從今年4月三星公佈全球首款3D立體LCD TV開始,到現在已經有7個多月。目前3D電視市場的主流顯示技術大致為何?在技術上和價格成本上具有哪些特性?未來3D電視的技術趨勢究竟為何?市調機構DisplaySearch最新的一篇分析報告,相當具有參考價值。
DisplaySearch在這篇名為「3D顯示技術及市場預估報告」裡指出,配戴眼鏡式的3D顯示技術,仍是3D電視的主流,其中連續切換畫面(frame sequential)結合主動快門式(active shutter)眼鏡的顯示技術,市佔率已高達98%,已經主導了3D電視!
另一方面,目前市面上採用偏振透鏡式(polarizer filter;retarder)的3D電視產品,雖然屈指可數,不過相關技術已漸趨成熟。友達和LG是偏振透鏡式3D面板的主要供應大廠,今年LG電子已經出貨15000片偏振透鏡給英國3D電視大廠Sky;友達在32~65吋的偏振式3D面板,即將在2011年第1季出貨,中國的長虹和TCL集團將採用65吋面板作為高階3D電視產品之用。
不過DisplaySearch認為到2011年,偏振透鏡式的3D電視取得可觀市佔率的機會雖然並不是沒有,但仍是微乎其微。
兩項技術都各有優劣,基本上,偏振透鏡式3D顯示技術的眼鏡能更為輕薄而簡化,重影干擾(crosstalk)問題較少。另一方面,連續切換畫面結合主動快門式眼鏡則可以支援1080p高畫質視訊,進一步滿足藍光3D立體內容的播放需求。不過連續切換畫面結合主動快門式眼鏡雖然可以改善重影干擾問題,但是眼鏡重量無法減輕,也比較會造成眼睛不適,偏振透鏡式3D顯示也會有顯示解析度不足的問題。
深究來看,連續切換畫面是藉由120/240Hz高倍頻的畫面更新轉換率技術(frame rate conversion)來傳遞3D畫面。以240Hz 3D電視為例,向左右眼個別顯示每秒120張圖幀,由ME/MC動態預估和動態補償演算晶片和時序控制(T-CON)晶片來處理。為了降低重影干擾,在每一邊ME/MC動態影像顯示各嵌入一個黑色圖幅,這樣實際上左右眼便能達到肉眼習慣的每秒60圖幀頻率(60Hz)。240Hz的畫面更新轉換率技術,可以支援2D和3D顯示,而光是靠ME/MC改善動態影像技術,只能支援2D影像的流暢度。
連續切換畫面3D顯示功能的優勢在於,成本價格的增加幅度並不高,而且,連續切換畫面3D顯示技術成本與面板尺寸大小無關。越大的面板尺寸,也是採用同樣的ME/MC、T-CON和SoC和發射器成本價格。DisplaySearch估算,相較於60Hz的2D電視,支援240Hz倍頻的連續切換畫面3D顯示功能、結合主動快門式眼鏡的成本價格,只有增加70~80美金,可在消費者預算接受範圍之內。
至於偏振透鏡式3D顯示,並不需要畫面更新轉換率技術和ME/MC晶片,60Hz低倍頻畫面顯示就夠用了,除非是想藉由ME/MC改善動態影像來提昇2D顯示畫質。但是偏振透鏡式3D顯示的成本,就跟面板尺寸大大地有關了。隨著尺寸增大,偏振玻璃和薄膜的尺寸也要跟著增加。
最關鍵的是貼合製程。偏振玻璃或薄膜與LCD面板上偏光層之間的完整貼合,雖然可以靠水膠(liquid adhesive)或是光學膠帶(optically clear adhesive;OCA)方式進行貼合,但技術上有一定的困難度。因為偏振透鏡和LCD面板之間的貼合,要注意到畫素對畫素的精確度,這樣才能正確地處理掃描式L/R圖幅下奇數和偶數水平線的偏振度。
因此,儘管採用偏振透鏡式3D顯示的陣營會認為重影干擾較少是其優勢,但是偏振透鏡式3D顯示的成本價格仍是偏高。除了偏振材料外,還有貼合製程、以及精確的良率要求。隨著尺寸越大,這個偏振透鏡3D顯示的製程良率也跟著下滑。這就會影響到偏振透鏡式3D顯示的量產和普及能力。
值得注意的是,DisplaySearch認為,42吋3D面板是這兩種技術競爭的應用交叉點。42吋以上更大尺寸的3D電視,連續切換畫面結合主動快門式眼鏡較有競爭力,而偏振透鏡式3D顯示則可能在42吋以下較為吃香。但如果不考慮3D電視要不要支援1080p高畫質功能,那麼32吋可能會是偏振透鏡式3D顯示的最佳起跑點。
整體來看,連續切換畫面結合主動快門式眼鏡的3D顯示技術,成本價格較低,有助於3D電視的普及化。到2011年,連續切換畫面結合主動快門式眼鏡仍是3D電視的主流技術,偏振透鏡式3D顯示也會有些許成長。但長遠來看,裸視3D(auto-stereoscopic 3D)將會逐步取代這兩種配戴眼鏡式3D技術。