走進漢城南方的三星綜合技術院(Samsung Advanced Institute of Technology,簡稱SAIT),一部38吋電視正在播放○○七的電影。這部看起來跟許多美國家用電視相同的平面顯示器,其實是使用奈米科技的新一代電視。這種經由奈米碳管(carbon nanotubes)發射電子到螢光幕的顯像技術,極可能為奈米科技導入消費性電子產品帶來革命;下一步它還可能全面進入中產階級的家庭。
全世界眾多的研究者競相投入這種新一代顯示器的研發。跟現在的平面顯示器相比,它的亮度更高,色彩更鮮豔,卻更省電。韓國三星電子目前在這個領域領先全世界,「它們的速度真的很快,」日本三重大學電氣電子工學科教授齊藤彌八(Yahachi Saito)如此評論,他也是三星競爭對手研究團隊的首席學者。
三星和南韓許多電子公司以往鮮少被視為高科技產品的先驅,不過這種刻板印象正逐漸改變。「我們仍然被視為低成本的製造者,」三星技術長吉永俊指出,隨著中國大陸和東亞國家的競爭對手不斷出現,「我們一定得走向高利潤和高附加價值的產品。」
於是三星傾全力開發奈米科技,它們的目標是在2006年時讓使用奈米碳管的「場發射顯示器」(field emission displays,簡稱FED)產品普及化。
這項任務並不容易,這種目前還處於實驗階段的產品,還有一大堆技術問題有待解決。此外,電漿和液晶顯示器的品質和價格也愈來愈有競爭力。就算三星真的很快能讓FED量產,做為全球電漿、液晶甚至傳統映像管電視生產的領導廠商,三星很可能被迫和自己的產品對打。「我相信我們必須主導FED的發展,不過我們也不希望它破壞我們原有的市場,所以必須非常小心,」吉永俊說。
映像管電視體積過大
早在1991年,日本NEC的研究人員就已經發現碳分子可以相互連結,形成長而細的圓柱體,也就是奈米碳管。它的寬度只有人類頭髮的萬分之一,不但強韌而且擁有極佳的導電及導熱性。
但是發現奈米碳管可以應用在顯示器的,是齊藤彌八,他瞄準的是全球每年610億美元的電視機市場;這個市場目前仍以映像管電視占大宗。這種產品自1920年代發明以來,幾乎沒有什麼改變,它最大的問題是體積太大。
電漿和液晶電視的出現,讓電視瞬間走向輕薄化,不過這類電視的價格卻讓人難以接受(見頁98表)。此外,電漿電視容易老化,尤其當固定畫面停留過久時,會在螢幕上留下類似燒焦的黑影;而它的高耗電量,也讓許多家庭卻步。至於液晶顯示器,因為像素轉換速度較慢,當播放高速動作時,畫面會模糊或留下殘影。
理論上,FED可以解決這些問題。它不易老化、省電、不留殘影,而且觀賞角度較不受限制,不像液晶電視一定得坐在正前方觀賞。當齊藤彌八在實驗室中製造出第一台FED電視時,赫然發現最大的競爭對手居然來自南韓。
跳脫廉價工廠形象
三星長久以來都被視為韓國的大財閥,這個家族不但掌握了三星,也掌握了韓國的經濟。不過三星和韓國許多電子公司一樣,都被視為血汗工廠(sweatshop electronics),利用廉價的勞工大量製造成品,再貼上國際知名品牌的商標,銷往世界各地。
現任董事長李健熙,是三星創辦人李秉吉的第三個兒子,當他發現他的事業面臨來自包括中國大陸在內,更低工資的國家競爭時,三星必須要轉型,「除了你的老婆和小孩,所有的事都要變,」李健熙說。這也開啟了三星致力於高消費端、高利潤產品之路——希望創造品牌價值,就像索尼電子或是本田汽車。
因此李健熙在1987年成立綜合技術院,全力強化三星的研發實力,因此三星今日才有許多創新的產品,從超薄DVD播放機,到遊戲機晶片;同時成為世界第三大行動電話製造商。根據《財星》雜誌2003年的報導,三星名列世界最受尊重的電子公司之一,它當年投入研發的經費高達29億美元。
FED顯示器代表三星不只想做有力的競爭者,更想成為科技工業的領導者。「FED是非常複雜的東西,」三星副總裁,同時也是材料實驗室主任金宗民說,「這個領域還有很多問題我們不熟悉,而且也沒有前例可循。」
三星瞭解,單憑一己之力是無法發展FED的,所以除了研發之外,它也與其他廠商合作,包括從美國進口原料及零組件;同時加入一個由歐洲六國及大學所組成的聯盟,共同克服技術上的問題。
目前三星製造出來的FED電視,耗電量只有同尺寸電漿電視的三分之一;而顯示用的玻璃基板只有兩公釐厚,比市面上任何產品都要更薄。不過問到這種產品何時量產上市,三星的工程師們面面相覷。金宗民說,FED的價格問題才是最大的考驗。因為電漿和液晶電視的價格不斷下滑,現在製造電視每一對角吋的成本大約是9美元,「我們必須將FED的成本壓到7美元才行,」如果電漿電視的價格再往下掉,FED可能就很難競爭了。
其實三星也是自己的競爭對手。2004年7月,它推出的32吋映像管電視,厚度只有14英吋,是傳統電視的一半;這種電視不但保持了映像管原有色彩和畫質的優勢,而且價格是電漿和液晶電視的三分之一。甚至三星自己都預估,到2005年,這種名為Vixlim的映像管電視會有爆炸性的成長。
金宗民也承認,如果FED電視的價格是映像管電視的三倍,卻只是比它稍薄一點,恐怕不會有市場。不過不論未來哪一種顯示器會成為市場主流,消費者都會是最大的贏家。(本文譯自《MIT’s Magazine of Innovation Technology Review》,2004年11月號,作者曼恩為投稿作家;c 2004 by Technology Review. All rights reserved.Distributed Tribune Media Services International)