LTPS技術(shù)
LTPS（Low Temperature Polycrystalline Silicon,低溫多晶硅）TFT-LCD技術(shù)即將全面進(jìn)軍高清晰度電視等消費(fèi)電子產(chǎn)品市場�？傮w來講,LTPS板較之傳統(tǒng)的有源矩陣LCD結(jié)構(gòu)所采用的非晶硅（a-Si）TFT要輕得多,也小得多�！ ∮捎谒捎昧私Y(jié)晶硅,因此亮度和分辨率更高,響應(yīng)性更好。
由非晶硅制成的薄膜晶體管用作每個(gè)像素的開關(guān),然而,這些傳統(tǒng)的非晶硅設(shè)計(jì)同時(shí)還需要另外的定制IC,以把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成適于顯示的格式,并控制像素開關(guān)。非晶硅的特性還限制了單位面積上能夠照射的像素的數(shù)量,目前大多數(shù)非晶硅TFT-LCD的像素密度大致在60～130像素/平方英寸（ppi）。
只要還在采用外部驅(qū)動(dòng)IC,在制造過程中就會(huì)有一些約束條件,從而對(duì)非晶硅板的商用化產(chǎn)生一定的限制。而平板LTPS TFT-LCD能夠?qū)崿F(xiàn)200ppi以上的的分辨率,即使是人眼,在沒有任何輔助條件的情況下一般也只能具備350ppi的分辨能力。
LTPS顯示器是通過非晶硅轉(zhuǎn)化來制造的。利用一個(gè)激態(tài)復(fù)合物激光器來熔化材料并對(duì)其進(jìn)行再結(jié)晶。與a-Si TFT-LCD的未結(jié)晶硅相比,它可以在晶體管中實(shí)現(xiàn)快得多的（約99倍）電子流速度,從而獲得更高的分辨率和更豐富的色彩。LTPS LCD還提供了比其他LCD技術(shù)更大的設(shè)計(jì)上的靈活性,允許把更小的晶體管放置在LCD板上。因此,它最大限度地減少了顯示屏所需外圍電路的占用空間。LCD模塊中的元件數(shù)量可減少40%,而所需的連接則更可減少95%。另外,LTPS顯示器在耗能及耐用性方面也都得到了改善。
采用LTPS技術(shù)的LCD背投影機(jī)于2001年10月面市。日本索尼公司的KF-50SX100 Grand Wega,它采用了三塊分離的多晶TFT液晶板（分別用于紅、綠、藍(lán)信號(hào)）,售價(jià)約4000美元。這款厚度與其14英寸CRT電視機(jī)相當(dāng)?shù)膶捚岭娨暀C(jī)能夠產(chǎn)生315萬像素的圖像分辨率,并具有“多放大器系統(tǒng)”,能夠獨(dú)立驅(qū)動(dòng)其三路、六揚(yáng)聲器音響系統(tǒng)。
日本東芝公司也推出了第一臺(tái)大屏幕LTPS顯示器,2001年3月,該公司公布了自己的一系列技術(shù)創(chuàng)新,其中包括把數(shù)/模變換器（DAC）和放大器集成到了顯示器外圍電路中,以及在LCD制造過程中率先采用了3μm生產(chǎn)工藝技術(shù)。
東芝公司這種把DAC和放大器集成到外圍電路中的做法減少了顯示所需的外部元件的數(shù)量以及電路板的尺寸,而這種集成是通過采用激態(tài)復(fù)合物激光器退火（excimer laser annealing,ELA）技術(shù)來完成的。與現(xiàn)用的LTPS LCD相比,該技術(shù)可將電子遷移率提高50%左右,從而實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。DAC和放大器被集成在玻璃襯底上,這對(duì)減少外圍元件及提高顯示效率也是很有幫助的。
