朝大尺寸/高解析度/輕薄化發展　手機面板技術日新月異

全球主要的平面顯示器技術包括CSTN、a-Si TFT、LTPS TFT、OLED與E-Paper等，其各自有不同的技術瓶頸，CSTN是視角狹窄、響應速度過慢；a-Si TFT為耗電量與成本較高；LTPS TFT的良率不易提高；而OLED的材料與製程尚未成熟；至於E-Paper則面臨響應速度過慢、材料與製程尚未成熟等問題。  

TFT為手機顯示器技術主流  

上述平面顯示器技術的特性不同，最適合手機應用的主流技術則是TFT與STN，2006年TFT面板的市場規模達約5.4億片，首度超越STN面板的約 4.3億片(圖1)，預期未來幾年，TFT面板將以倍增的速度拉開與STN面板的距離。至於OLED顯示器技術，力盛光電總經理高瑞隆表示，該技術發展相當緩慢，主因在於彩色化及良率不足，加上手機面板尺寸主流已邁入2.4吋，但2.0吋以上的OLED面板價格相當昂貴，因此目前多應用於MP3播放器，手機應用則是少量應用於次面板。  

手機功能引導面板技術發展方向  

全球主要的TFT面板廠商皆位於亞洲，尤其是日本、南韓、台灣與中國大陸等地，雖然其技術不盡相同，但殊途同歸，手機成為各廠商積極搶食的市場大餅。而手機正受到多媒體服務應用的影響，朝高效率功能整合方向發展，未來的手機不再只是提供語音的功能，而是成為提供新聞、網際網路、行動電視、遊戲、定位導航、照相、音樂、視訊會議及郵件傳遞等功能的多媒體多工器。  

根據拓墣產業研究所的報告顯示，2007年全球手機出貨量將達11億支，其中，智慧型手機將達1.3億支，MP3手機則達3.8億支，至於電視手機則有 3,800萬支，拓墣產業研究所光電研究中心研究員柏德葳表示，雖然MP3播放器的成長令人吃驚，但可播放MP3的音樂手機數量也相當驚人，可即時播放視訊與錄製影片的手機亦急速增加，多媒體手機市場規模將在2007年成長至約130億美元。  

從2006年國際手機大廠所推出的產品組成來觀察，三星與樂金以折疊式手機為主力，所占比重高達80%，而摩托羅拉、三星、樂金與索尼愛立信在螢幕上的組成比重均集中在中高階手機，其中，三星與樂金雖然切入低價手機市場，卻以採用65K色螢幕為主。  

蘋果繼iTunes手機Rokr後，宣布即將推出iPhone手機(圖2)，iPhone不僅可當作手機，還保有所有新款iPod的功能，在手機螢幕上能夠播放歌手MV、上網啟動電腦系統運作，以及採用手指觸控操作系統，因此蘋果打算採用的螢幕特性為主螢幕色彩65,536色的3.5吋TFT LCD、320×480畫素與多點觸控式(Multi-Touch)介面。  

綜合觀察，隨著手機逐漸成為多功能、多媒體的個人多媒體手機(Personal Multi-media Mobile Phone, PMMP)，手機面板規格也朝大尺寸、高解析度(圖3)、全彩化、高亮度、廣視角及輕薄化等方向發展，甚至加入3D顯示技術與防窺視LCD技術，同時，系統面板(System On Glass, SOG)技術(表1)也日趨精密與複雜。  

手機功能擴大面板尺寸與解析度  

大尺寸與高解析度畫面可顯示更多、更清楚的資訊內容，智慧型手機可謂引領此一潮流的先驅，智慧型手機能夠帶動高畫質面板的需求，主要是因為智慧型手機剛出現時，便被視為手機與PDA的結合，因此廠商通常將操作介面換成微軟Windows，行事曆換成微軟Outlook，至於瀏覽器則換成IE，為了符合這些需求，螢幕也隨之加大。  

高瑞隆表示，2006年中國大陸最熱門的入門手機TFT面板尺寸為1.8吋，其次為1.5吋，預期2007年將直接跳過2.0吋與2.2吋，2.8吋的需求將大幅攀升，其次為2.4吋，原因即在於TFT面板價格競爭激烈，2006年2.0吋以下的TFT面板價格跌幅便高達50%，而驅動晶片的降價幅度更大，以128×120解析度的面板來說，剛開始兩顆驅動晶片要價6美元，如今單晶片的價格竟不到1美元。  

