#6/2006 • ЖЗИ

Константин БЫСТРУШКИН, Лариса СТЕПАНЕНКО

ВТОРОЕ ДЫХАНИЕ ПЛАЗМЫ

РЫНОК ПЛОСКИХ ПАНЕЛЕЙ РАЗВИВАЕТСЯ С ГОЛОВОКРУЖИТЕЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ, И НАКАЛ СТРАСТЕЙ В БИТВЕ ДВУХ ВЕДУЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ - PDP И LCD - НЕ СПАДАЕТ. ВЕДЬ РЕЧЬ ИДЕТ О СУДЬБЕ ОГРОМНЫХ ИНВЕСТИЦИЙ В ПРОИЗВОДСТВО, В КОТОРОМ ЗАНЯТЫ СОТНИ ТЫСЯЧ ЧЕЛОВЕК.

ТАК ПОЛУЧИЛОСЬ, ЧТО ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ МЫ БОЛЬШЕ РАССКАЗЫВАЛИ О ДОСТИЖЕНИЯХ В ОБЛАСТИ LCD. НО ЭТО НЕ ЗНАЧИТ, ЧТО ПРОГРЕСС В ПЛАЗМЕННОЙ СФЕРЕ МЕНЕЕ СТРЕМИТЕЛЕН. ПОСЕЩЕНИЕ ЗАВОДА PIONEER В SHIZUOKA - ОТЛИЧНЫЙ ПОВОД ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПАРИТЕТА.

Тенденции в этом сегменте рынка, как и прежде, во многом определяют японские компании. В декабре прошлого года («Тигр готовится к прыжку») мы рассказали об альянсе японских производителей APDC (Advanced PDP Development Corporation), созданном три года назад для разработки плазмы 7-го поколения. Основные задачи были сформулированы так:

- совершенствование структуры панели (уменьшение толщины стенок между ячейками);

- применение более эффективных люминофоров;

- оптимизация состава газовой смеси;

- улучшение схем управления ячейками;

- новые алгоритмы цифровой предобработки видеосигнала для улучшения качества изображения.

Конечной целью всех этих ухищрений является создание плазменных дисплеев, удовлетворяющих требованиям стандарта Full HDTV.

Реализовать это не так-то просто (о причинах мы расскажем чуть ниже), но выигрыш очень соблазнителен: из 200 млн. телевизоров, выпущенных в прошлом году, на LCD и PDP пришлось более четверти. При этом доля плазмы составила 7,2 млн. шт., а к 2009 г. она может увеличиться до 25 млн.

Каких же успехов удалось достигнуть APDC (напомним, что в него входят Pioneer, Matsushita (Panasonic), Hitachi и Fujitsu)?

Труднее всего оказалось добиться разрешения Full HDTV. Дело в том, что у PDP при уменьшении размера ячеек резко снижается световой поток, и обойти это ограничение еще ни у кого не получилось. Поэтому экран с 720 активными строками должен быть больше 36 дюймов, а ведь это всего лишь стандарт HD Ready. Для Full HDTV нужно уже как минимум 1080 строк, и в этом случае для экрана 50 дюймов размер ячейки не должен превышать 0,3 мм, что является технологическим пределом. Заметим, что для ЖК-дисплеев подобных жестких ограничений на размеры ячеек нет. Поэтому даже 17-дюймовые LCD-мониторы с разрешением в 1080 строк и более - вполне обычное дело.

Однако наука не стоит на месте, и то, что вчера казалось несбыточной мечтой, сегодня становится реальностью. Такое чудо удалось сотворить компании Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd.: в декабре 2005 г. был продемонстрирован работающий 42-дюймовый телевизор Full HDTV, выполненный по технологии e-ALiS. Главной новацией стал микрорельеф экрана с вдвое меньшей толщиной границ между ячейками. Соответственно, на той же площади экрана увеличилось число ячеек и вырос суммарный объем люминофора, что в сочетании с новой схемой управления дало яркость порядка 1000 кд/м2. Остается добавить, что массовые продажи этой панели под маркой Hitachi запланированы на весну 2007 г.

