#1楼主:PDP、LCD及CRT 3类显示技术特性比较
文章发表于:2007-12-20 06:25
CRT系利用电子枪(Electron Gun)打出电子束,待穿透光罩(Shadow Mask)后,激发阴极射线管玻璃内壁的萤光粉而产生各色可见光。由于阴极射线管极为笨重,因此体积大、沉重一直是CRT的技术罩门,亦是难以大尺寸化的原因。加以电子束所产生的游离辐射,对人体健康亦有影响。
电浆显示器(PDP)为利用高压电施加于钝气而发生电浆效应(令气体释放出紫外线),激发涂布在玻璃基板内壁上的萤光粉,而产生各色可见光。易于大型化、无视角限制、较CRT轻薄是PDP的优点。
PDP因以长膜制程制作,有利于大尺寸发展,在当前各类实体显示器中(排除投影技术)大型化表现最佳,最大屏幕尺寸已达63吋,商用化尺寸则有32吋、37吋、42吋、46吋、50吋、60吋与63吋等。
LCD TV所用显示面板以TFT LCD为主,传统之超扭转向列液晶显示器(STN LCD)并不适用(反应速度较慢,且色彩数有限)。高分辨率、低耗能、极轻薄是TFT LCD的长处。由于原材料玻璃基板有尺寸上限制,致使TFT LCD大型化有其限度,目前最大尺寸系由三星电子所开发的54吋面板。
比较CRT、PDP和LCD三者产品特性,CRT因为发展时间最久,相关技术已相当成熟,显示效果最佳,但因其大体积、高重量及模拟传输接口跟不上未来TV发展趋势,后续的发展空间将受到限制;PDP与LCD皆采数字接口,目前画质表现以PDP较佳,反应速度快,且无视角限制,LCD则在轻薄与低耗能二项特性上见长,二者各自有发展优势。此外,PDP TV目前虽在大尺寸上享有发展优势,但随LCD制程不断提升,在尺寸上的差距将会逐渐缩小,三星电子即于2003年初发表54吋的大尺寸TFT LCD面板。
发展趋势
系统厂商目前正积极将PDP TV朝延长使用寿命、压低生产成本及提升分辨率三方面发展。其中,PDP TV现阶段的平均商业使用寿命约2万小时,业者冀望能达到3万小时以上。PDP TV所使用显示面板目前虽然价格仍高,但已有显著下降,PDP厂商期望尽速压低至每吋1万日圆的水平。由于PDP受到基本结构设计上的限制,如缩小像素,将使单位像素内可容纳的钝气量随之减少,将导致电浆发光能力大幅下降,从而影响亮度表现。受到这原因影响,使得单位像素的尺寸难以作小,因此PDP TV在小尺寸高分辨率的产品难以发展,而透过扩大面板尺寸来提高分辨率,是目前PDP厂商的一般产品策略。
LCD TV则有3项发展趋势,分别是大型化、朝16:9等大长宽比发展及快速压低售价。大型化方面,最大商用化尺寸已发展至40吋,细究市场上商品,已有从10吋、13吋、15吋、17吋、19吋、20吋、22吋、28吋、30吋、37吋至40吋等多种。随着TFT LCD五代生产线正式加入量产,未来LCD TV大型化趋势将益形快速,三星电子即于2003年初发表54吋LCD TV用面板。
朝16:9等大长宽比发展方面,目前较小尺寸的LCD TV,大都沿用LCD监视器的4:3长宽比,较大尺寸产品则出现16:9、16:10等符合HDTV宽屏幕规格的长宽比,将来符合此一趋势的LCD TV会愈来愈多,而中小尺寸的LCD TV则将会有大部分继续采行4:3比例。预测30吋以上宽屏幕规格的LCD TV将主攻客厅、起居间的多人观赏用市场播放,而中小尺寸的LCD TV则将朝个人独立娱乐方面发展。
快速压低售价方面,随着TFT LCD厂商陆续开始TV用LCD面板的研发与生产,及兴建新世代大尺寸生产线,LCD TV的价格可能以相当快的速度下滑,如同LCD监视器一般。就日商Sharp的15吋LCD TV为例,2002年初价格尚高达15万日圆,2003年4月已掉至7万日圆左右。
市场展望
近几年来全球TV市场每年约以3~4%的成长幅度扩张,2002年已达1.37亿台。由2001年来看,CRT TV仍占有近99%的市场,PDP TV与LCD TV合计比例则不到1%,二者市场仍十分有限。
当前TV依用途概分个人电视、家用电视(一般客厅使用)与家庭剧院3类,家用电视为一般民众消费重点;个人用电视与家庭剧院则主打家中第二台以上TV市场;家庭剧院的附加价值尤其高。个人用电视是LCD TV较具发展潜力之市场,家庭剧院则较符合PDP TV所强调的大屏幕、高画质与娱乐中心之定位。而家用电视市场则是电视市场的消费主流,也是未来LCD TV与PDP TV短兵相接的杀戮战场,可说得此者将可得天下。此一役对PDP TV来说是生死问题,因为TFT LCD的应用面不只TV,但PDP的未来发展,则是全下注在TV这张牌上,因此是只可成功不可失败。
