,促使替代淘汰舊技術,二十多年前的錄放影機技術成熟,使得該產品能在影視市場開創新局面,錄放影機幾乎家家必備,但CD錄放影機上市成主流後,錄放影機迅速被取代,之後又有DVD錄放影機也產生相同之替代效應。由此可見先進技術研發的重要性,且產品生命週期也直接影響到產業的發展。
 

若由表1的新世代面板產品特性以及顧客價值(終端產品及顧客對產品之需求)來看,各種新世代面板之特性及終端的顧客價值如表2。
 

由表2各世代面板之屬性比較可看出,低溫多晶矽電晶體薄膜面板(LTPS-LCD)及有機電激發光面板(OLED)顯然均優於薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD),而且技術也發展至可量產階段,雖然大尺寸生產有其技術瓶頸,而且現階段未達到量產經濟規模成本尚高,所以仍未能替代TFT-LCD,但某些低耗電需要的產品,如手機、數位相機、筆記型電腦、PDA對LTPS-LCD有相當大的需求,另外,OLED具備自主發光性也明顯比TFT-LCD面板更適合用在手機、數位相機、筆記型電腦及PDA。未來兩三年內若LTPS-LCD及OLED可以解決大尺寸面板的技術瓶頸,則可大量替代TFT-LCD在手機、數位相機及筆記型電腦的使用,業者必須有所警惕。LTPS-LCD將目前TFT-LCD的電晶體進ㄧ步以雷射回火的處理,將非晶矽的的薄膜轉變為多晶矽薄膜提高電子的傳導速度,以現有TFT-LCD設備可以改良,因此廠商均可進行導入。
 

OLED技術與設備與TFT-LCD完全不同,OLED面板所具備之優點比TFT-LCD及LTPS-LCD更多,未來在大尺寸面板之技術成熟達到量產規模經濟性後可望大量替代TFT-LCD,而大尺寸TV面板則須看OLED技術成熟度。至於SED、CNT FED的優點比OLED更多,在技術更成熟後,大量投入的規模經濟效應產生後,產品成本會比TFT-LCD降低一半以上,未來TFT-LCD、LTPS-LCD均可全數被取代。由此觀之,未來新世代面板技術,透過面板的品質及成本優勢在應用市場滲透將替代現在之TFT-LCD面板,因此,各世代平面顯示器成為市場主流的世代汰換可能時程如表3。
 

表4所謂的世代交替並非是完全取代或淘汰,因為40吋超大尺寸以上的LCD TV、OLED及SED、CNT FED的技術發展仍有超大尺寸之瓶頸,但中小尺寸及OA面板先被替代機會甚大,在所有科技產品,很少產業像平面顯示器有如此明顯的產品世代交替。對面板業者而言,可透過新世代面板技術生命週期,可以萬無一失正確的投資決策,對於平面顯示器新技術發展,從圖1可看出平面顯示器未來的趨勢(圖1)。
 

由圖2看出TFT-LCD生命週期及技術已在2003~2004年成熟,但產業生命週期卻因LCD TV市場正在加溫,所以尚處於快速成長期。由圖2的推論時程,2010年TFT-LCD的產業生命週期已屆成熟,甚至部份使用已被LTPS、OLED替代,而OLED將成主流,SED也將快速成長,CNT FED則蓄勢待發,若SED、CNT FED技術成熟較預期早,2010年新技術屆時在應用可能已很廣泛,尤其是2007年SED將生產40~60吋電視面板將快速替代大尺寸LCD TV面板。
 

根據DisplaySearch預測,2008年全球應用在PMP、MP3、數位相機等的OLED市場規模,會由2005年之4.5億美元增至45億美元。南韓國營研究機構韓國電子技術研究所預測,OLED TV將在兩年內問世,創造另一個36億美元的市場,到2010年將被應用到筆記型電腦、個人電腦,可創造60億美元的商機。
 

生命週期影響產業發展甚鉅
 

我們由各種生命週期來研究產業技術創新策略,圖3的相關生命週期理論將可進一步觀察產業的發展進程。
 

.產業生命週期的特徵及原因(圖3)
 

.產品生命週期的特徵、目標與策略(圖4)
 

