HTPS LCD面板技術綜觀

隨著DVD激光視盤機與數字廣播系統的普及，高分辨率影像源的數量也正逐漸增加，前投影機、大屏幕HDTV液晶投影電視，以及其它家用投影機市場帶動數字投影機的市場持續擴大。這一成長也刺激消費大眾對于三片式LCD投影機之需求。本文將為讀者解析三片式LCD投影機中的HTPS LCD面板，并介紹其特色。

隨著日漸提高的商務演示文稿需求，以及最近在教育市場中開始提高的投影機應用，商用投影機HTPS面板的需求量也一直持續攀升。同時，DVD放影機與數字廣播的普及也激發了顧客對于家用前投影機（Front projectors）與大屏幕LCD投影電視機（Large-screen projection TV）需求的快速成長。

長久以來HTPS LCD技術一直帶領三片式LCD投影系統前進投影機市場，而在液晶光閥（liquid-crystal light valve）的制造商中，以HTPS LCD技術為主的三片式LCD投影系統也擁有將近55%的全球市占率。這是由于更先進的液晶與高開口率技術，才能提供具有良好光效率、高亮度表現以及豐富色彩重現能力，且不會對眼睛或環境造成傷害的低功率HTPS產品。

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，屬于主動點矩陣式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的制程技術之一。之所以被稱為高溫玻璃，是因為在面板的制造過程中，有一道Laser Anneal（雷射退火）制程，它的溫度超過攝氏1000度。在多晶硅制程發展初期，為要將玻璃基板之非晶硅結構轉變成多晶硅結構，必須以攝氏1000度以上的高溫氧化技術，才能將非晶硅結構特性轉化為多晶硅結構。由于普通玻璃無法如此高溫處理，只有石英玻璃才能如此處理，其價格較為昂貴且尺寸皆較小，故于多晶硅制程發展初期，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有那么高，僅約攝氏500～600度之譜，且依各個制造商的制程而稍有差異。低溫多晶硅制程是利用準分子雷射作為熱源，雷射光經過投射系統后，會產生能量均勻分布的激光束，投射于非晶硅結構的玻璃基板上，當非晶硅結構玻璃基板吸收準分子雷射的能量后，會轉變成為多晶硅結構，因整個處理過程都是在攝氏600度以下完成，所以一般玻璃基板皆可適用。低溫多晶硅技術主要特點在于改變液晶構造以提升傳統非晶硅液晶技術性能及降低制造成本。由于LTPS技術可提升電子遷移率達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，而可大幅降低生產成本。HTPS與LTPS其主要用途并不相同。

HTPS LCD應用領域
HTPS的應用領域，通常都是用來做為放大型的顯示產品。例如液晶投影機、背投影電視等。一般來說，手機或是計算機的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，但無法直接用于手機或計算機屏幕等用途。

HTPS LCD的應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，將影像投影在擋風玻璃上（或是透明玻璃），用在汽車或是飛機上，在許多空戰片當中可以一窺其面貌；

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HTPS在液晶投影機中動作的時候，由于所有的光線都會透過HTPS，并由HTPS來決定光穿透的程度，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、高穿透度等優點，因此特別適合用來做為三片式穿透式液晶投影機。而使用HTPS LCD的三片式穿透式液晶投影機，具備了三項特色，可提供觀賞者明亮、柔和及色彩正確自然的視覺經驗。

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

舒服的視覺（Gentle on the Eyes）
快速移動畫面與影像將不會出現色分離現象，例如彩虹現象（rainbow effect）等。

充足的亮度（Bright Images）

由于HTPS LCD采三色光全時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HTPS LCD的廠商，共有Epson與及Sony兩家廠商，而其中以Epson的產能最大，自公元1987年開始生產以來，至2004年7月已累計生產了2000萬枚，目前Epson共有三座HTPS工廠，是全球最大的HTPS LCD生產商。

結語
隨著DVD激光視盤機與數字廣播系統的普及，高分辨率影像源的數量也正逐漸增加，前投影機、大屏幕HDTV液晶投影電視，以及其它家用投影機市場也跟著迅速擴展。而數字投影機的市場持續擴大，商業演示文稿需求的增加，以及教室計算機化的需求均刺激市場的成長。這一成長也刺激消費大眾對于以三片式LCD設計技術為特色的家用前投影機與大屏幕HDTV液晶投影電視之需求，這些產品可以讓使用者以大屏幕畫質享受數字信息內容。

開發HTPS LCD的廠商也將致力于生產開口率更高、對比率更高、更明亮且尺寸更小的面板產品，以設計出更亮、更小、更省空間的前投影機和大屏幕HDTV液晶投影電視，并同時具備價格競爭力。現在更有為家庭劇院投影機開發的HTPS TFT LCD面板，如1.8cm 720p寬屏幕格式產品，以及1.4cm 480p的寬屏幕等產品問世。從廠商卯足全力研發更新面板產品看來，往后的投影市場競爭將更為激烈，而更美的視覺饗宴也將讓挑剔的消費者成為最大贏家。