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N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y 第肆章 產業分析
根據美國顧問公司Gartner 在 2018 年提出的報告顯示 2017 年度全球的智慧 型手機總銷售量超過15 億台(Meulen, 2018)、研調公司 IHS Markit 的報告也 顯示2017 年全球電視總銷售約 2.15 億台(McDonald, 2018)，身為這些終端消 費性電子產品的零組件之一—平面顯示器產業中的面板產業，扮演了將所有資 料呈現與娛樂資訊視覺化的核心角色。加上IHS Markit 研調機構在 2017 年釋 出的面板產業報告中顯示面板全球市場規模2014~2020 歷年的變化趨勢，在探 討歷年規模變化下，即便在市場規模的最低點，每一年仍舊會超過1,000 億美 金(Park, 2019)，可見平面顯示器面板產業在全球各大市場的重要性。本研究在 進行產業分析時會根據面板技術簡介、供應鏈簡介及五力分析三大方向進行探 討。
第一節 面板技術分析
一、顯示器顯示原理
顯示器，主要係藉由許多微小的畫素以光的三原色方式排列，藉由光通過 的不同而呈現出不同的色彩，其組成架構如圖5，主要由背光模組與液晶面板 兩部份組成。背光模組內，主要是由集光片、擴散片、擴散板、冷陰極燈管(或 LED)以及反射板組成，在冷陰極燈管(或 LED，Light-emitting diode，發光二極 體)發光後藉由反射板、擴散板、擴散片增加光的散射表現，再經由集光板(類 似三稜鏡的原理)將亂序的光線集中至約 70 度角的範圍以增加光的利用率，進 而將光線均勻且有效率的傳到液晶面板。此外根據背光源的像素點距離則會影 響消費者在觀看的品質，距離越近，畫素越高、影像愈細膩。
液晶面板則是由偏光板、玻璃基板、濾光片、配向膜和液晶所組成，主要
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在控制光的通過與否及顏色呈現。顯示器上的每一個畫素由懸浮在兩層透明氧 化銦錫電極（又稱配向膜）之間的一列具有方向性的液晶分子層，外側有兩片 偏振方向相互垂直的偏光板組成，這代表要是液晶分子層沒有偏動，光線會在 通過兩面偏光板時全數被遮住。其中內部液晶分子層可以藉由靜電進行操控方 向引道光線通過另一層偏光板，過程中會利用濾光片改變光的顏色，形成最後 出現的彩色影像。
圖 5 LCD 面板架構示意圖 資料來源：Su Wei Cheng (2007)
另外，在液晶面板發展成熟後，市場中的面板公司開始推動OLED 技術。
與需要背光源的液晶螢幕相比，OLED 全名為 Organic Light-Emitting Diode，
有機發光二極體，以此元件與技術做出來的顯示器比起液晶螢幕更輕薄、具有 可撓曲性、全彩高亮度、省電的特性。OLED 的發光原理主要是以一外加偏壓 施予具有發光特性的有機物質內的電子能階上升形成激發光子(稱為激態)後，
將能量釋放出來而回到基態的過程中，所釋放的能量換以熱能及光能的形式呈 現，而該光能的某一部分則會作為OLED 的發光。業界則將有機發光高分子通 常會直接塗佈在導電玻璃上，因此OLED 不需要背光模組就能夠呈現色彩，也 增加顯示面板許多的特性，如圖6。
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圖 6 OLED 面板架構示意圖 資料來源：LG 官網
二、面板生產線代數
在進行面板的製程技術介紹前，本研究先介紹一項對於面板來說很重要的 底層材料—玻璃基板。玻璃基板是在製作LCD 面板(liquid crystal display，液 晶顯示器)的主要製程原料，就好比大尺寸的矽晶圓，是一種高精密透明的電子 零件；其角色定位就好比是半導體產業中的晶圓，因此LCD 產業對玻璃基板表 面精度要求之標準都要完美幾乎不得有瑕疵。同時，對一家面板生產工廠來 說，能夠一次生產越大尺寸的玻璃基板，進行切割成更多的的小面板，生產成 本越能夠降低，但是所需要的技術要求也會越高。
