2013年已成為4K×2K電視發展元年。4K×2K電視於今年初CES展大放異彩，並成功吸引消費者注意後，已激勵全球各大電視品牌廠、連接器業者和ESD防護元件商致力發展相關解決方案，進而加速4K×2K電視商用腳步，並帶動市場持續擴大。
儘管目前業界對4K×2K(或稱超高畫質(UHD))，電視的優越性還存在著爭議，但隨著顯示裝置從高畫質到全高畫質(FHD)再到超高畫質的技術升級，在消費電子領域中提供更高解析度的顯示器已是大勢所趨。
根據全球知名市場研究機構Futuresource Consulting預估，2013年4K×2K電視的出貨量將從2012年的六萬兩千台快速成長至七十八萬台，發展至2017年時更將達到兩千兩百萬台的出貨規模。其中，中國大陸因市場需求龐大，可望成為未來4K×2K電視的主要市場。
傳輸速率/頻寬要求大增 4K×2K元件設計難度高
4K×2K係3,840×2,160解析度的簡稱，畫素可達到全高畫質(1,920×1,080)的四倍，因而也要求有四倍的資料傳輸速率，這意味著在處理傳輸4K×2K內容所需的位元資料時，資料傳輸速率和處理能力的指數型變化，將對系統零組件開發商產生重大影響。
相較於市場熱度不如預期的三維(3D)電視，4K×2K電視是整個行業發展更為水到渠成的表現，但目前因產品價格不菲、影音內容匱乏，以及可高速處理資料，並提供大頻寬的硬體技術尚未成熟，4K×2K液晶顯示(LCD)電視在今年的發展仍處於起步階段。
無論如何，4K×2K顯示技術還是為所有尺寸的顯示器設定了新的基準。例如一款具備標準120Hz畫面更新率(FPS)的高畫質顯示器，可傳輸9Gb的未壓縮資料；在導入超高畫質技術後，傳輸資料量將達到前所未有的每秒36Gb，但這也要求資料傳輸速率至少須提高到每秒80Gb才能達到資料刷新的需求。
支援4K×2K傳輸速率 電視連接器接腳數以百計
因應4K×2K顯示技術與終端電視產品的發展，連接器與電纜製造商必須開發可支援更高傳輸速率的最佳連接方法，目前相關業者大多通過增加資料傳輸通道、提高訊號傳輸速率，以及使用更高接腳數的連接器等方法實現。在許多實際應用案例中，連接器製造商已在電視中導入高達一百個接腳的連接方案，進一步解決高速影音資料傳輸的問題。
以往高畫質顯示方案僅需四個每秒3.74Gb的傳輸通道，相較之下，超高畫質所需的資料通道將增加至十六個，目前業界更致力於開發每秒14Gb的通道技術，進一步優化4K×2K資料傳輸。
此外，由於將影音資料傳送至LCD電視或行動裝置最重要的指標為畫素密度(ppi)，因此畫素密度須限定在一定範圍內，以確保電視螢幕實現高品質的畫面。這為顯示器製造商帶來的挑戰在於實現一定畫素密度和大尺寸的同時，應如何保證面板生產良率，進而提高產能並縮減量產成本；至於小型顯示器製造商的挑戰則來自如何在有限空間內將解析度提升至4K×2K水準。
確保訊號完整性 EMI/ESD防護至關重要
對電視連接器製造商來說，傳輸速率提高勢將引發訊號完整性與電磁干擾(EMI)的難題。舉例來說，連接器資料通道的布線方式必須能保證不同訊號間互不干擾，以確保訊號的高度完整性、低串列干擾性、低電磁干擾及高可靠性，進而協助電視品牌廠推出符合市場期待的4K×2K產品。
與此同時，連接器製造商還須考慮阻抗和衰減的問題，在開發新一代4K×2K電視連接器時，必須針對差分阻抗和電纜的性能進行優化，因為即便一根帶有遮罩的彈性電纜，對於從小訊號板到時間控制板的所有連線性能都會產生重大影響，在設計上不可輕忽。
此外，顯示器朝向纖薄化趨勢發展則為連接器的大小帶來限制，特別是對高度的要求將更加嚴謹，以確保終端產品能維持輕薄外型。如今，許多顯示器生產商都需要高度大約在3毫米(mm)的連接器，驅動連接器製造商加緊研發體積更精巧的解決方案。
4K×2K超高畫質顯示器的處理能力大幅提升後，亦牽動散熱設計革新。因為電視品牌廠和晶片商須持續提高傳輸速率，才能實現3D、4K×2K等更高性能的顯示方案，但這也需要更多的電力供應，導致供電模組產生更多的熱，因而需複雜的散熱處理，並針對系統電路採取一些新的保護措施。其中，尤以系統電路的靜電放電(ESD)防護最為關鍵，因應高速連接埠的設計需求，連接器廠商須導入低電容ESD防護元件，盡可能減少對訊號傳輸的影響，並提供更高程度的電路保護。
此外，新一代連接器還須適應電視印刷電路板(PCB)尺寸空間愈趨緊縮的發展，導入更小體積的封裝技術。目前，許多連接器供應商正逐步改搭0201和0402 XDFN封裝，實現較小的單通道元件，另外亦提供低至0.31毫米的多通道ESD元件封裝方案。
供應鏈攜手布局 4K×2K商機顯現
顯而易見，因應高傳輸速率、更嚴格的功耗管理，更小板型規格和更優異的散熱設計難題，各類半導體元件、顯示裝置與消費電子生產商在內的電子產品供應鏈業者均須同心協力才能克服；而透過這種合作模式，各段供應鏈業者將能充分掌握超高畫質技術(甚至將來的8K解析度)帶來的新商機。
(本文作者為TE消費電子產品部全球市場策略總監)