省電不是全部!友達揭密綠色液晶面板

2009年5月,首屆“友達技術趨勢論壇”在蘇州舉行
2009年5月的首屆“友達技術趨勢論壇”讓我們對液晶面板產業乃至整個平板顯示行業的領導者之一友達光電(AUO)的“綠色承諾”有了一個大概的了解(《32吋25W 友達挑戰Mission Impossible》)。然而,“綠色環?!苯^不僅僅是“省電節能”這么簡單,平板電視機追求“更輕更薄”的背后,其實還有除審美之外的其他推動力……
● 節能只是第一步
2007年,友達光電研發出了全球先進片節能概念的32英寸液晶面板,并于當年9月的橫濱FPD International公開展示;2008年6月,友達光電率先將節能概念的26英寸及32英寸液晶面板導入量產,由于節能比率高達50%,成為節能產品的典范,因此被陳列于2008年7月7日至9日在北海道洞爺湖召開的八國峰會會場,凸顯綠色環保的議題。
時間進入2009年,友達光電進一步延伸“環保-綠色地球”理念,將節能液晶面板拓展到了全高清、大尺寸系列,節能效率比2008年的產品進一步提升,幅度超過40%。隨著8.5代線的投產,到2010年,友達節能液晶面板的尺寸將超過55英寸,并且節能效率比2008年的產品提升50%以上。
以32英寸高清液晶屏為例,2007年友達首次推出時功耗為107W,2008年量產時便一舉降低到54W,所需電力不僅比傳統32英寸液晶面板大幅減少達50%,更將冷陰極燈管(CCFL)背光源數量由傳統的16根直型管減少到了4根U型管,并將每根燈管內的汞含量大幅減少達82%。計劃于下半年推出的新品功耗將低至50W,而到2010年,友達光電還將推出更新的產品——功耗32W的32英寸節能屏。
● LED背光:更輕、更薄、更環保在宣傳節能的同時,國內市場的液晶電視機也正在把“纖薄”外觀作為新的賣點,其實這同樣離不開液晶面板廠的推動與支持。
同樣以32英寸為例,目前國內市場大部分機型的機身厚度都在10cm~12cm之間,而少數以“薄”為賣點的機種能夠做到8cm左右。就友達而言,目前向某些客戶提供的樣品厚度已經縮減到4.3cm——預計這樣的厚度有望在一年內成為主流。

薄型面板的現在與未來——圖左為厚度2cm的友達超輕薄32吋液晶面板
而通過薄型背光源和側光式布局的采用,到2010年,友達光電將把32英寸液晶屏的厚度進一步縮減到2.5cm~3cm,相比目前的機型“瘦身”60%以上。在2010年以后,雖然LED背光的滲透率將迅速增加,友達光電仍會持續投入傳統CCFL背光的研發,預計面板厚度將進一步縮減到1.3cm!

LED的實力——46英寸全高清節能型液晶面板,厚度不足10mm
當然,未來兩年發光二極管(LED)背光技術將成為液晶電視機薄型化以及節能的關鍵因素,在這方面友達光電也進行了完整的開發布局。由于LED背光源技術具有無汞環保的優勢,還可使設計薄化并提高效率,因此友達利用該技術開發出一系列創新、超薄的產品和技術,包括7.8mm的LED背光32英寸超薄液晶電視屏、9.8mm的LED背光46英寸超薄液晶電視屏。
● 節省材料:從生產到運輸隨著新世代玻璃基板尺寸的放大,液晶面板的關鍵零組件之一——彩色濾光片的制造也開始走向綠色制程。
傳統的彩色濾光片采用蝕刻制程,耗費材料甚多且步驟繁復,不僅需要RGB三原色的光罩,曝光及顯影的步驟也必不可少。而新開發的噴墨式印刷彩色濾光片技術不僅可以節約RGB三原色的光罩成本,也可省略復雜的曝光及顯影制程,更將節約1/3的原料并減少生產過程中的廢棄物,可同時滿足簡化生產制程、縮短生產時間及落實環境保護三大目的。
除了生產環節,在包裝運輸方面友達也有創新的解決方案。目前已經開發出的“全紙式液晶面板包裝緩沖結構”的工業包裝設計,憑借省資源、易回收、低污染以及降低物流成本等優異特性,幫助友達以唯一非專業包裝設計公司的身份一舉贏得“綠色包裝設計獎”!
具體而言,這種包裝設計的主要特色為降低面板保護緩沖距離、增加每箱可裝載片數、減少包裝材料用量以及將包裝體積最適化,因此可有效利用集裝箱的裝載空間,提升運輸效率同時減少運輸費用。此外,這種設計更提升了包裝材料的結構強度,使貨物可承受重壓并進行堆砌,最高可堆至1.5層樓高,為客戶大幅節省貨物暫存倉庫的空間。
同樣值得稱道的是,包裝材料全部采用瓦楞紙為原料,使用卡合結構,易于拆裝并且完全無需膠水黏貼,增加外箱耐壓強度的同時實現了材料100%回收再利用。
● 設計簡化:從面板電路著手除了背光、電源、彩色濾光片、包裝材料等等之外,友達光電更進一步從TFT-LCD面板本身的設計入手進行簡化,真正“從內到外”貫徹友達的“綠色承諾”。

COG技術示意圖,左為傳統工藝,右為友達COG
傳統的TFT-LCD面板采用分離式設計,驅動IC芯片貼附在一塊專門的電路板上,通過軟排線與玻璃基板連接,實現對液晶分子的控制。而友達光電幾年前導入生產的COG(Chip On Glass)技術將驅動IC芯片直接放置于玻璃基板上,在節省原材料、降低生產成本和面板重量的同時還有利于提高面板分辨率和包裝密度。
為進一步降低IC-bonding的時間及成本,友達也開發出GOA(Gate Driver on Array)技術,將驅動IC中的Level shift和Shift register功能分別集成到PCBA及TFT玻璃基板中,可減少TFT-LCD模塊的邊框,使產品更加薄型化,成本也更具競爭力?!?
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