面板製造廠的生產線通常都用代數作為區分，越高生產線代數的工廠能夠 生產越大尺寸的玻璃基板，從4 代開始(680mm× 880mm)至今全球最高的生產 代數為10.5 代，生產玻璃基板的尺寸為 3370mm × 2940mm。除了降低面板的 生產成本而加速面板廠持續提升代數外，另一個原因則是為了達到客戶端對於 其終端產品的規格需求。終端使用者對於視覺享受的要求越來越高，從過去電
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視的32 吋到 50 吋，除此之外，根據市調機構 IHS 提出的預測，2017 年 50~59 吋液晶電視佔全球電視出貨比重預估將突破五成，為51.7%，大幅超過 40~49 吋的 35.3%，反映出消費者對電視的需求持續朝大尺寸趨勢發展，更不提許多 公司都已經在朝向65 吋、75 吋發展，種種因素帶動產業對面板尺寸提高的需 求，而許多市場中的面板廠也前仆後繼的獲取技術以提升工廠的代數。
三、面板技術
承上述所提及面板廠的世代後，每間工廠生產的面板仍舊是還有其不同之 處，其中目前在市場上普遍為生產終端產品(電視、筆電、手機…等)廠商所採 用的面板技術主要有以下五大種類：TFT-LCD (Thin film transistor liquid crystal display，薄膜電晶體液晶顯示器)、Mini LED、Micro LED、OLED、
QLED。在這五類之中，只有 OLED 不需要背光源可以自發光，其他都需要有 背光源；在需要有背光源的面板技術發展趨勢主要是著重在改良背光模組，以 達到更優質的視覺享受，以下表 3 呈現五個不同的技術各自的特色及優缺點：
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表 3 面板技術種類比較
資料來源：本研究整理
從上表可以看出即使已經發展出許多面板相關技術，主要受限於技術成熟 度與製造成本的控制，在目前的市場上，下游廠商(電視、筆記型電腦製造商) 青睞的主要還是以薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)為主(友達年報，2018)。
薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)主要是由上下兩片偏光膜加上二片玻璃 基板(分別是 TFT 玻璃和彩色濾光片玻璃)，中間注入液晶(Liquid Crystal)，而 玻璃的邊緣有控制電路板、驅動 IC，最後加上背光模組而組裝完成(陳泳丞，
2004)。而 TFT-LCD 在製程上基本可以分成三個階段的製程：1.TFT 陣列製 程，又稱Array 或 TFT Process，為前期製程，其製程方式與半導體類似都需要 經過金屬濺鍍、顯影蝕刻，只是將薄膜電晶體製作在玻璃上，而不是矽晶圓。
2.液晶製程，又稱 Cell 或 LCD Process，又稱中期製程，根據前項製成的玻璃
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為基板，和彩色的玻璃基板結合，且在基板間注入液晶。 3.模組組裝製成，又 稱Module Assembly 或 LCM Process，通常稱為後期製程，將液晶製成後的玻 璃與其零組件項背光板、電路或外框…等組裝的生產作業。(友達年報，2018)
對TFT-LCD 來說，底層的薄膜電晶體攸關著每個畫素所佔之面積，更決 定了液晶螢幕的解析度和最大亮度，因此，背光源之間的距離越密，液晶螢幕 就能夠有越高的解析度。另外，由於電子是先通過電晶體使液晶分子偏轉才會 顯示出畫面，所以底層電晶體的電子遷移率就會影響到整個液晶螢幕的功耗大 小；電子遷移率越高，功耗就越低。根據LCD 液晶面板使用的材料不同，又可 分為a-Si(非晶矽)、IGZO(銦鎵鋅氧化物)、LTPS(低溫多晶矽)。
表 4 2013 年 TFT-LCD 面板製造材料比較
資料來源：Kuo, Yue. (2013)
從表 4 顯示，LTPS 面板的技術是三者裡面最先進的，顯示效果也最好，
當時的缺點就是產品良率低、成本高，但是隨著對於LTPS 技術的發展，良率 提升，成本也相對降低，目前成為市場上主流且最受歡迎的產品，被廣泛的使 用在高階手機上；根據研調機構WitsView 調查，2018 年 LTPS 機種占整體智慧 型手機市場的比重為37.6%，大於 a-Si/IGZO 的 33.0%。