高畫質(zhì)液晶面板傳奇：AMVA的前世今生
不要迷戀哥，哥只是傳說。
2005年，當(dāng)富士通（Fujitsu）將液晶顯示相關(guān)專利及設(shè)備完全移交給夏普，MVA廣視角技術(shù)的身影在平板顯示領(lǐng)域逐漸遠(yuǎn)去，曾經(jīng)在液晶領(lǐng)域獨領(lǐng)風(fēng)騷的一代豪門的故事也終于成為一個傳說。
2008年11月，日本橫濱。在FPD International 2008的展會現(xiàn)場，一塊靜態(tài)對比度達(dá)到5000:1的液晶面板引起了更多的驚嘆——它不是遙不可及的實驗室樣品，也沒有故弄玄虛的技術(shù)噱頭，深沉的黑色和豐富的細(xì)節(jié)都是真實——它是一塊剛剛量產(chǎn)的液晶電視面板，它就是友達(dá)光電的AMVA3。
MVA的傳說，在友達(dá)復(fù)活。
半年以后的2009年5月12日，中國蘇州的第一屆友達(dá)技術(shù)趨勢論壇上，我們有幸親眼目睹了AMVA3的驚艷表現(xiàn)，和橫濱FPD展上的亮相比起來，8000:1的靜態(tài)對比度更上層樓，而友達(dá)光電技術(shù)中心副總經(jīng)理劉秉德博士告訴我們，8000:1不是終點，一年之后，AMVA將挑戰(zhàn)10000:1的靜態(tài)對比度！
AMVA到底是何方神圣，友達(dá)光電的AMVA從哪里來，又將往哪里去？
2009年8月，我們有幸采訪了友達(dá)光電液晶技術(shù)部經(jīng)理蘇振嘉先生——2003年加入友達(dá)光電，一路見證友達(dá)光電從MVA技術(shù)轉(zhuǎn)移到獨立研發(fā)AMVA、獨挑MVA大梁的資深工程師。這樣的人，在友達(dá)光電有很多。
1990～2001：臺灣面板業(yè)史前時代我國臺灣省的面板產(chǎn)業(yè)起步于1990年。那年11月，臺灣省兩大半導(dǎo)體巨頭之一的聯(lián)電集團(tuán)（UMC）投資成立了生產(chǎn)中小尺寸TFT-LCD的子公司聯(lián)友光電（Unipac）。到1994年4月，聯(lián)友光電的第一條、也是臺灣省第一條液晶面板一代線量產(chǎn)。1996年8月，臺灣省PC龍頭宏碁集團(tuán)（acer）也看好平板顯示產(chǎn)業(yè)前景，成立了從事大尺寸TFT-LCD制造的達(dá)碁科技（Acer Display Technology）。
1997年～1998年，為擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、降低制造成本，執(zhí)全球LCD技術(shù)研發(fā)之牛耳的日系廠商開始向臺灣省進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，大同（Tatung）旗下的中華映管（CPT）、宏碁電腦的達(dá)碁科技和聯(lián)電集團(tuán)的聯(lián)友光電分別與日本三菱ADI、日本IBM Display Technology和松下（Matsushita）簽署技術(shù)轉(zhuǎn)移協(xié)議，目標(biāo)都是3.5代線。
1999年，日系廠商的技術(shù)轉(zhuǎn)移初見成效：華映的14吋NB模組和15吋FPM模組量產(chǎn)，7月和8月，達(dá)碁與聯(lián)友的3.5代線L3C與L3A也先后投產(chǎn)。
2001年堪稱臺灣省面板產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)折點。這一年2月，省內(nèi)第一條四代線、達(dá)碁科技的L4A量產(chǎn)；9月，主攻中大尺寸TFT-LCD的達(dá)碁科技與專注中小尺寸TFT-LCD的聯(lián)友光電合并，覆蓋全尺寸TFT-LCD研發(fā)制造的友達(dá)光電（AUO）成立，當(dāng)時便以12％的市場占有率躋身全球第三大、臺灣省第一大液晶面板制造商。
也就是在這一年，友達(dá)光電首次導(dǎo)入MVA廣視角技術(shù)，11月生產(chǎn)出17吋顯示器用MVA面板、12月生產(chǎn)出20.1吋TV用MVA面板……我們的故事就從這里開始。
2003年：從技轉(zhuǎn)開始，友達(dá)P-MVA起步