Однако рекорд продержался недолго - уже в январе 2006 г. в Лас-Вегасе Samsung показал прототип 40-дюймового телевизора Full HDTV. Особенности конструкции пока не разглашаются, зато объявлена рекомендованная розничная цена - $1709! Согласитесь, что для панели такого класса это вообще не деньги. Помимо этой модели Samsung в ближайшее время намерен представить еще целый ряд плазменных дисплеев высокого разрешения с диагоналями 50, 80 и 102 дюйма.

Среди множества больших и малых усовершенствований технологии PDP компании Samsung SDI (дисплейное отделение южнокорейского гиганта) отметим разработку нового типа цветных светофильтров, наносимых непосредственно на фронтальное стекло панели. Подобная технология сегодня применяется большинством производителей плазмы, так как в отличие от наклеиваемых на стекло пленочных светофильтров не создает отражений и рассеивания света на границе «светофильтр - клей - стекло». А это позволяет значительно поднять контрастность изображения PDP при ярком освещении, что является одним из генеральных направлений совершенствования плазмы в борьбе с LCD. Помимо уменьшения переотражений нанесенный на стекло «правильный» светофильтр еще и интенсивно поглощает падающий на панель внешний свет, что приводит к дальнейшему улучшению контрастности. У Samsung технология нанесения таких «светопоглощающих» светофильтров получила название APC technology (Advanced-complementary Panel color Coating).

Другая «фишка» модельного ряда PDP Samsung нынешнего года - 13-разрядная обработка видеосигнала.

Вот что говорит об этом вице-президент Samsung SDI Co.Ltd. по маркетингу Крайст Ким (Christ Kim): «13-битовая технология позволяет значительно улучшить передачу градаций серого, при этом количество воспроизводимых цветовых оттенков возрастает до 550 млн., а это 100-процентное соответствие требованиям стандарта NTSC. Эти панели получили у нас обозначение Version 5, в отличие от «старых» PDP Version 4».

Но и это еще не предел: в линейке новых телевизоров LG с диагоналями 42 и 50 дюймов используется 14-битовый видеотракт, генерирующий 4,4 млрд. оттенков и 16384 уровней яркости. Кстати, LG - единственная компания, показавшая на «CES'2006» прототип 50-дюймового плазменного телевизора стандарта HDTV, получающего сигнал по беспроводному интерфейсу.

Не отстают от корейцев и другие производители PDP. Matsushita, которой сегодня принадлежит четверть (!) мирового плазменного рынка, еще в прошлом году на выставках IFA и CEATEC продемонстрировала действующие образцы PDP Panasonic с экранами 50 и 60 дюймов с поддержкой формата 1080р. Серийное производство таких панелей планируется начать уже в этом году. Компании удалось, правда, всего на 1 дюйм, побить рекорд LG и Samsung - на той же «CES'2006» Matsushita с помпой представила плазменную панель диагональю 103 дюйма. Модель появится на американском рынке в конце лета, любой желающий сможет купить ее примерно за $100000.

ТАМ, ГДЕ РОЖДАЕТСЯ  ПЛАЗМА

Предложение руководства Pioneer посетить производство PDP мы приняли не раздумывая - возможность увидеть своими глазами, как делается плазма, предоставляется не каждый день.

Завод в небольшом городке Шизуока - одно трех предприятий Pioneer, расположенных в Японии. В отличие от своих конкурентов, начавших переносить производство за границу (например, недавно запущенный в Китае завод Panasonic Plasma Display Shanghai Co.Ltd), компания намерена работать исключительно на родине. По крайней мере, до 2008 г. вопрос о переносе мощностей даже не обсуждается.

Сегодня суммарная мощность шести линеек Pioneer, выпускающих видеомодули, составляет около 500 тыс. шт. в год, но после их модернизации в начале 2007-го должна почти удвоиться. В Шизуоке две линии, на которых изготавливаются панели 43 и 50 дюймов. Кстати, размер младшей объясняется вовсе не желанием уесть 42-дюймовых конкурентов, а чисто технологическими причинами. Как оказалось, при раскрое группового листа удается нарезать четное число заготовок лишь в том случае, если их диагональ составляет точно 43 дюйма. Все остальные производители, видимо, либо мирятся с наличием обрезков стекла при его раскрое, либо получают лист другого размера. Сейчас заканчивается реконструкция линий (без их остановки), после которой уже в начале лета начнется выпуск 60-дюймовых модулей.

