從ILCC 2016看液晶產業發展趨勢及液晶材料應用

 

刊登日期:2016/12/14
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廖釗鋙、劉仕賢/工研院材化所

 
International Liquid Crystal Conference(ILCC)為液晶領域中規模最大的國際型研討會,由國際液晶學會主持,每兩年舉辦一次,迄今已有五十多年歷史,今年是第26屆,由Kent State大學主辦。會議內容包含四大主題:①. Physics and Mathematical Studies、②. Chemistry Biology and Materials、③. Applied Research 及 ④ . History and Industrial Perspective,各領域皆邀請專家學者專題演講,介紹其研究心得。本文為重點擷取各專家學者的研究成果,以饗讀者。
 
顯示產業發展趨勢
目前顯示技術已達成熟階段,市場成長趨緩。根據 Touch Display Research 公司分析,直至 2026年顯示面板年複合成長率(CAGR)仍可維持在4%左右,市場對於顯示器的需求仍是以高色彩飽和度、高對比、快速應答、撓曲式及高解析為主。顯示器的操作介面則是以簡單、個人化、觸控式及非接觸式操控為未來發展趨勢。

未來幾年內,顯示器技術主要以量子點(Quantum Dot;QD)為主。量子點具有廣色域、高色彩準確度、背光源成本低及耗能低,並可沿用現有製程設備等優勢,因此許多面板廠皆投入開發此技術。根據市場調查,目前全世界已有超過80家面板廠在開發此技術(表一)。量子點與傳統顯示技術相比,具備更高的色彩飽和度及更低的成本,但在應答速度、視角、對比、面板厚度上則仍不及 AMOLED(表二)。由於目前 AMOLED的成本仍居高不下、製程繁複且技術仍不成熟,推測未來幾年內量子點將成為主流。根據市場分析,量子點技術在 2013年的產值為 75億美元,預估至 2026年產值將成長至 108 億美元,年複合成長率約為51%。


可撓式顯示器能隨著物體表面彎曲,突破傳統顯示器限制,能用於智慧型手錶、曲面電視、行動電話、平板、車用顯示器等,是未來顯示器發展趨勢。目前有超過十種以上的顯示技術能作為可撓式技術,包括:OLED、LED、LCD、膽固醇液晶、電漿...等可供選擇。而多數公司或研究單位選擇以 OLED及 LCD顯示方式及軟性基板作為核心技術,進一步開發撓曲式顯示技術(圖一)。根據市場分析,2016年可撓式/曲面/折疊式顯示器市場仍低於 2億美元,然而預估在 2025年產值約在 30億美元左右,市場將大幅提升。




圖一、軟性顯示器技術及投入廠家數

 
超高解析(4K)顯示面板技術開始發展時,許多人會拿4K技術與3D顯示技術失敗的例子做比較;4K與 3D顯示技術皆需要相對應的訊號源或是相對應的播放器支援,導致普及度不高。撇去上述因素,部分 3D顯示器用戶使用時會感到暈眩不適以及維護等問題,致使3D技術後期發展受限。然而,4K顯示器無上述問題,加上近年來訊號傳輸技術成長,電視節目及視訊也開始提供4K畫質訊號,使超高解析度顯示器普及化,技術持續成長,許多公司也開始量產更高解析的 8K顯示器(表三)。此外,更高解析的顯示器也陸續開發,如京東方(BOE)在 2015年 SID展示 87吋的 10K電視、韓國三星電子也成功開發 11K解析度的顯示器。
 
OLED電視最早是由 SONY公司在 2007年發表,當時的技術並不成熟,以致於無法量產。直到 2009年LG(現在的LGD公司)才重新開發 OLED技術,並在 2013年正式發表 OLED電視,之後,OLED顯示技術重新被重視,許多公司開始正式投入 OLED技術開發(圖二)。然而目前 OLED發光元件需要十層以上的材料堆疊而成,製程複雜、材料成本高,技術尚未成熟,導致 OLED目前無法成為市場主流(圖三)。加上 LCD面板技術不斷的提升,顯示效能已漸漸達到 OLED水準,因此---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


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