从全球各地TV的消费情形来看,印度、非洲、大陆等开发中国家的人民,主要是基于实用目的购买TV,几乎都以价廉物美的CRT TV为主,第二台电视在这些地区的市场比重极其微小;欧洲、美国、日本等居民拥有高所得的已开发国家,其家用电视的普及率大都已达到一定的水准,个人电视和家庭剧院等第二台电视市场有相当宽广的市场发展空间。而数字电视开播连带而来的换机市场,使得家庭电视市场的新世代TV需求亦随之浮现。
PDP在大型TV市场上抢得先机
以日本市场为例,日本PDP厂商深耕市场多年,好不容易将生产成本及价位压低到民生消费市场能接受的地步。而日本10年前泡沫经济前后时期,流入消费市场的大批28吋以上大尺寸CRT电视,不仅为数众多且使用年限已届,造成大尺寸电视市场庞大的换机需求。加上2002年又趁着世界杯足球赛的热潮,与日本国内BS卫星数字电视的开播,日本国内电视市场可说是热闹滚滚。由于此时LCD TV还未到位,背投影电视又不符合日本狭小的居住环境,所以大尺寸平面电视的市场便成为PDP TV的一人舞台,成为日本大众媒体集中报导的焦点,不仅炒热了PDP TV的人气,且进一步使日本消费者清楚认知PDP TV的存在与地位。
消费者对PDP TV的认知增加,使得PDP在拓展市场上益形顺利,而PDP厂商为摆脱LCD的追击,更加速朝减低成本及扩大产能着手。日本市场对PDP TV的需求,从年初开始便直线上升,统计2002年前10个月的出货量便为2001年同期的387.8%,近3倍的成长让PDP模块及电视厂商都应对不及,PDP面板厂产能满载运转不用说,电视厂商如SONY、先锋(Pioneer)、日立(Hitachi)都表示,热门机种早在2002年上半年开始便一直有缺货情形。
购买的消费者已从以往的高收入层普及到一般消费者群,消费者也普遍了解LCD TV及PDP TV之间的差异及各自的优缺点,如LCD TV的轻薄省电及亮度不足、视角较窄,而PDP具高亮度、高色彩再现度与高耗电量、但寿命较短等,已不同与以往薄形平面电视市场仅局限于部分发烧级客群。
具体而论,欧洲、美国及日本等高所得国家,是PDP TV与LCD TV现阶段较有发展空间之地区,在二者售价尚未与CRT拉近之前,其它地区国家的消费市场短期内将不会有太大发展,惟大陆沿海地区经济目前快速起飞,北京、上海等大城市居民的消费能力正逐渐抬头,未来亦可能浮现商机。
PDP业界全力冲刺 意图拉开与LCD的差距
当前主要的PDP TV品牌计有日本Panasonic、Hitachi、Pioneer、Fujitsu General、SONY及南韩三星电子与LG电子等,整体来看,概分为日本及南韩厂商天下。分析这些品牌之所以能特立于其它品牌之上,关键在于背后皆有PDP面板生产支持。
如Panasonic的PDP面板由集团关系企业松下Plasma Display所提供;Pioneer自身兼产PDP面板;Fujitsu General和Hitachi有双方集团合资企业FHP做后援;SONY有资金投入NEC Plasma;三星电子有三星SDI;LG电子亦自身兼产PDP面板。
由于PDP面板须以高电压驱动,因此在PDP模块的成本中,高价的驱动IC及回路占40%,PDP面板本身则仅占30%,材料费用高,使得PDP TV价格一直处于高文件,在此情形下,各家面板厂都在进行关于如何降低PDP电压的研究,若PDP的驱动电压能有效降低,仅在高压驱动回路部分便能减少相当多的材料成本,其它如背面板阻隔壁的新形成法等新制程的研发,都有助于降低PDP的价格。
此外,自2000年开始,日本与南韩二地的PDP业者大举兴建生产线,其中南韩三星SDI、LG电子及日本Fujitsu最为积极。2002年后,虽然大环境景气持续低迷,但PDP TV在日本市场的热卖,造成PDP面板陷于供不应求的状态,据JEITA的统计,日本2002年PDP的市场便较2001年成长177%,迫使日本的PDP面板厂纷纷将原本规划的扩产时程提前进行。如FHP计划在2002年内投资120亿日圆,将宫崎厂月产能从现行的3万片,扩充至4.5万片;NEC亦投入270亿日圆,提升鹿儿岛厂月产能,于2002年10月增加到4.5万片规模。
松下Plasma Display则于大阪茨木厂内兴建第二条生产线,于2003年初完工,总月产能达6万片;LG电子规划2002年~2004年内,每年挹注2.2亿美元,持续扩充PDP面板产能,计划2002年产出30万片,2003年60万片,2004年110万片,2005年达155万片;三星SDI要在2005年前斥资8,000亿韩元,于天安厂增设两条PDP生产线,年产能至2004年计划提升为100万片,2005年目标180万片。