Перед экскурсией нам прочитали небольшую лекцию о самом производстве. Полный цикл от загрузки стеклянной заготовки до упаковки готовой PDP-панели занимает 36 часов, а общая протяженность технологической линии достигает 1,5 км. Поэтому размеры фабрики поражают воображение: ее общая площадь составляет 142,3 тыс. м2.

Прежде чем войти внутрь, нам пришлось надеть белые халаты и шапочки и, естественно, сменить обувь на кожаные шлепанцы. Мы были наслышаны о сверхстрогих мерах по борьбе с пылью при производстве электронных компонентов, поэтому ожидали, что нам выдадут спецкостюмы. Однако опасения оказались напрасными, поскольку в сами чистые комнаты нас не пустили - доступ туда разрешен ограниченному числу лиц, и то после длительной процедуры «обеспыливания» и облачения в одежду, не выделяющую частиц в процессе носки. Кроме того, рабочие (порядка 20 человек) надевают еще и специальные маски и очки. Это - наладчики и операторы автоматического оборудования, наиболее квалифицированные специалисты, обучение которых занимает несколько месяцев.

Впрочем, увидеть, как стеклянная заготовка превращается в изящную панель, нам все-таки удалось. На уровне второго этажа вдоль всего цеха проходит коридор с панорамными окнами, выходящими на технологическую линию. Напротив них в коридоре смонтированы стенды, показывающие, какие операции выполняются на данном участке. Например, на входе первой линии на стеллаже лежат стеклянные заготовки фронтальной и тыловой панелей. Тут же через окно можно видеть, как точно такие же заготовки движутся по роликовому конвейеру и исчезают под кожухом фотолитографической машины. На ее выходе стеклянные листы превращаются в полуфабрикаты верхней и нижней панели плазменного видеомодуля. При этом на последней формируется знаменитая вафельная структура ячеек Deep Waffle Rib, в которых происходит электрический разряд. Напомним, что эксклюзивная технология глубоких ячеек была разработана Pioneer несколько лет назад для увеличения эффективности преобразования энергии электрического разряда в излучаемый свет. Идея проста как все гениальное: при увеличении глубины ячейки возрастает площадь ее стенок (и, соответственно, объем). А значит, на них можно будет нанести больше люминофора и, стало быть, увеличить световой поток на единицу площади экрана при той же мощности разряда. Однако реализовать этот принцип удалось лишь Pioneer, благодаря чему такая плазма считается одной из лучших. Но у медали есть и обратная сторона: «глубокая» технология очень сложна, что сказывается на себестоимости, поэтому главной задачей компании в нынешнем году будет существенное ее снижение.

Переходя к следующему участку производственной линии, можно наблюдать, как на стеклянные «вафли» последовательно наносят полупрозрачные адресные электроды, защитные слои, люминофоры первичных цветов и наконец приваривают к выводам электродов гибкие ленточные шлейфы для подключения к платам драйверов. Параллельно с этим формируется фронтальная панель, на которую наносятся строчные электроды, цветные светофильтры и «черная матрица» в виде тонких черных графитовых полосок вдоль границ ячеек. Начиная с шестого поколения в конструкцию этого на первый взгляд нехитрого узла введен целый ряд принципиально важных изменений.

Во-первых, цветные светофильтры Deep Black Filter теперь наносят непосредственно на поверхность фронтального стекла, тогда как ранее они наклеивались на экран в виде пластиковой пленки.

Во-вторых, со стороны плазменных ячеек введен дополнительный слой Crystal Emissive Layer, состоящий из вещества с малой энергией выхода электронов. В результате этого удалось значительно повысить количество электронов, эмитируемых при разряде и, соответственно, интенсивность излучения при одновременном снижении энергопотребления. Эффективность этого решения очевидна: если 42-дюймовая панель первого поколения потребляла почти 600 Вт, то шестого - почти втрое меньше. Но настоящий прорыв произойдет этим летом, когда с конвейеров Pioneer пойдут панели поколения седьмого с потреблением не более 180 Вт!

Но вот наконец наступает момент, когда фронтальные и тыловые панели объединяются в общий стеклопакет. Делается это, естественно, без участия человека. После герметизации пакета вакуумные насосы откачивают из будущего дисплея воздух, вместо которого внутрь нагнетается смесь инертных газов, чей состав является главным секретом каждого производителя плазмы. Все! Почти готовый плазменный модуль появляется на выходе технологической линии, где аккуратно укладывается в стеллаж на колесиках.