新一代的行動電視也正促進手機面板大尺寸化，柏德葳表示，隨著行動電視應用如數位多媒體廣播與串流視訊等動態影像功能逐漸應用在手機，對於高畫質、高解析度面板的需求將會提高，並促使TFT-LCD與AMOLED等手機螢幕朝向此趨勢發展，各手機廠商亦配合電視手機的需求而採用2.2～3.0吋手機螢幕、並往高廣視角、高解析杜、高亮度、高對比及低耗電的趨勢發展，甚至採用電視面板技術及寬螢幕規格如16：9或16：10等，如NTT DoCoMo FOMA SH903iTV與au W44S電視手機即採用3.0吋QVGA+。  

此外，由於使用者以手機上網時，通常無法觀看網頁全貌，即使現在已有不少手機支援QVGA(320×240)解析度(圖4)，但仍無法滿足需求，日立便推出一款2.9吋、略大於VGA、具800×480解析度的手機螢幕，且視角為170度、對比為400：1，以滿足使用者需求。柏德葳表示，由於隨著解析度提高，相對地畫素TFT的開口率則降低，而為了維持亮度，須提高背光板的亮度，耗電量也隨之上升，因此日立必須重新設計新的畫素TFT結構，以降低耗電量。  

薄形面板正發燒  

各面板大廠正致力於手機面板的輕薄化，如三洋愛普生圖像設備公司(Sanyo Epson Imaging Devices)便開發出一款薄形面板，其尺寸為2.2吋、解析度為320×240，但厚度僅有1.1毫米，並以380cd/m2高亮度為賣點，柏德葳表示，該公司是對採用厚度0.2毫米玻璃基板製成的面板進行後期加工後，通過切削玻璃以縮減厚度。三星也推出全球最薄手機用液晶面板，其厚度僅有0.82毫米。  

LCD模組在2006年平均厚度為1.86毫米(圖5)，預計2007年時將縮減至1.5毫米，東芝松下顯示器技術(TMD)則是透過減低玻璃基板的厚度，從0.5毫米減至0.2毫米，以進一步縮減面板模組厚度。  

提升廣視角與開口率  

隨著手機上網、全球衛星定位系統(GPS)的功能使用趨於普及，手機螢幕顯示全瀏覽化的趨勢也因而產生，三星便開發出IPS技術，而台灣廠商多採用MVA技術，拓展觀看角度。  

在開口率方面，高瑞隆表示，以1.8吋面板來說，需要兩顆發光二極體(LED)，2.0吋需要3顆，2.4吋則需要4顆，尺寸加大勢必增加LED數，也提高成本，若能有效增大開口率，也能提升亮度，便可減少LED的採用。  

3D與防窺視LCD技術應運而生  

由於3D遊戲功能進駐手機，進一步加深手機對於顯示螢幕的畫質要求，除了高解析度、高彩度與高響應速度外，也增加對2D/3D影像處理特效的需求。也有些面板大廠如三星、夏普等，為了加深3D視覺上的效果，並免除具3D效果的眼鏡或其他裝置，因此開發面板本身便具有3D顯示效果的技術。  

夏普則為NTT DoCoMo客製化的手機DOLCE為世界上首款採用Veil View行動ASV液晶面板，具有可任意切換視角、防止窺視的功能，且提供任意選擇4種畫面的類型。  

雖然上述趨勢已經成形，高瑞隆提出幾點反向思考的方向，他表示，從消費者角度來看，半反穿透式顯示螢幕是否有其需求性值得思考，因為其造成光罩成本增加且亮度降低，同時，16.7M極高色彩數因為在圖像檔增大的同時，記憶體也必須加大，也應考量其必要性。  

此外，薄形化並非無上限，手機的握感仍相當重要，高瑞隆表示，當手機面板薄度低於10毫米，甚至趨近於名片的厚度時，不僅難以手持，亦無耐摔性可言。  

(詳細圖表請見新通訊元件雜誌73期3月號)