2002年12月，率先投入次世代面板生產(chǎn)的友達(dá)點亮了臺灣省第一片出自五代線的液晶面板，開始向大尺寸液晶顯示器和液晶電視領(lǐng)域進(jìn)軍。隨著產(chǎn)品尺寸的增加，應(yīng)用范圍也從個人拓展到家庭、單位甚至公共場所，對液晶面板的性能、尤其是多人觀看時至關(guān)重要的可視角度提出了更高的要求，廣視角技術(shù)的研發(fā)變得至關(guān)重要。
2003年1月28日，友達(dá)光電與富士通簽署合作備忘錄，友達(dá)收購富士通顯示科技（Fujitsu Display Technology）20％股份，以交叉授權(quán)的方式獲取了富士通在液晶顯示器領(lǐng)域的相關(guān)專利，其中就包括P-MVA（Premium MVA）的技術(shù)轉(zhuǎn)移，剛剛加入友達(dá)的蘇振嘉博士親歷了這個過程。
作為新近涉足廣視角液晶技術(shù)研發(fā)的“后來者”，友達(dá)的技術(shù)團(tuán)隊可以說是從○開始，很多的設(shè)計和流程都是富士通直接從日本“搬”過來的。“剛開始的時候，不管是在設(shè)計方面還是制程方面，都很仰賴富士通?！碑?dāng)時雙方的合作，主要在于共同建廠、處理一些制程和光學(xué)方面的問題，讓富士通在日本的經(jīng)驗?zāi)軌蚝芎玫剡\(yùn)用于友達(dá)在臺灣省的生產(chǎn)線，而友達(dá)位于龍?zhí)犊释麍@區(qū)的四代線L4A成為支持廣視角技術(shù)研發(fā)的試產(chǎn)線。
在蘇振嘉博士看來，這個時期堪稱友達(dá)液晶技術(shù)研發(fā)的“草創(chuàng)時期”，而現(xiàn)在蘇博士的“老板們”，當(dāng)時也親自從新竹總部趕到龍?zhí)豆S，和工程師一起做實驗、下產(chǎn)線，交流與溝通都很密切。在蘇博士的記憶中，現(xiàn)在友達(dá)處長以上的技術(shù)干部，那時候基本都在龍?zhí)豆S“鍛煉”過，大家一起在會議室里開會，共同研究P-MVA。
2003年8月，雙方的合作有了成果——繼19吋顯示器用P-MVA面板之后，友達(dá)發(fā)布第一片30吋TV用P-MVA液晶面板，叩開了通向TV市場的大門。據(jù)說樣品剛出來時還引來很多人的圍觀“原來P-MVA就是這個樣子的……”
經(jīng)過一年的“學(xué)藝”，P-MVA成功支持了友達(dá)五代線的量產(chǎn)，而友達(dá)技術(shù)人員對P-MVA技術(shù)也從“略懂皮毛”深入到了“知根知底”。
吸收富士通的P-MVA廣視角技術(shù)，成為友達(dá)光電切入大尺寸液晶顯示器和液晶電視領(lǐng)域的關(guān)鍵，正是有了廣視角技術(shù)的支持，才使得友達(dá)能夠從五代線開始，持續(xù)推進(jìn)次世代面板生產(chǎn)線的建設(shè)和投產(chǎn)。
2004年：燒錢千萬，追求設(shè)計非常好的化
P-MVA技術(shù)量產(chǎn)之后，制造和研發(fā)的分工逐漸明確：工廠主要負(fù)責(zé)解決良率的問題，而技術(shù)工程師們則開始追求面板設(shè)計的非常好的化。這時，盡管友達(dá)的工程師們也積累了一些光學(xué)方面的測試數(shù)據(jù)，但由于缺乏對比，因此這些數(shù)據(jù)到底好還是不好，友達(dá)自己也不清楚，只是模糊地感覺，富士通的P-MVA應(yīng)該還有改善的空間。
于是，2004年的主題，就是像素（Pixel）的設(shè)計。
這一年，蘇博士印象最深的就是燒錢：“我們先做模擬，覺得結(jié)果不錯就下產(chǎn)線實驗，做出樣品以后再測量各種數(shù)據(jù)，看有什么地方不好就回去繼續(xù)改進(jìn)……五代線開發(fā)一個光罩就要800～1000萬元（新臺幣，下同），實驗光罩一套一套往外出，試驗完了就丟掉，因為也沒法賣?！?/P>
盡管這種燒錢行為的“瘋狂”程度讓工程師們都覺得心疼，但現(xiàn)在回想起來，卻是運(yùn)營層面非常明智的一個決定。