Дальнейшие маршруты панелей расходятся. Часть направляется на другие заводы Pioneer (например, в Великобританию), где они после установки электронных блоков превращаются в полноценный плазменный дисплей. В феврале этого года руководство Pioneer решило прекратить OEM-поставки, и теперь все выпускаемые видеомодули идут исключительно на собственные заводы, выпускающие готовые телевизоры.

Чтобы попасть в такой цех, нам потребовалось пройти всего пару десятков метров по коридору.

Сборочное производство поразило неожиданно большим количеством работниц на нескольких нитках конвейера, что резко контрастировало с полностью автоматизированным производством самих модулей. Мужчин мало, и, как выяснилось, все они были исключительно либо начальниками, либо сменными мастерами. Так что всю физическую работу (в том числе перемещение панелей с одного рабочего места на другое) выполняли именно женщины, а скорость конвейера была весьма высокой. Одному из авторов довелось проходить практику на московском телевизионном заводе «Темп», и, по воспоминаниям, интенсивность операций на заводе Pioneer вполне сравнима с авралом на советском производстве в конце месяца. Кстати, девушки в Шизуоке трудятся не местные, а импортированные из... Бразилии. Похоже, японки не особенно рвутся на тяжелую и низкооплачиваемую работу.

В принципе, то, что мы увидели в Японии, не сильно отличалось от производства Philips в Бельгии (см. репортаж в прошлом номере), если не считать, что на Pioneer рабочих рук было намного больше.

Формирование готового телевизора происходит так: видеомодуль закрепляется в технологической рамке и, двигаясь по конвейеру, постепенно обрастает платами питания, обработки сигналов и т.д. Надо сказать, что таких блоков с каждым новым поколением PDP становится все меньше, поскольку в них используется элементная база все более высокой степени интеграции. В седьмом поколении платы будут занимать около трети площади экрана, и именно это обстоятельство позволяет при значительном улучшении параметров (повышения яркости и контраста, снижение энергопотребления) снизить стоимость новых PDP. Кстати, сокращение общего числа элементов позволило встроить в корпус ТВ-тюнеры, которые ранее у телевизоров Pioneer размещались в выносном блоке. Такие модели «все в одном» (PDP-436 RXE/SXE) уже начали выпускаться серийно.

После того как телевизор изготовлен и настроен, он тут же упаковывается в картонный короб и отвозится на склад. Таких упаковок там было немного, а под погрузкой стояла сразу пара многотонных фур, так что телевизоры на заводе не залеживаются.

Следующая точка нашего маршрута - опытное производство в Омори, пригороде Токио, где изготавливаются пилотные серии панелей Full HDTV. После отработки технологии на опытной линии она будет внедряться на серийных заводах Pioneer, которые со временем перейдут на выпуск только модулей высокого разрешения.

Плазма Full HDTV гораздо сложнее обычной, и секреты ее изготовления тщательно оберегаются от конкурентов, поэтому с производством в Омори нас детально знакомить не стали. Показали лишь сами панели, а также провели их сравнительные испытания с серийной моделью PDP-506 XDE шестого поколения и топовым LCD-телевизором HDTV крупной японской фирмы. На тестовых таблицах со статическими мирами преимущество HD перед PDP-506 было уверенно заметно, тогда как на живом изображении оно было уже не столь убедительным. Далее поединок продолжался только между HD-телевизорами, в ходе которого мы получили истинное наслаждение от видов природы и красочных натюрмортов в высоком разрешении. После рассказа о том, сколько новейших технологий воплощено в панели Pioneer, мы ожидали, что PDP наголову разгромит своего жидкокристаллического оппонента. Но легкой победы не получилось, так как даже на самых высококачественных записях HDTV по четкости изображения LCD-телевизор показывал практически так же хорошо, как и плазменный. Придраться к обоим аппаратам было практически невозможно: эталонная цветопередача, высокая яркость, отменная контрастность. Разве что при панорамном сканировании и движущихся субтитрах картинка Pioneer была более плавной и гладкой.

