新一代行動顯示技術正百花齊放。提高螢幕解析度、可量產化電子紙、2D轉3D、AMOLED或是浮出檯面的廣視角，都正成為市場高度矚目的焦點。控制晶片、驅動晶片以及系統單晶片設計，更是掌握顯示品質、可靠度以及降低功耗的關鍵。

【撰文／鍾榮峯】
新一代行動顯示技術正百花齊放。提高螢幕解析度、可量產化電子紙、2D轉3D、AMOLED或是浮出檯面的廣視角，都正成為市場高度矚目的焦點。控制晶片、驅動晶片以及系統單晶片設計，更是掌握顯示品質、可靠度以及降低功耗的關鍵。台廠正以鴨子滑水之姿，積極搶攻新一代行動顯示驅動和控制晶片新商機。
新一代行動顯示技術正百花齊放。除了提高智慧型手機螢幕解析度之外，無論是可量產化的電子紙技術、還是發展潛力十足的2D轉3D和AMOLED、或是浮出檯面的廣視角，都正成為市場高度矚目的焦點。
中小型尺寸行動裝置強調更高解析度、高反應速度和顯示界面、高畫質以及低功耗的設計要求。為配合尺寸輕薄與低耗電等產品特性與需求，行動顯示晶片設計朝向整合時脈控制器（TCON）、DC/DC converter以及源極和閘極驅動IC的系統單晶片（SoC）為發展主流。除了顯示材料和製程之外，控制晶片、驅動晶片以及系統單晶片設計，更是掌握顯示品質、可靠度以及降低功耗的關鍵。
瞄準qHD和HD720 提昇智慧手機解析度
首先，市場對於智慧型手機螢幕顯示解析度的要求越來越高，進一步帶動小尺寸高階驅動IC的需求量，面板驅動晶片台廠也紛紛轉向開發小尺寸高階驅動IC的行列。
目前智慧型手機最廣泛的螢幕解析度為HVGA（320×480）與WVGA（800×480），當蘋果iPhone4推出960×640的高解析度Retina顯示器之後，便刺激了智慧型手機大廠對於螢幕解析度的激烈競賽。市場預估智慧型手機螢幕解析度將快速提升到WVGA、類高畫質qHD（960×540）和HD720（1280×720）等級。
於是智慧型手機大廠對於螢幕高解析度的需求，也進一步推動高階小尺寸顯示器驅動晶片的技術革新。整合型驅動IC 內嵌SRAM 的容量，隨著解析度提高而增加，同時支援通道數也隨之增加。因此高階智慧型手機驅動IC的單價，可高出一般功能型手機和白牌手機大約5～10 倍。具有更高的毛利率。
拉高解析度 驅動IC台廠紛紛加碼
目前全球中小尺寸面板驅動IC代表廠商包括三星、東芝、瑞薩、NEC、Seiko、三洋、矽創、聯詠、奇景光電（Himax）、夏普和旭曜科技（Orise Tech）等，聯詠、奇景、矽創及旭曜等主要台廠，市佔率約在5～8％之間。市場人士認為在高階驅動IC開發技術及整合能力較強、可供應小尺寸qHD高解析度驅動IC的廠商，大致以聯詠、三星、Renesas、旭曜和奇景為主要代表。
市場人士表示，原本在Color STN 驅動IC市佔率最高的矽創，已轉進中國白牌手機進而佈局品牌大廠手機供應鏈。旭曜則是淡出中國白牌手機市場和品牌大廠功能型手機供應鏈，轉進智慧型手機驅動IC 供應鏈。至於聯詠則是因大尺寸驅動IC需求成長趨緩，也正積極佈局智慧型手機驅動IC供應鏈。
5月底旭曜便與台積電宣布合作首推可支援HD720高解析度的驅動IC，採用台積電80nm高壓製程技術，此一製程將銅線互連（Copper wire interconnect）整合於12吋高電壓製程技術，宣稱更具有高密度的靜態隨機存取記憶體以及增加20％速度的優勢。
