| 自從1968年RCA公司公開動態(tài)散射模式（DSM）液晶顯示技術以來,液晶顯示技術迅速發(fā)展,但DSM是功率式顯示模式,由于DSM材料穩(wěn)定性差,對比度低等原因未能得到應用。 70年代初Schadt等人提出TN模式,Gray合成了穩(wěn)定的TN液晶材料,很快形成了TN LCD產(chǎn)業(yè)。TN電光閾值特性差,只能用于分段式數(shù)字、字符、靜態(tài)圖形顯示。TN顯示器應用于數(shù)字手表、計算器、儀器儀表、游戲機、家電控制器等。 由于TN LCD顯示容量小,應用領域受限制,促使開發(fā)STN LCD技術。80年代中期Scheffer等人提出STN顯示模式,在TN LCD技術基礎上,很快形成STN LCD產(chǎn)業(yè)。利用STN電光閾值特性,開發(fā)了多路驅(qū)動簡單矩陣顯示技術。STN LCD產(chǎn)品主要應用于BP機、手機、PDA、文字處理機等。 經(jīng)過十幾年的TFT LCD技術的開發(fā),90年代初形成了a-Si TFT LCD產(chǎn)業(yè)。TFT LCD技術是TN LCD技術和TFT開關平面陣列技術相結(jié)合的技術�？朔薚N模式閾值特性不足,大大增加信息顯示容量,分辨率已達到QXGA（2048×1536）,1600萬色,其顯示品質(zhì)與CRT媲美。 但a-Si TFT受載流子遷移率低的制約,不適合應用于高密度高分辨率液晶顯示,因而研究開發(fā)了p-Si TFT LCD技術,顯示像素密度200ppi（pixel per inch)以上,并與周邊電路可集成一體化,改善了顯示器件的緊湊性和可靠性。p-Si TFT LCD不僅應用直視式顯示,例如數(shù)碼相機,攝像機,筆記本電腦等,而且應用于投影顯示(前投影和背投影)和頭盔顯示等。 為了獲得更高密度顯示,近來發(fā)展起來的LCOS（Liquid Crystal on Silicon）技術是利用Si晶片上MOS器件集成技術和LCD技術相結(jié)合的反射式液晶顯示技術。其像素密度700ppi以上,主要應用于投影顯示和頭盔顯示。 綜上所述,LCD應用領域非常廣泛,幾乎覆蓋所有顯示應用領域,同時LCD技術發(fā)展速度驚人。據(jù)日本夏普公司最近提供數(shù)據(jù)表明,2000年平板顯示市場總產(chǎn)值為208億美元,其中LCD占87％,2005年預計可到642億美元,液晶顯示占76％。這些數(shù)據(jù)表明平板顯示器市場很大,發(fā)展很快。LCD是平板顯示的主導技術。 70年代初Brody等人開發(fā)了CdSe TFT LCD技術,由于CdSe材料技術不成熟,未能發(fā)展成工業(yè)化生產(chǎn)技術。借助太陽能電池a-Si材料制備技術和MOS器件集成技術,在玻璃基板上成功地制備了a-Si TFT平面陣列并與液晶顯示技術相結(jié)合發(fā)展了a-Si TFT LCD技術,此技術由玻璃基板轉(zhuǎn)移到單晶硅片上,發(fā)展成LCOS技術。 利用單晶硅耐高溫性能,容易制造p-Si TFT(MOS)器件,可以集成周邊驅(qū)動電路和控制電路。利用p-Si高遷移率,可集成高密度TFT平面陣列。因反射式顯示幾乎不受開口率的限制并且像素尺寸為微米量級,像素密度可達1000ppi。這種硅片上高密度高分辨率像素集成技術完全借助集成電路(IC)技術,是比較成熟的技術。但LCOS顯示必須采用投影放大顯示,放大倍數(shù)20～60倍,要求LCOS像素上缺陷尺寸小于2～5mm。當前LCOS批量生產(chǎn)中遇到成品率較低的問題,其主要原因與制造技術和取向排列技術有關, 表1和表2分別列出非扭曲LC模式和扭曲LC模式。當前LCOS主要用TN模式,表1和表2中不同模式各有優(yōu)缺點,成為相互有力的競爭者,人們比較看好“V”字型電光效應鐵電液晶和垂直排列。還有提高照明光源燈亮度和壽命,改進照明光學系統(tǒng)和投影系統(tǒng),LCOS將成為背投影數(shù)字HDTV和前投影顯示的主要候選者。 近來LCOS市場表明,2000年LCOS產(chǎn)值為5億美元,到2004年預計可達23億美元,其中背投影占50％以上。 在LCOS器件設計和芯片供應方面,美國Aurora,Three Five System,日本JVC走在前面。近期Three-Five報出COS(含驅(qū)動IC)價格為450美元,是投影機透射式p-Si TFT LCD價格的一半,比DLP便宜很多。同時,LCOS前投影機分辨率達到1920×1080,投影機重量不超過3kg,對比度300：1以上。LCOS投影機體積小、重量輕、價格便宜,迎來了LCOS反射式投影機熱潮。日本、韓國、中國臺灣各公司相繼投入LCOS產(chǎn)業(yè),尤其是臺灣的前錦科技、臺達電子、慧生科技、明基電通等近十家公司投資生產(chǎn)LCOS反射式投影機整機產(chǎn)品。近來從北京投影電視機交流會上看,國內(nèi)LCOS投影機光學引擎、光源、整機設計及LCOS設計,液晶板制造方面均有研發(fā)和向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)移的趨勢,并引起企業(yè)家的興趣�？梢灶A見,我國LCOS投影機產(chǎn)業(yè)即將興起�！� |
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