在大多數(shù)LCD制造商目前還在采用4μm生產(chǎn)工藝的情況下,東芝公司率先采用了3μm工藝,由此帶來的好處是非常多的,首先當(dāng)然是產(chǎn)品將變得更加輕巧。這些集成技術(shù)上的進(jìn)步對(duì)所謂“玻璃上系統(tǒng)”（System on Glass,SOG）的概念是一個(gè)巨大的支持。對(duì)SOG而言,所有的外部IC都被集成于LCD的玻璃襯底上,無需使用印刷電路板。
FeLCD（Ferroelectric LCD）技術(shù)
鐵電液晶每秒鐘可通斷10000次,比其他任何液晶都要快。韓國三星公司的HLK506W和HLK436W新型背投影HDTV采用了三塊由美國Displaytech公司開發(fā)的0.78英寸“LightCaster”FeLCD板,具有1280×720像素的分辨率,提供支持45W的5揚(yáng)聲器系統(tǒng)的杜比定向邏輯解碼功能并接受所有的ATSC格式。其中,50英寸寬屏背投影機(jī)HLK506W僅重19kg,厚度為18英寸,對(duì)比度比達(dá)150:1,亮度為150英尺朗伯,售價(jià)約6000美元。而HLK436W重15kg,僅為一臺(tái)普通37英寸直視型CRT電視機(jī)的三分之一（即便是42英寸的等離子體電視機(jī)重量也在23kg左右）。這兩款FeLCD電視機(jī)均可進(jìn)行720p XGA顯示,能夠兼容個(gè)人電腦。
三星公司是一家主要的LCD制造商,2000年產(chǎn)量名列世界第一（占18%）,LG Philips和夏普名列第二和第三位,分別占13.5%和8%。
2001年初,夏普公司宣布已成功地將低溫生產(chǎn)工藝應(yīng)用于CG（Continuous Grain）硅技術(shù)。CG硅更小、更薄的薄膜晶體管能讓更多的光通過,即使在光線比較強(qiáng)的情況下也是這樣。CG硅還使得大面積玻璃板（Glass Sheet）的生產(chǎn)變得容易,而這反過來也有助于把各種不同的IC功能集成在玻璃襯底上,使制造成本下降。該公司已在其60英寸高清晰度背投影顯示器LC-R60HDU中采用了CG硅LCD技術(shù)。三塊LCD板實(shí)現(xiàn)了393萬像素的高分辨率圖像,視角范圍接近180度。
直視型LCD電視機(jī)同樣前景看好
兩年前,夏普公司宣布將在2005年年底之前用LCD電視替代所有的CRT電視。2000年,該公司推出了“Aquos”系列標(biāo)準(zhǔn)清晰度LCD電視,包括13英寸、15英寸和20英寸三種規(guī)格。Aquos一詞由“Aqua”和“Quality”組合而成,用來表示液晶的圖像。最近,夏普公司又對(duì)這三種屏幕尺寸的LCD電視機(jī)系列進(jìn)行了擴(kuò)充,增加了一些新機(jī)種,并聲稱將推出30英寸的LCD電視機(jī)。事實(shí)上,在2000年秋天舉行的CEATECJapan2000大會(huì)上,該公司就展出了一臺(tái)帶Bose揚(yáng)聲器的28英寸寬屏LCD電視機(jī)。
在節(jié)能、使用期限和環(huán)保等方面,LCD電視也優(yōu)于CRT電視。夏普公司計(jì)劃在2001財(cái)政年度銷售850000臺(tái)LCD電視機(jī),其中150000臺(tái)外銷。據(jù)該公司預(yù)測,到2005年,LCD電視機(jī)的市場需求量將達(dá)到500萬臺(tái)。
松下公司也對(duì)LCD電視機(jī)市場的巨大發(fā)展?jié)摿Ρ硎境隽藰O大的興趣。在今年的CES大會(huì)上,該公司展出了TC-15LT1和TC-15DT2型LCD電視機(jī),它們均采用15.2英寸的16:9屏幕、NTSC調(diào)諧器和立體聲揚(yáng)聲器。其中,售價(jià)3099.95美元的TC-15DT2具有內(nèi)置逐行掃描DVD播放機(jī)和板上杜比數(shù)字（onboard Dolby Digital）和DTS環(huán)繞聲處理。這兩款LCD電視機(jī)采用了“有效光控制”（Active Light Control）技術(shù),能夠自動(dòng)檢測屏幕亮度水平并根據(jù)房間的照明情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
