HTPS LCD面板技術(shù)綜觀

HTPS LCD面板技術(shù)綜觀

隨著DVD激光視盤機(jī)與數(shù)字廣播系統(tǒng)的普及，高分辨率影像源的數(shù)量也正逐漸增加，前投影機(jī)、大屏幕HDTV液晶投影電視，以及其它家用投影機(jī)市場(chǎng)帶動(dòng)數(shù)字投影機(jī)的市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大。這一成長(zhǎng)也刺激消費(fèi)大眾對(duì)于三片式LCD投影機(jī)之需求。本文將為讀者解析三片式LCD投影機(jī)中的HTPS LCD面板，并介紹其特色。

隨著日漸提高的商務(wù)演示文稿需求，以及最近在教育市場(chǎng)中開始提高的投影機(jī)應(yīng)用，商用投影機(jī)HTPS面板的需求量也一直持續(xù)攀升。同時(shí)，DVD放影機(jī)與數(shù)字廣播的普及也激發(fā)了顧客對(duì)于家用前投影機(jī)（Front projectors）與大屏幕LCD投影電視機(jī)（Large-screen projection TV）需求的快速成長(zhǎng)。

長(zhǎng)久以來(lái)HTPS LCD技術(shù)一直帶領(lǐng)三片式LCD投影系統(tǒng)前進(jìn)投影機(jī)市場(chǎng)，而在液晶光閥（liquid-crystal light valve）的制造商中，以HTPS LCD技術(shù)為主的三片式LCD投影系統(tǒng)也擁有將近55%的全球市占率。這是由于更先進(jìn)的液晶與高開口率技術(shù)，才能提供具有良好光效率、高亮度表現(xiàn)以及豐富色彩重現(xiàn)能力，且不會(huì)對(duì)眼睛或環(huán)境造成傷害的低功率HTPS產(chǎn)品。

何謂HTPS？
HTPS是High Temperature Poly-Silicon的縮寫，翻譯成中文是"高溫多晶硅"的意思，一般俗稱高溫玻璃。它是LCD顯示家族中的一支，屬于主動(dòng)點(diǎn)矩陣式LCD（Active Matrix LCD），因此，HTPS也是TFT（Thin Film Transistor；薄膜晶體管）的一種。

HTPS LCD為多晶硅TFT LCD的制程技術(shù)之一。之所以被稱為高溫玻璃，是因?yàn)樵诿姘宓闹圃爝^(guò)程中，有一道Laser Anneal（雷射退火）制程，它的溫度超過(guò)攝氏1000度。在多晶硅制程發(fā)展初期，為要將玻璃基板之非晶硅結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成多晶硅結(jié)構(gòu)，必須以攝氏1000度以上的高溫氧化技術(shù)，才能將非晶硅結(jié)構(gòu)特性轉(zhuǎn)化為多晶硅結(jié)構(gòu)。由于普通玻璃無(wú)法如此高溫處理，只有石英玻璃才能如此處理，其價(jià)格較為昂貴且尺寸皆較小，故于多晶硅制程發(fā)展初期，廠商基于成本考慮，多走非晶硅路線。

此外，另有一種同屬于TFT LCD的LTPS LCD（Low Temperature Poly-Silicon；低溫多晶硅）。LTPS LCD之所以稱為低溫，是由于其制程溫度沒(méi)有那么高，僅約攝氏500～600度之譜，且依各個(gè)制造商的制程而稍有差異。低溫多晶硅制程是利用準(zhǔn)分子雷射作為熱源，雷射光經(jīng)過(guò)投射系統(tǒng)后，會(huì)產(chǎn)生能量均勻分布的激光束，投射于非晶硅結(jié)構(gòu)的玻璃基板上，當(dāng)非晶硅結(jié)構(gòu)玻璃基板吸收準(zhǔn)分子雷射的能量后，會(huì)轉(zhuǎn)變成為多晶硅結(jié)構(gòu)，因整個(gè)處理過(guò)程都是在攝氏600度以下完成，所以一般玻璃基板皆可適用。低溫多晶硅技術(shù)主要特點(diǎn)在于改變液晶構(gòu)造以提升傳統(tǒng)非晶硅液晶技術(shù)性能及降低制造成本。由于LTPS技術(shù)可提升電子遷移率達(dá)200（cm2/V-sec），有利于TFT組件小型化，并提高面板開口率，使得顯示亮度增加、降低耗電率。此外，低溫制程有利于使用玻璃基板，而可大幅降低生產(chǎn)成本。HTPS與LTPS其主要用途并不相同。