毫不夸張地說，廣視角技術(shù)是支撐高世代面板生產(chǎn)線的基礎(chǔ)，如果技術(shù)基礎(chǔ)不扎實，就很難成功導(dǎo)入次世代的面板生產(chǎn)線。在已經(jīng)明確要建設(shè)六代線、七代線甚至更高世代產(chǎn)線的情況下，友達(dá)管理層選擇成本相對低廉的五代線進(jìn)行大量實驗，夯實廣視角的技術(shù)基礎(chǔ)，從而避免用六代線甚至更高世代生產(chǎn)線來“交學(xué)費(fèi)”，無疑是“舍小保大”的正確決策。
事實上，也正是經(jīng)過了2004年的“燒錢”，友達(dá)徹底掌握了P-MVA技術(shù)的精髓，也培養(yǎng)出了一批具有豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗和扎實理論功底的研發(fā)工程師，為此后的長期高速發(fā)展埋下伏筆。
隨著P-MVA技術(shù)的不斷改進(jìn)，友達(dá)液晶面板的尺寸也從26吋延伸到46吋，為六代線、七代線量產(chǎn)大尺寸做足功課。
2005年：富士通退出，AMVA出世
一直到2004年，友達(dá)和富士通依然保持合作的關(guān)系。在蘇博士的印象中，當(dāng)時雙方還保持著常規(guī)性的“月報”：友達(dá)和富士通分頭做各自的研發(fā)，每個月通過電話或視頻、每個季度舉行面對面會議，溝通雙方各自的進(jìn)展——此時友達(dá)與富士通的關(guān)系已經(jīng)從最初單純的學(xué)習(xí)變成了共同研發(fā)。
也就是在2004年的不斷試驗中，友達(dá)和富士通都發(fā)現(xiàn)P-MVA在大視角時還存在色偏現(xiàn)象。為了改善這個問題，友達(dá)與富士通都進(jìn)行了各自的探索，友達(dá)調(diào)動了技術(shù)、產(chǎn)品等幾個部門組成一個團(tuán)隊專門對這個問題開展攻關(guān)，富士通也同樣組織了一個小組進(jìn)行研發(fā)。2004年年底到2005年年初，針對這個問題友達(dá)和富士通都進(jìn)行了一些實驗。
到2005年年初，在P-MVA技術(shù)基礎(chǔ)上改善了色偏問題的新技術(shù)終于誕生，這項技術(shù)被稱為AMVA（AUO Advanced MVA），因為它已經(jīng)克服了P-MVA固有的缺陷，成為區(qū)別于P-MVA的一項技術(shù)。而在友達(dá)內(nèi)部，這個名稱還有一層更特殊的含義——這是友達(dá)首次獨力開發(fā)的廣視角技術(shù)。
在蘇博士的記憶中，當(dāng)時友達(dá)和富士通分頭研發(fā)解決P-MVA大視角色偏的問題，富士通的解決方案在品質(zhì)上存在一些問題，因此沒能進(jìn)入量產(chǎn)，而友達(dá)自己琢磨出的解決方案基本不存在品質(zhì)問題，因此不僅成功申請專利，也迅速導(dǎo)入了量產(chǎn)——如果說此前友達(dá)一直是富士通“學(xué)生”的話，那么AMVA的誕生和量產(chǎn)，大概就代表友達(dá)已經(jīng)“學(xué)成出師”了。
而伴隨AMVA的出世，富士通也終止了其液晶面板業(yè)務(wù)。2005年4月，夏普與富士通正式簽約，夏普全面接收富士通顯示科技的液晶面板研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)以及富士通研究所與顯示相關(guān)的研發(fā)設(shè)備，另外還包括富士通集團(tuán)液晶面板業(yè)務(wù)相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)。
富士通走了，但MVA并沒有就此終結(jié)。在友達(dá)的努力下，P-MVA鳳凰涅槃，AMVA浴火重生。
也就是在那一年5月，根據(jù)美國商業(yè)專利資料庫（IFI Claims Patent Services）披露的數(shù)據(jù)，友達(dá)光電在2004～2005年間獲得79件美國專利，年增98％，成為當(dāng)年美國專利成長速度排名第五的企業(yè)。
2005年1月，友達(dá)光電的第一條六代線試產(chǎn)成功。盡管六代線的光罩成本已經(jīng)上升到幾千萬新臺幣，公司對技術(shù)研發(fā)的投入依然毫不吝惜，試驗光罩該開就開，研發(fā)需要的一切資源都盡量提供，用蘇博士的話來說就是“研發(fā)費(fèi)用根本連預(yù)算都沒有，要多少給多少”，目的只有一個：用最短的時間解決問題。
