HTPS LCD面板技术综观

HTPS LCD面板技术综观

随着DVD激光视盘机与数字广播系统的普及，高分辨率影像源的数量也正逐渐增加，前投影机、大屏幕HDTV液晶投影电视，以及其它家用投影机市场带动数字投影机的市场持续扩大。这一成长也刺激消费大众对于三片式LCD投影机之需求。本文将为读者解析三片式LCD投影机中的HTPS LCD面板，并介绍其特色。

随着日渐提高的商务演示文稿需求，以及最近在教育市场中开始提高的投影机应用，商用投影机HTPS面板的需求量也一直持续攀升。同时，DVD放影机与数字广播的普及也激发了顾客对于家用前投影机（Front projectors）与大屏幕LCD投影电视机（Large-screen projection TV）需求的快速成长。

长久以来HTPS LCD技术一直带领三片式LCD投影系统前进投影机市场，而在液晶光阀（liquid-crystal light valve）的制造商中，以HTPS LCD技术为主的三片式LCD投影系统也拥有将近55%的全球市占率。这是由于更先进的液晶与高开口率技术，才能提供具有良好光效率、高亮度表现以及丰富色彩重现能力，且不会对眼睛或环境造成伤害的低功率HTPS产品。

何谓HTPS？
HTPS是High Temperature Poly-Silicon的缩写，翻译成中文是"高温多晶硅"的意思，一般俗称高温玻璃。它是LCD显示家族中的一支，属于主动点矩阵式LCD（Active Matrix LCD），因此，HTPS也是TFT（Thin Film Transistor；薄膜晶体管）的一种。

HTPS LCD为多晶硅TFT LCD的制程技术之一。之所以被称为高温玻璃，是因为在面板的制造过程中，有一道Laser Anneal（雷射退火）制程，它的温度超过摄氏1000度。在多晶硅制程发展初期，为要将玻璃基板之非晶硅结构转变成多晶硅结构，必须以摄氏1000度以上的高温氧化技术，才能将非晶硅结构特性转化为多晶硅结构。由于普通玻璃无法如此高温处理，只有石英玻璃才能如此处理，其价格较为昂贵且尺寸皆较小，故于多晶硅制程发展初期，厂商基于成本考虑，多走非晶硅路线。

此外，另有一种同属于TFT LCD的LTPS LCD（Low Temperature Poly-Silicon；低温多晶硅）。LTPS LCD之所以称为低温，是由于其制程温度没有那么高，仅约摄氏500～600度之谱，且依各个制造商的制程而稍有差异。低温多晶硅制程是利用准分子雷射作为热源，雷射光经过投射系统后，会产生能量均匀分布的激光束，投射于非晶硅结构的玻璃基板上，当非晶硅结构玻璃基板吸收准分子雷射的能量后，会转变成为多晶硅结构，因整个处理过程都是在摄氏600度以下完成，所以一般玻璃基板皆可适用。低温多晶硅技术主要特点在于改变液晶构造以提升传统非晶硅液晶技术性能及降低制造成本。由于LTPS技术可提升电子迁移率达200（cm2/V-sec），有利于TFT组件小型化，并提高面板开口率，使得显示亮度增加、降低耗电率。此外，低温制程有利于使用玻璃基板，而可大幅降低生产成本。HTPS与LTPS其主要用途并不相同。

HTPS LCD应用领域
HTPS的应用领域，通常都是用来做为放大型的显示产品。例如液晶投影机、背投影电视等。一般来说，手机或是计算机的LCD屏幕，都是属于直视型，也就是使用者可以直接观看屏幕并读取信息。HTPS虽然也是TFT的一种，但无法直接用于手机或计算机屏幕等用途。

HTPS LCD的应用大致分为下列三种：OHD（Over Head Display）、Helmet及LV（Light Valve）。

其主要用途介绍如下：

OHD：抬头显示器，将影像投影在挡风玻璃上（或是透明玻璃），用在汽车或是飞机上，在许多空战片当中可以一窥其面貌；

Helmet：此处是指专门用在虚拟幻境（Virtual Reality）头盔里之显像；
LV：可翻译成光阀。当HTPS在液晶投影机中动作的时候，由于所有的光线都会透过HTPS，并由HTPS来决定光穿透的程度，因此，它被称为“光之阀门”。

HTPS LCD面板特色
HTPS LCD具有体积小、高分辨率、高穿透度等优点，因此特别适合用来做为三片式穿透式液晶投影机。而使用HTPS LCD的三片式穿透式液晶投影机，具备了三项特色，可提供观赏者明亮、柔和及色彩正确自然的视觉经验。

自然的色彩（Natural Images）
三片式LCD投影系统可准确地控制R、G、B三色并构成影像之画素，因此可让画面更自然生动。

舒服的视觉（Gentle on the Eyes）
快速移动画面与影像将不会出现色分离现象，例如彩虹现象（rainbow effect）等。

充足的亮度（Bright Images）

由于HTPS LCD采三色光全时投射因此其光效率非常高，使用者可以观赏明亮且清晰的影像。
目前生产HTPS LCD的厂商，共有Epson与及Sony两家厂商，而其中以Epson的产能最大，自公元1987年开始生产以来，至2004年7月已累计生产了2000万枚，目前Epson共有三座HTPS工厂，是全球最大的HTPS LCD生产商。

结语
随着DVD激光视盘机与数字广播系统的普及，高分辨率影像源的数量也正逐渐增加，前投影机、大屏幕HDTV液晶投影电视，以及其它家用投影机市场也跟着迅速扩展。而数字投影机的市场持续扩大，商业演示文稿需求的增加，以及教室计算机化的需求均刺激市场的成长。这一成长也刺激消费大众对于以三片式LCD设计技术为特色的家用前投影机与大屏幕HDTV液晶投影电视之需求，这些产品可以让使用者以大屏幕画质享受数字信息内容。

开发HTPS LCD的厂商也将致力于生产开口率更高、对比率更高、更明亮且尺寸更小的面板产品，以设计出更亮、更小、更省空间的前投影机和大屏幕HDTV液晶投影电视，并同时具备价格竞争力。现在更有为家庭剧院投影机开发的HTPS TFT LCD面板，如1.8cm 720p宽屏幕格式产品，以及1.4cm 480p的宽屏幕等产品问世。从厂商卯足全力研发更新面板产品看来，往后的投影市场竞争将更为激烈，而更美的视觉飨宴也将让挑剔的消费者成为最大赢家。