HTPS LCD應(yīng)用領(lǐng)域
HTPS的應(yīng)用領(lǐng)域，通常都是用來(lái)做為放大型的顯示產(chǎn)品。例如液晶投影機(jī)、背投影電視等。一般來(lái)說(shuō)，手機(jī)或是計(jì)算機(jī)的LCD屏幕，都是屬于直視型，也就是使用者可以直接觀看屏幕并讀取信息。HTPS雖然也是TFT的一種，但無(wú)法直接用于手機(jī)或計(jì)算機(jī)屏幕等用途。

HTPS LCD的應(yīng)用大致分為下列三種：OHD（Over Head Display）、Helmet及LV（Light Valve）。

其主要用途介紹如下：

OHD：抬頭顯示器，將影像投影在擋風(fēng)玻璃上（或是透明玻璃），用在汽車或是飛機(jī)上，在許多空戰(zhàn)片當(dāng)中可以一窺其面貌；

Helmet：此處是指專門用在虛擬幻境（Virtual Reality）頭盔里之顯像；
LV：可翻譯成光閥。當(dāng)HTPS在液晶投影機(jī)中動(dòng)作的時(shí)候，由于所有的光線都會(huì)透過(guò)HTPS，并由HTPS來(lái)決定光穿透的程度，因此，它被稱為“光之閥門”。

HTPS LCD面板特色
HTPS LCD具有體積小、高分辨率、高穿透度等優(yōu)點(diǎn)，因此特別適合用來(lái)做為三片式穿透式液晶投影機(jī)。而使用HTPS LCD的三片式穿透式液晶投影機(jī)，具備了三項(xiàng)特色，可提供觀賞者明亮、柔和及色彩正確自然的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。

自然的色彩（Natural Images）
三片式LCD投影系統(tǒng)可準(zhǔn)確地控制R、G、B三色并構(gòu)成影像之畫素，因此可讓畫面更自然生動(dòng)。

舒服的視覺(jué)（Gentle on the Eyes）
快速移動(dòng)畫面與影像將不會(huì)出現(xiàn)色分離現(xiàn)象，例如彩虹現(xiàn)象（rainbow effect）等。

充足的亮度（Bright Images）

由于HTPS LCD采三色光全時(shí)投射因此其光效率非常高，使用者可以觀賞明亮且清晰的影像。
目前生產(chǎn)HTPS LCD的廠商，共有Epson與及Sony兩家廠商，而其中以Epson的產(chǎn)能最大，自公元1987年開始生產(chǎn)以來(lái)，至2004年7月已累計(jì)生產(chǎn)了2000萬(wàn)枚，目前Epson共有三座HTPS工廠，是全球最大的HTPS LCD生產(chǎn)商。

結(jié)語(yǔ)
隨著DVD激光視盤機(jī)與數(shù)字廣播系統(tǒng)的普及，高分辨率影像源的數(shù)量也正逐漸增加，前投影機(jī)、大屏幕HDTV液晶投影電視，以及其它家用投影機(jī)市場(chǎng)也跟著迅速擴(kuò)展。而數(shù)字投影機(jī)的市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大，商業(yè)演示文稿需求的增加，以及教室計(jì)算機(jī)化的需求均刺激市場(chǎng)的成長(zhǎng)。這一成長(zhǎng)也刺激消費(fèi)大眾對(duì)于以三片式LCD設(shè)計(jì)技術(shù)為特色的家用前投影機(jī)與大屏幕HDTV液晶投影電視之需求，這些產(chǎn)品可以讓使用者以大屏幕畫質(zhì)享受數(shù)字信息內(nèi)容。

開發(fā)HTPS LCD的廠商也將致力于生產(chǎn)開口率更高、對(duì)比率更高、更明亮且尺寸更小的面板產(chǎn)品，以設(shè)計(jì)出更亮、更小、更省空間的前投影機(jī)和大屏幕HDTV液晶投影電視，并同時(shí)具備價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。現(xiàn)在更有為家庭劇院投影機(jī)開發(fā)的HTPS TFT LCD面板，如1.8cm 720p寬屏幕格式產(chǎn)品，以及1.4cm 480p的寬屏幕等產(chǎn)品問(wèn)世。從廠商卯足全力研發(fā)更新面板產(chǎn)品看來(lái)，往后的投影市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更為激烈，而更美的視覺(jué)饗宴也將讓挑剔的消費(fèi)者成為最大贏家。