但彼時的工程師們也已經(jīng)站上了新的高度，在蘇博士看來，盡管幾千萬的光罩比原來更貴，但都只是“小錢”——那時候友達(dá)的工程師們已經(jīng)很清楚，面板產(chǎn)業(yè)的未來將如何展開。
2006年：向bump宣戰(zhàn)！對比度競賽起跑
富士通走了，但友達(dá)對AMVA的研發(fā)并沒有止步，畢竟面板的次世代戰(zhàn)爭才剛剛開始。在改善了大視角色偏之后，研發(fā)的重點開始轉(zhuǎn)向?qū)Ρ榷龋驗閷Ρ榷仁荲A技術(shù)最大優(yōu)勢所在，同時也是提升畫質(zhì)的有效途徑。
2005年主流廣視角液晶面板的對比度指標(biāo)在1000:1左右（TN大約為600:1～700:1），無論AMVA、P-MVA、S-PVA還是S-IPS，基本都處于同一水平線，可以說VA在這方面的先天優(yōu)勢并沒有得到凸顯。于是，在“尋求AMVA技術(shù)差異化”思想的指導(dǎo)下，友達(dá)的技術(shù)工程師開始尋找阻礙AMVA對比度提升的原因。
“罪魁禍?zhǔn)住焙芸炀驼业搅恕贏MVA和P-MVA的結(jié)構(gòu)設(shè)計中都使用bump（凸塊）來控制液晶分子的導(dǎo)向，而bump的存在導(dǎo)致AMVA和P-MVA在暗態(tài)都容易漏光，進(jìn)而影響到黑場表現(xiàn)。
在計算對比度的公式：“對比度＝白場亮度/黑場亮度”中，只要分母上的黑場亮度增加一點點，比如從0.2nits升高到0.4nits，在白場亮度不變的情況下會直接導(dǎo)致對比度減半，而如果黑場亮度能從0.2nits降低到0.02nits，就算不提高白場亮度，對比度也會有10倍提升。
事實上，在所有顯示技術(shù)中暗態(tài)漏光都是高對比度的大敵，只不過在液晶中的影響更大，IPS技術(shù)至今仍受此困擾，很多專業(yè)級顯示器的純黑畫面都“慘不忍睹”，原因也在于此。
通過3年的深入研究，友達(dá)已經(jīng)很清楚AMVA（也包括所有VA）技術(shù)的對比度潛力遠(yuǎn)不止1000:1，很可能是幾千:1甚至幾萬:1。于是，在友達(dá)技術(shù)工程師的努力之下，bump的漏光得到控制，AMVA面板的對比度從1000:1提高到1500:1，后來又進(jìn)一步攀升至2500:1——這就是AMVA2。
講到這里，蘇博士向我們介紹了一下友達(dá)的技術(shù)邏輯：新技術(shù)的開發(fā)絕不僅僅停留在實驗室，一旦某項技術(shù)通過設(shè)計驗證能夠滿足客戶對產(chǎn)品的需求并且品質(zhì)方面基本過關(guān)，友達(dá)就會在最短的時間里把這項技術(shù)應(yīng)用到有需要的所有產(chǎn)品，從而發(fā)揮技術(shù)的最大價值——“高投入、快產(chǎn)出、大效益”基本能概括友達(dá)技術(shù)研發(fā)策略背后的思路。
2007年：bump消失！AMVA3的革命
事實上，在和bump作戰(zhàn)的企業(yè)并非只有友達(dá)，三星的S-PVA、奇美的SMVA甚至LGD的S-IPS都對bump進(jìn)行了不同形式的改良，只是效果各有千秋，S-PVA很快追上了2500:1的對比度，SMVA和S-IPS則達(dá)到了1500:1左右的水準(zhǔn)。
站在今天的立場來看，蘇振嘉博士已經(jīng)很清楚無論對bump做怎樣的調(diào)整，終歸還是過渡手段，真正能夠?qū)崿F(xiàn)對比度飛躍的革命性設(shè)計是讓bump徹底消失——2007年的AMVA3就首次采用了革命性的bumpless設(shè)計，更加令蘇博士自豪的是，直到今天全世界也沒有幾家廠商能夠設(shè)計出像AMVA3這樣bumpless的面板。
回首往事固然輕松，但在當(dāng)時，做不做bumpless的設(shè)計是友達(dá)必須面對的一個選擇，這個選擇本身的成本可能是幾個億，但它對友達(dá)未來的影響無法估量。