此一连串PDP增产行动,将有助促使PDP面板市场规模扩大,并促进价格持续下降,相对于TFT LCD业者积极投资新世代生产线,PDP后续竞争力,将在于成本下降速度能否能超越TFT LCD。
LCD TV目前Sharp独大 南韩双雄后势不可小觑
日本是LCD TV的最大市场,主要的LCD TV厂商也多为日商,而LCD TV龙头夏普(Sharp),由于相当早便规划以LCD取代CRT的企业战略,起步领先其它厂商,单一业者包办全球多数出货,显示现阶段的生产集中度极高。以2001年LCD TV市场为例,Sharp包办了全球近9成的市占率。到2002年,因家电大厂急起直追加入此一市场,如LG电子、三星电子、Panasonic、SONY及等其它起步较晚的家电大厂参与竞争,使得Sharp的市占率下降不少,但还是以超过5成的市占率稳占龙头地位,第二位的LG电子则是以15%被远拋在后。
LCD TV所使用的TFT LCD面板和PC监视器用TFT LCD面板有相当不同,为符合LCD TV的性能要求,TV用TFT LCD面板配合广视角技术成为必须,另外还要求高色彩再现度,高开口率及高亮度,高反应速度。其中为了满足大尺寸家庭电视多人观赏的要求,广视角成为不可或缺的条件,目前广视角技术包括Sharp的ASV、日立的IPS、富士通的MVA、Panasonic的OCB、和南韩三星电子的PVA等。LG.Philips LCD则取得了日立的IPS技术授权;台湾的TFT LCD厂商亦对LCD TV这块新兴市场抱持十足的企图心,动作相当积极,友达光电取得MVA技术,并推出26吋的宽屏幕面板;奇美电子取得IPS及MVA 2项技术,并推出30吋的LCD TV宽屏幕面板;瀚宇彩晶则取得日立的IPS技术授权,并开始规划TV用产品。
另外目前有部分台湾系统业者以监视器用面板配合改善措施(如增加冷阴极萤光灯管(CCFL)数量,以提高亮度。或贴合广视角膜以改善视角问题),推出低价版LCD TV,在采取先进面板技术的LCD TV单价仍高之时,以低价抢攻市场。但由于不同用途TFT LCD会有不同的设计考量,使用监视器面板的LCD TV在画面表现上,毕竟不如采用先进技术TFT LCD的LCD TV,因此多被视为在广视角技术未完全进入量产前的过渡性产品。
由于新世代生产线中,五代线的玻璃基板主要经济切割尺寸,还是以15吋、17吋及19吋等显示器取向的尺寸为主,对于更大尺寸30吋前后的宽屏幕面板来看,五代线并不适合。而六代线甚至更大的七代线,都可说是特化为LCD TV用的新一代生产线。为迅速扩大LCD TV方面产品的生产能力,Sharp、三星电子及LG.Philips LCD等意图冲刺LCD TV市场的面板厂商,便纷纷规划兴建更大尺寸TFT LCD生产线。
像以LCD TV为主要产品的Sharp,便跳过五代线尺寸,直接开始规划兴建专门生产LCD TV用面板的第六代生产线,新厂位于日本三重县龟山市,玻璃基板尺寸为1,500mm×1,800mm,同一厂区内除凸版印刷的彩色滤光片(CF)厂外,Sharp还规划了LCD TV的组装生产线,计划由面板生产到LCD TV整机出货,全部直接于同一厂区内完成。
由于LCD TV的市场成长表现超出预期,Sharp更将原本计画2004年5月的量产时程提前4个月,抢在2004年1月开始正式量产;三星电子亦宣布将采用1,800mm×2,000mm的第七代尺寸;LG.Philips LCD则可能采用更大的玻璃基板尺寸。以启用时间点来看,推测2005年以后,LCD TV用大尺寸面板将正式步入大量供货的阶段,届时LCD TV与PDP TV争夺家庭电视此一TV主流市场的大战,将正式开打。
鹿死谁手 尚未可知
整体而言,要在当前论述PDP TV与LCD TV何者较具未来王者之相,仍言之过早,因二者的市场规模目前与整体电视市场相比,仍只占相当少的一部分,技术上也还有相当大的改善空间,而就现行发展情况来看,分别有各自的特定市场。此外理论性能亦有相当发展潜力的新显示技术,如有机电激发光显示器(OLED)、场发射式显示器(FED),亦在一旁虎视眈眈。唯一可确定的是,随着价格不断下降,替代CRT TV的效益将会日渐明显。但另一驱使消费者采用PDP TV与LCD TV的动机,则是数字电视在全球推展的进度,否则以目前的电视节目播放型态来看(制作及播放的影像画质不够细腻、采模拟接口等),CRT TV其实已十分受用。