平面顯示器設備產業

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第三節 平面顯示器設備產業

產業基本資料

平板顯示器 (FPD, Flat Panel Display) 的作用原理可視為兩片玻璃基板中間夾著 一層液晶，上層的玻璃基板是與彩色濾光片 (Color Filter)結合，而下層的玻璃則 有電晶體鑲嵌於上。當電流通過電晶體產生電場變化，造成液晶分子偏轉，藉以 改變光線的偏極性，再利用偏光片決定畫素(Pixel)的明暗狀態。此外，上層玻璃 因與彩色濾光片貼合，形成每個畫素(Pixel)各包含紅藍綠三顏色，這些發出紅藍 綠色彩的畫素便構成了面板上的影像畫面。

平板顯示器的三段主要的製程:

 前段（為本文所著重的製程）

製程與半導體製程相似，但不同的是將薄膜電晶體製作於玻璃上，而非矽 晶圓上。

 中段

將上一個製程的半成品與彩色 濾光片的玻璃基板結合，並在兩 片玻璃基板間灌入液晶(LC, Liquid Cristal) 如右圖。

 後段模組組裝

將中段製程後的玻璃與其他如背光板、電路、外框等多種零組件組裝的生 產作業。

圖表 6: 液晶面板基本構造圖 (TFT-LCD 簡介，友達光電)

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和半導體產業不同，由於人眼所能看到的線路寬度有限，平板顯示器的技術所追 求的，不在於線路的粗細，而是在於面板的尺寸大小、清晰度、及螢幕的反應速 度。

主要面板設備業廠商

在這個產業中，主要設備商按規模大小，依序為應用材料 (Applied Materials)、

優貝克 (ULVAC)、及東京威力 (TEL)。

就像半導體晶圓廠以晶片尺吋及線路寬度為分界，平板顯示器設備是以「世代」

級數做為分野。截至 2010 年，位於大阪 堺(Sakai)市的夏普是全球唯一的第十代 平板顯示器廠。下圖為各世代玻璃基板尺寸比較圖

圖表 7: 各世代玻璃基板尺寸比較圖 (TFT-LCD 產業介紹，元智大學工業工程與管理系，2009-05-05)

目前幾乎所有的平板顯示器製造商都集中在日、韓、台灣、及中國四個國家中。

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在投資成本上，一座 8.5 代平板顯示器廠約需 $7.6 億美金。不同於半導體廠，

平板顯示器廠在建造時必須考慮地板的承重能力，因為一部 8.5 代的生產設備重 達 250 公噸，長達 69 公尺。

商業模式與策略

面板的設備產業與其他高科技電子產業不同之處在於它必須結合許多不同的相 關產業，才能在強烈的競爭中出類拔萃。這些相關的產業包括：

 高科技玻璃產業：這產業以康寧 (Corning) 為首，專門製造面板及觸控螢 幕所使用的面板玻璃，如康寧於 2011 年發表不但輕薄而且耐磨不易破裂 的大猩猩 (Gorilla) 玻璃。

 背光模組：首推發光均勻而且超薄的 OLED (Organic LED, 有機發光二極 體)。它能將目前的電視壓縮到只有 0.4 公分。不但使得電視變得輕薄，也 降低能源消耗達三成之多。除此之外，OLED 技術也使得未來軟或螢幕 (可折疊、可捲曲) 變為可能。目前 OLED 電視兩大領導品牌均為韓國廠 商三星及 LG。

 傳播媒體及系統軟體產業：縱然有好的硬體，一部電視若沒有好的內容或 一部智慧型手機沒有好的軟體，它仍無法獲得消費者的青睞。因此這個產 業在大尺寸電視產品上仍必須結合如 3D 及高畫質 (HD, High Definition) 節目的製作。而在觸控面板產品上必須結合手機、平板電腦、軟體商，才 能得以成功地勝出。

對面板設備產業來說，其研發重點在於提供面板製造商更快速、更低成本、及更 佳清晰度的製程。最新的 IGZO (銥鎵鋅金屬氧化技術)製程，便是利用數種不同金 屬氧化之後所產生的特性來製作面板的線路，也就是在新一代 iPad 上被蘋果公 司大做廣告的視網膜技術。

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