記憶體大廠茂德也積極切入此領域，近日與SilTerra共同宣佈，中科12吋晶圓廠將採用SilTerra先進0.13微米和0.11微米高電壓製程技術，生產小尺寸面板驅動晶片。目前已在試產階段，預計於今年第4季開始量產，以此作為轉型營運智慧型手機市場的起始點。
裸眼看行動立體 2D轉3D晶片有撇步
3D行動顯示也成為媒體平板、智慧型手機、遊戲機等熱門應用之一。行動顯示螢幕若要呈現立體3D效果，不用配戴眼鏡的裸視3D技術會是最適合的選擇方案。不過3D數位內容緩不濟急，製作成本也過高，深度攝影機尚未普及。於是將既有2D內容轉化成裸視3D效果，便成為行動顯示3D視覺效果的最佳解決路徑。也因此2D轉3D晶片設計便成為重要關鍵。
景深轉化結合深度圖像繪圖
德國類比晶片大廠Dialog Semiconductor就推出量產化的2D轉3D轉換器晶片，強調整合全面的視差屏障（parallax barrier）控制及像素格式化（pixel formatter）和驅動技術，可進一步支援具備3D顯示功能的遊戲機、智慧手機和媒體平板裝置。這款驅動晶片可讓2D圖像和視訊影像轉化成景深深度圖（depth map），將圖素（picture elements）區分為前景和背景畫素，並且用這2個畫素即時地表現每一個原始2D畫素。而深度圖則用來確保每個畫素之間分割和偏移的程度，畫素偏移程度越高，3D顯示效果也越明顯。
另外，加拿大公司Communication Research Centre（CRC）也推出2D轉3D演算法技術，自己開發所謂CSDM技術（colour-based surrogate depth maps）。此項技術發掘出2D影像中的3D線索，利用人體視覺特性去創造出人工景深影像。CRC並運用深度圖像繪圖法（depth image-based rendering）去運算畫素偏移、邊緣平滑和曲面補償。整合這兩項技術，便可針對行動裝置的2D內容轉化成裸視立體3D（S3D）的視覺效果。
3D整合時序控制 台廠單晶片不落人後
在此領域台廠也不落人後。台灣工研院在Computex和光電展期間所展示的隨機區域化2D轉3D切換立體顯示技術，以自行研發的微位相差膜技術為核心的裸眼立體顯示器，可任意選擇區域位置或大小，進行2D/3D切換的功能，而且兼顧2D區域與3D區域影像顯示時亮度的差距，可使2D文字清晰度與高解析度螢幕相同，同時在3D顯示區域內又可顯示生動的立體影像，針對行動裝置廣告顯示可表現出多元化應用效果。
值得注意的是，奇景光電推出3D轉換功能結合時序控制的整合單晶片，除了可將平面2D影像內容轉化成立體裸視3D畫面外，更可自由調整景深。此外，演算法設計可即時將2D影片轉換成3D，不需要事先轉檔，對影像細節都能產生立體效果。並且，這顆3D TCON晶片可接受HDMI1.4介面的3D格式轉換功能，讓3D的顯示器能接受各種3D內容，同時能將不同的3D輸入來源，轉換成顯示器的3D格式，因此可適用於各種新一代的3D面板。另外3D TCON晶片可支援120Hz技術，以及9個視角的3D影像輸出的兩種不同3D技術，同時支援包括柱狀透鏡和視差屏障等不同裸視3D面板顯示方式，甚至是需要配戴特效眼鏡3D顯示器。
針對媒體平板裝置，單一整合3D TCON可取代複數顆的3D轉換晶片和傳統時序控制器，再與面板貼合。若應用在智慧手機裝置，由於時序控制和驅動晶片已經先整合於面板中，因此只需提供2D轉3D以及3D格式轉換功能，即可讓智慧手機直接執行2D轉3D內容，同時接收輸出各種正確的3D格式，讓3D顯示功能呈現在既有面板中。