最終讓友達(dá)做出決定的還是技術(shù)人員的自信。5年的鉆研，從“依樣畫葫蘆”的MVA、P-MVA到AMVA“自立門戶”并一路走來，友達(dá)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊已經(jīng)不再只關(guān)心“大家都在做什么”、“別人是怎么做的”，他們把目光更多地投向了自己的前方，他們已經(jīng)知道“要做什么（what to do）”和“可以做什么（what can we do）”，需要摸索的只是“怎么去做（how to do）”。
于是，在2007年10月的橫濱國際光電展上，友達(dá)向全世界宣告了bumpless的AMVA3誕生，靜態(tài)對比度從5000:1起步，并且在光電展發(fā)布的同時便已經(jīng)開始導(dǎo)入產(chǎn)品設(shè)計。
到2008年，AMVA3的潛力進(jìn)一步發(fā)揮，靜態(tài)對比度提升到8000:1，基于AMVA3的產(chǎn)品也投入量產(chǎn)，開始接受市場和用戶的考驗。
后記：市場競爭的背后是技術(shù)競爭
AMVA的前世今生，也正是友達(dá)光電從技術(shù)轉(zhuǎn)移到技術(shù)自主到技術(shù)創(chuàng)新的成長歷程。伴隨AMVA的成長，友達(dá)的面板生產(chǎn)線也從四代、五代一路成長到了7.5代、8.5代。和3、4年前大家摩拳擦掌紛紛上馬5代線、6代線的熱鬧場面不同，今天的面板行業(yè)真正有能力投入6代以上產(chǎn)線的企業(yè)屈指可數(shù)。
是缺錢嗎？我看未必。就拿臺灣省曾經(jīng)的“面板五虎”來說，固然有確實困難需要減資瘦身的，但也有號稱“滿手現(xiàn)金”四處燒錢玩的，從顯示器玩到電視機(jī)，但就是不提次世代產(chǎn)線的規(guī)劃。再去看看他們的產(chǎn)品規(guī)格，當(dāng)三星、夏普、友達(dá)、奇美的主流型號對比度都在5000:1或者6000:1的時候，這些企業(yè)的面板對比度都在3000:1以下——以今天的市場情況來看，這種規(guī)格做顯示器恐怕都夠嗆。
事實上，從蘇博士的講述中我們不難發(fā)現(xiàn)，正是P-MVA到AMVA再到AMVA2、AMVA3這些技術(shù)上的不斷突破，才支撐著友達(dá)從4代線一路走到了7.5代線，再看看三星、夏普、奇美、LGD，情況大抵相仿，夏普去年年底高調(diào)發(fā)布的uv2a面板技術(shù)在效果上和友達(dá)的AMVA3、奇美的“AGT超能屏”也都有相通之處。
在上個世紀(jì)末期，TFT-LCD和DRAM被規(guī)劃為我國臺灣省“兩兆雙星”的重點扶持產(chǎn)業(yè)，明星企業(yè)不斷涌現(xiàn)。20年過去了，當(dāng)友達(dá)、奇美、群創(chuàng)這些面板大廠走出困境開始引領(lǐng)全球技術(shù)趨勢的時候，曾經(jīng)風(fēng)光無限的DRAM廠們還在為要賣給誰而爭執(zhí)不下——同樣是IT的支柱產(chǎn)業(yè)，境遇卻有天壤之別。
2009年，在國家政策的鼓勵下，“不差錢”的中國內(nèi)地企業(yè)開始爭先恐后搶灘6代線甚至8代線，而其中從事過面板研發(fā)制造的又有幾人？
當(dāng)然，凡事都有第一次，友達(dá)、奇美們當(dāng)年也是靠著日本企業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)移才發(fā)展壯大的，更何況現(xiàn)在日本、韓國的液晶巨頭們又給技術(shù)又給錢，甚至還有整條的次世代線，這樣的“嫁妝”不知道比當(dāng)年的華映、達(dá)碁、聯(lián)友、奇美豪華多少倍——技術(shù)是現(xiàn)成的、市場也是現(xiàn)成的，我們要做的似乎就是批地蓋廠然后就能坐享其成了。
但是別忘了，同樣接受日廠的技術(shù)轉(zhuǎn)移，臺灣省也不過做大了一個友達(dá)和一個奇美（新奇美），也同樣是日廠的技術(shù)轉(zhuǎn)移＋政府的政策資金扶持，上廣電-NEC卻最終落得個不良資產(chǎn)剝離拍賣的下場……
市場競爭的結(jié)果最終仍然取決于技術(shù)的競爭，“技術(shù)立廠”乃至“技術(shù)立國”才是掌握市場話語權(quán)的根本。對于現(xiàn)在一擁而上的本土業(yè)者而言，外部條件再優(yōu)厚，能否真正做大做強(qiáng)，最終仍然取決于我們對核心技術(shù)的掌握程度和前瞻創(chuàng)新能力。<
關(guān)注我們