.產品生命週期(PLC)與先進設備的關鍵性
 

由於TFT-LCD產業先進的八代、九代、十代投資成本異常高,CNT FED(奈米碳管)由東元奈米應材公司與工研院共同研發,據報載東元奈米應材已完成商品化之研發,預計2006年就會推出產品上市,SED先進面板兼具LCD及PDP兩者之優點,日本已在研發試產,並且預計在2007年即可以進行量產,不論FED及SED技術發展的速度如何,在更新的技術突破後,新產品的競爭對TFT-LCD面板而言將面臨一場苦戰。因此對TFT-LCD產業所面臨新技術之挑戰,TFT-LCD產業在投資先進世代廠以及營運策略必須非常謹慎(圖5)。
 

TFT-LCD資源須謹慎考量
 

由圖5~6可看出,當產業進入生命週期成熟及衰退期後,廠商營運生產策略必須有所調整或轉型。產品生命週期的變化對廠商的影響非常大,如CD被DVD大幅度的替代後,許多CD廠商的營運迅速陷入困境或嚴重虧損,未來2~3年後,TFT-LCD面板在手機、PDA、iPod及汽車用小尺寸TFT-LCD面板可能會迅速被OLED、LTPS替代,而筆記型電腦中尺寸面板也可能逐漸面臨FED、SED面板之挑戰,這些新技術對TFT-LCD面板產生多大的影響,當然須看OLED、FED、SED的發展。TFT-LCD產業在產業生命週期急速成長的特定時間點上,業者過度樂觀而邁力投入資源,但忽略到創新產品之研發,當新技術出現成為主流之後,TFT-LCD產業營運也將出現如DVD替代CD所造成產業的大衝擊。
 

LCD TV面臨強力挑戰
 

從目前在市面使用的電視有陰極射線管電視(CRT TV)、LCD TV、PDP TV、矽基液晶(LCOS)、固體激光器(DPL),電視除了CRT TV因影像管太大及輻射關係,在先進國家已逐漸被淘汰,而未來的OLED、SED、CNT FED TV大致有如表5的優劣點。
 

目前已上市的各種顯示器電視,LCD TV有比較多的相對優點,但因尺寸愈大成本愈高,因此PDP、LCOS、DPL尚有其大尺寸之價格優勢,符合某些顧客的偏好,因此尚有其不同市場之區隔,但未來若OLED、SED TV面板技術成熟,高畫質及低成本優勢可能對LCD TV產生相當大的威脅。TFT-LCD是現在電視顯示器技術中最成熟的,所以在市場急速成長,但根據LCD TV燈源大廠(CCFL)威力盟指出,以32吋LCD TV面板需16~20根燈管,平均每根1.5~2.0美元,背光模組總成本約50美元(占32吋面板售價550美元之10%左右)。因此若TFT-LCD廠商改善背光源及彩色濾光片技術,市場滲透度會更高。
 

若OLED技術可於兩三年內迅速成熟,則未來中小尺寸及OA面板將先被OLED面板所取代,南韓三星電子計畫在2007年生產2,000萬片之主動矩陣(AM OLED)數位相機及手機面板,在2008年增至5,000萬片。目前,國內統寶及錸寶科技皆已經投入OLED,尤其是錸寶已經可以進行小尺寸OLED面板的量產,其手機、PDA、iPod或許將是OLED面板最佳的競技場。
 

此外,SED與CNT FED均依是以早期的CRT電子槍發射原理發展,只是SED把電子發射扁平化,而CNT FED以奈米碳管發射電子而達到極扁化,兩者之技術非常相近。SED TV面板根據已生產的數據是40吋厚度小於10毫米,重量不超過20公克及耗電不超過60瓦(W),根據報導,日本主要電視品牌製造商對未來市場策略如表6。
 

由日本各大電視品牌在未來電視市場之計畫已很明顯看出新力因與三星合資S-LCD投入七代及八代廠,所以在中短期內仍將以LCD TV為主,夏普(Sharp)因投入七代、八代、九代,所以會以LCD TV為主,但新力卻表示除LCD TV以外,未來將以最新投射技術做為TV面板,可以歸納出未來電視的兩大主流系統如圖7。
 

電視技術之領導仍是日本的天下,因此由日本四大品牌未來在市場定位之動向,已可看出不論是SED或CNT、OLED將可替代TFT-LCD,雖然新力、夏普及三菱短期仍將以LCD TV為主,但未來亦可能以PDP或類似SED、CNT FED技術為主。
 

以目前日商在電視市場發展計畫來看,未來TFT-LCD TV被新世代技術替代已是必然的趨勢,在未來4~5年SED TV大躍進之前,台灣TFT-LCD面板廠就該謹慎,而不應再過度投入耗資龐大的TFT-LCD產業,否則當2010年台灣準備在更先進九代或十代TFT-LCD廠量產時,SED TV或CNT TV可能已替代LCD TV。
 