И тем не менее разница в изображении плазмы и кристаллов определенно была и субъективно явственно ощущалась! Правда, мы долгое время не могли понять, в чем же она заключается. Только после довольно продолжительного сравнения обеих картинок появилось ощущение, что изображение плазмы более теплое, живое и объемное, в то время как сверхчеткая картинка LCD в чем-то сродни компьютерной графике. Если провести аналогию со звуком, то PDP рождает ассоциации с виниловым звучанием, тогда как LCD скорее напоминает DVD-Audio или SA-CD. В последующей после демонстрации дискуссии специалисты Pioneer высказали мнение, что различие в субъективных ощущениях объясняется разницей в физических принципах работы обоих типов дисплеев.

Как известно, изображение на экране PDP образуется за счет свечения люминофоров, яркость которых благодаря послесвечению плавно изменяется от кадра к кадру. Такая практически аналоговая картинка очень комфортна для глаз, поскольку близка к той, что мы видим в реальной жизни. В LCD же картина формируется за счет изменения поляризации света. Хотя пока еще никто не доказал, что такой способ менее комфортен для зрителя, можно допустить, что неестественность поляризованного света как-то может ощущаться глазом. Подобно тому как наше ухо (а точнее - мозг) бессознательно испытывает дискомфорт от некоторых видов искажений звучания. Так это или нет, судить не беремся. Но одно можно сказать определенно: у плазмы, так же как и у LCD, есть свои поклонники, которым всегда будет нравиться именно такая картинка.

ИГРОКИ НА ПЛАЗМЕННОМ ПОЛЕ

В 2005-м мировой выпуск PDP составил 7,2 млн. шт., в то время как максимальная мощность заводов оценивалась в 7,4 млн. В этом году, согласно прогнозам, спрос составит уже 11 млн. шт., а производственные мощности возрастут до 12 млн. Такое опережение объясняется сильной конкуренцией с LCD, цены на которые быстро снижаются. Однако в этом году сторонники плазмы с выходом на рынок панелей седьмого поколения надеются взять реванш, поскольку их стоимость должна существенно снизиться, и стимулировать рост рынка. В ожидании светлого будущего основные игроки плазменного рынка усиленно наращивают свои производственные мощности.

Matsushita в дополнение к трем действующим на территории Японии заводам PDP совместно с Toray Industries Inc. инвестировала более $1,6 млрд. в строительство нового, который вступит в строй в мае 2007 г. Сейчас мощности компании, включая китайское предприятие Shanghai Matsushita Plasma Display Co.Ltd., способны выпускать до 6 млн. PDP с размером экрана 42 дюйма. После выхода всех пяти фабрик на полную мощность их общее производство достигнет 11 млн. панелей в год. Это позволит Matsushita занять 40% рынка плазменных панелей, общий объем которого оценивается в 25 млн. шт. При этом для снижения стоимости продукции на новом заводе и при реконструкции действующих предлагается использовать такой прогрессивный метод, как групповое изготовление четырех панелей на общей подложке. Он давно в ходу при производстве LCD, поскольку позволяет заметно снизить затраты в пересчете на одну панель.

По этому же пути идет и Samsung, делая за один цикл три панели одновременно. Сейчас суммарная мощность заводов Samsung cоставляет 348 тыс. панелей в месяц, что сделает возможным изготовить в 2006 г. примерно 3.1 млн. плазменных телевизоров. Однако корейцы намерены как минимум удвоить эти мощности, потому что считают рынок PDP весьма перспективным.

Наращивает мощности и LG Electronics. У компании три завода в Корее с максимальной производительностью 70, 120 и 160 тыс. панелей в месяц. Об одном из этих предприятий, заводе А3 в Гуми, мы расскажем в следующем номере.

Как видим, борьба между конкурентами нешуточная. Что же касается Pioneer, то компания делает ставку на элитный сектор PDP, в котором будут востребованы самые передовые технологии, а фактор цены не будет играть определяющего значения. Что ж, в этом есть свой резон, у Pioneer отличные панели, но в массовом сегменте ему трудно тягаться с лидерами рынка - годовой объем выпуска вместе с приобретенными заводами NEC едва достигнет 1 млн. шт.

Так что плазма отнюдь не намерена сдавать позиции. Более того, похоже, у нее открылось второе дыхание, и, судя по тому, какие огромные инвестиции в строительство и модернизацию своих заводов делают ведущие игроки этого рынка - будущее у нее есть. l