而且,松下公司這兩種LCD電視機(jī)還具有“逐行影院掃描”（Progressive Cinema Scan）功能,它能夠檢測出您正在觀看的節(jié)目是不是從電影畫面上拍攝下來的,并采用靜像處理以顯現(xiàn)與原版膠片相同的圖像細(xì)節(jié)。此外,為了改善觀看效果,這兩款LCD電視機(jī)均采用了3D Y/C數(shù)字梳狀濾波器和帶dbx降噪功能的立體聲/SAP解碼器。
松下公司將于2001年末推出型號(hào)為TC-22LT1的22英寸LCD電視機(jī),售價(jià)5099.95美元。它的許多功能和TC-15LT1是一樣的,只是音頻功率更高,而且配置了兩組分量視頻和S視頻輸入（TC-15LT1只有一組）。
STN型LCD
STN（Super Twisted Nematic,超扭曲向列）型LCD目前主要用于移動(dòng)電話市場,原因自然是其卓越的低功耗特性。在移動(dòng)電話的耗能元件中,顯示屏的耗能是最大的,其次是RF系統(tǒng)、中央處理器單元（CPU）和存儲(chǔ)芯片。早先的STN-LCD的功耗為30～40W,近期已降至僅8mW。
隨著因特網(wǎng)業(yè)務(wù)（WAP、i-Mode等）的日益豐富,可以想像彩色LCD對(duì)下一代移動(dòng)電話而言將更加重要。事實(shí)上,移動(dòng)電話用彩色LCD目前在日本已經(jīng)擁有了一個(gè)很大的市場。這就意味著STN-LCD移動(dòng)電話顯示屏將有可能讓位于有源矩陣TFT-LCD,因?yàn)楹笳咴陧憫?yīng)時(shí)間和多彩色顯示能力方面都要優(yōu)于前者。
此外,制造商們最近正在加緊相關(guān)新技術(shù)的開發(fā)以降低有源矩陣顯示器的功耗。6家主要的日本制造商還建立了一個(gè)聯(lián)合公司,計(jì)劃在5年之內(nèi)開發(fā)出性能更好、功耗更低的LCD。據(jù)市場觀察人士稱,到2005年前后,LTPS TFT系統(tǒng)將大行其道。
今年1月,夏普公司開始了彩色塑料液晶屏的試生產(chǎn),這種液晶屏比采用玻璃襯底的LCD更薄、更輕,強(qiáng)度更是提高了9倍,而且還具有與傳統(tǒng)的高對(duì)比度STN彩色LCD相同的構(gòu)造及所有優(yōu)點(diǎn)。但由于塑料比玻璃輕得多,因此完全能夠制造出重量僅為2～3g的塑料LCD屏。
夏普公司已于2001年4月開始了批量生產(chǎn),6月份的產(chǎn)量達(dá)到了近100萬只。目前正在設(shè)計(jì)針對(duì)移動(dòng)產(chǎn)品市場的更大屏幕的塑料LCD板。另外,該公司還計(jì)劃于2001年底開發(fā)出4英寸的塑料液晶板,并于2002年推出10英寸產(chǎn)品。
特別需要指出的是,雖然移動(dòng)電話等便攜式電子產(chǎn)品大多采用1.6～1.8英寸的彩色顯示器,似乎與大屏幕電視接收機(jī)沒有什么關(guān)系。但由于三塊1.6英寸的彩色液晶板就可以成為52英寸背投影電視的“光學(xué)引擎”,因此,移動(dòng)電話和PDA用1英寸和4英寸液晶板在分辨率和色純度方面的每一次改進(jìn)都將對(duì)電視機(jī)市場產(chǎn)生積極的影響。
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