審慎評估投資策略
 

雖然台灣TFT-LCD面板五虎對TFT-LCD產業未來發展抱以無限的期待,然而在SED TV優異特性及低成本考驗下,LCD TV還有多大市場商機已是一項疑問。由於TFT-LCD的八代、九代、十代之投入需要非常龐大之資源,而未來LCD TV是否被新面板技術所替代均是未知數,因此面板廠再個別擴大投入八代、九代、十代廠將面臨營運風險,另一方面,目前PDP雖有大尺寸之成本優勢,但產品特性卻相對劣於LCD TV。未來SED TV是否出現CRT TV效應有待觀察,然而從新面板技術的優異特性,對TFT-LCD已是極大挑戰。因此,台灣面板五虎未來之投資策略自有必要謹慎,如此才能規避投資的錯誤所引爆之企業營運危機(圖8)。
 

投入研發新技術成關鍵
 

綜合上述分析,台灣面板五虎現在的經營策略不但要在TFT-LCD先進世代廠趕上日韓大廠之外,更要積極降低生產成本。由於TFT-LCD面板屬於產品無差異性(即使有差異存在並不對產品功能造成明顯差異),因此價格變成產業競爭的最關鍵因素,只要在成本取勝便可掌控市占率。台灣面板五虎除對未來新世代技術必須要積極研發,同時對現有TFT-LCD技術突破,如減少及改善背光源、彩色濾光片以噴墨直接印刷、以高分子工程塑膠板替代玻璃基板、整合LCD驅動模式等,均是當前之重要議題,因此台灣TFT-LCD產業現在最迫切需要的是整合共同研發資源,才能保持未來競爭力及厚植企業永續經營的存活機會(圖9)。
 

縱觀TFT-LCD產業生命週期,由初期導入到衰退被替代而退出市場,整個產業生命週期約有20年之久,但是,2010年時連LTPS-LCD恐怕也要遭受到OLED及SED的強力挑戰,到CNT FED順利上市量產具經濟規模時,TFT-LCD面板恐怕就被終結。由LTPS-LCD到CNT FED中間歷經LTPS-LCD、OLED、SED、CNT FED四個世代新技術,其中,除了LTPS-LCD因為產品無自發光性,相對耗電及高成本之外,其他新技術都具備優異的產品特性,尤其是CNT FED可耐極低及高溫的優點,以及相對較低的生產成本,因此預計SED、CNT FED才會是未來的主流面板技術,而且,產業或者產品生命週期應可能延續數十年。因此,台灣TFT-LCD業者對於未來在更先進世代廠之投資應該謹慎,以免誤判造成投資資源難以回收的困境。
 

可以預期的是,SED、CNT FED新世代面板已是未來指日可待的技術,對於TFT-LCD造成莫大的威脅,台灣面板五虎自不可輕忽,當上述新世代技術以相對低成本而又以較高畫質品質成主流後,未具備自主技術之廠商恐怕就必須面臨退場的命運,尤其是SED生產50吋以上面板技術障礙反而少,如SED TV的對比度已可達到8600:1,比LCD TV的1000:1還要優異,在亮度方面SED TV已達300cd/m2~400cd/m2,未來可望達到500cd/m2。可以預見TFT-LCD在2010年後必定會遭受新面板技術在大小尺寸市場區隔的強大挑釁。
 

》想看更多內容?快來【免費加入會員】【登入會員】,享受更多閱讀文章的權限喔!
標籤
相關文章

競逐數位家庭寬頻主流 2.4/5/60GHz相互較勁

2011 年 07 月 21 日

結合ARM TrustZone技術 明導Hypervisor強攻IVI市場

2013 年 12 月 14 日

逐鹿IoT市場 基礎儀器商競推電源/射頻量測方案

2016 年 01 月 14 日

特殊需求難不倒 儀器商軟體支援接地氣

2016 年 10 月 06 日

強化低功耗/網狀網路支援性能 三大無線技術聯盟再出招

2016 年 05 月 26 日

異質整合大步向前 生態系建構刻不容緩

2022 年 12 月 05 日
前一篇
凌力爾特獨立鋰電池充電器具備雙組可調式輸出之同步降壓轉換器
下一篇
UL完整RSCS服務方案協助台灣廠商取得安全與環保產品認證