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由于先天原理的限制，LCD在色彩方面的顯示品質依然難與同CRT比肩。我們知道，液晶面板自身是無法實現自主發光的，但它可起到對光的遮擋作用，為了實現完整的顯示功能，就必須為它設計一套背光組件（Backlight）—背光源發射出光線，經過反射板、導光板、光學擴散片、棱鏡片等輔助部件后照射到液晶面板上，液晶面板在電信號的精確驅動下，確定每個像素區域的光通斷情況，并在彩色濾光片作用下形成明暗不一、顏色各異的光線輸出—在用戶角度看來，就是液晶屏幕上顯示出了既定的彩色畫面。這樣的工作原理存在許多弊端：首先，依靠濾光片才可實現彩色輸出，而由于驅動IC的限制，早期的LCD顯示器每個色彩通道只能夠實現6bit組合，RGB三通道加起來就是18位色顯示，可顯示出的色彩總數只有262144種，這與24位真彩色有漫長的距離。由于無法顯示出足夠多的顏色，LCD的色彩顯示效果就很難達到令人滿意的程度；其次，LCD必須借助背光源才能夠形成亮度輸出，而背光的品質特性對LCD顯示器的顯示品質、使用壽命等指標都有重要影響。目前廣泛流行的背光源類型為CCFL冷陰極熒光燈，它具有成本低廉、技術成熟等優點，無論是性能還是穩定性都久經考驗，但冷陰極熒光燈屬于管狀光源，要將所發出的光均勻散布到面板的每一個區域就需要相當復雜的輔助組件，屏幕的厚度較難以控制。而且CCFL背光在色彩顯示方面表現平平，使用壽命也比較一般；再次，背光源的能量利用效率低下。在光能從背光到屏幕的傳輸過程中，光能量損耗情況非常嚴重，最終大約只有6％左右的光能可被真正利用，能量利用率頗為低下。為了實現更高的亮度和對比度，廠商必須提高光源的輸出功率或增加燈管數目，所帶來的不良后果就是整機功耗上揚。這對于桌面型LCD顯示器或液晶電視不會有多大的影響，但對筆記本LCD屏幕影響很大。LCD是筆記本電腦中功耗最高的部件，為了盡可能提高電池續航能力，業界積極發展低功耗的LCD屏，而背光源的能效顯然與之背道而馳。  

上述幾種不足成為LCD新技術發展的重點突破口：面板領域，低溫多晶硅技術得到業界的廣泛重視，該技術不僅可以有效提高屏幕的透光率，獲得更出色的亮度和色彩輸出，而且顯示器的結構簡單、穩定性更強，有利于LCD的進一步輕薄化；背光領域，LED技術被認為是明日之星，更出色的色彩表現和更長的使用壽命是它的兩大法寶。而飛利浦公司近期提出的Aptura背光技術則另辟蹊徑，通過創新設計令LCD的色彩表現力獲得有效增強；驅動IC領域，LG公司帶來的10位/12位驅動IC，將每個色彩通道提高到10bit和12bit，令LCD顯示器可輸出物理30位色和36位色。下面我們將向大家詳細介紹LCD在這些領域近期出現的新技術及進展情況，從中大家將了解到該領域最新的技術動向。

低溫多晶硅：LCD的明日之星 

早在1999年，低溫多晶硅LCD便已經問世，因此它談不上是什么新技術。但由于種種原因，低溫多晶硅技術發展緩慢，甚至長時間停留在口頭上，直到近期該領域出現突破性進展之后才開始被外界重新注意。低溫多晶硅的全稱是“Low Temperature Poly-Silicon（LTPS，多晶硅又簡稱為p-Si，下同）”，它是多晶硅技術的一個分支。對LCD顯示器來說，采用多晶硅液晶材料有許多優點，如薄膜電路可以做得更薄更小、功耗更低等等，我們會在下面集中介紹。但在多晶硅技術發展的初期，為了將玻璃基板從非晶硅結構（a-Si）轉變為多晶硅結構，就必須借助一道激光退火（Laser Anneal）的高溫氧化工序，此時玻璃基板的溫度將超過攝氏1000度。眾所周知，普通玻璃在此高溫下就會軟化熔融，根本無法正常使用，而只有石英玻璃才能夠經受這樣的高溫處理。而石英玻璃不僅價格昂貴且尺寸都較小，無法作為顯示器的面板，廠商很自然選擇了廉價的非晶硅材料（a-Si），這也是我們今天所見到的情形。不過，業界并沒有因此放棄努力，發展低溫多晶硅技術成為共識，在經過多年的努力之后，低溫多晶硅終于逐步走入現實。與傳統的高溫多晶硅相比，低溫多晶硅雖然也需要激光照射工序，但它采用的是準分子激光作為熱源，激光經過透射系統后，會產生能量均勻分布的激光束并被投射于非晶硅結構的玻璃基板上，當非晶硅結構的玻璃基板吸收準分子激光的能量后，就會轉變成為多晶硅結構。由于整個處理過程是在攝氏500-600度以下完成，普通的玻璃基板也可承受，這就大大降低了制造成本，將多晶硅技術引入LCD顯示器領域也就完全可行。而除了制造成本降低外，低溫多晶硅技術的優點還體現在以下幾個方面。  

電子遷移率以“cm2/V-sec”為單位，指的是每秒鐘每伏特電壓下電子的運動范圍大小。傳統的a-Si非晶硅材料LCD，電子遷移率指標多數都在0.5cm2/V-sec以內，而P-Si多晶硅面板的電子遷移率可達到200cm2/V-sec，整整是非晶硅材料的400倍之多。由于在該項指標上多晶硅材料占據絕對優勢，使得多晶硅LCD的反應速度極快，體現在顯示器產品中便是響應時間可以做到更短，更好滿足大屏幕LCD的實用需求。    

我們知道，液晶材料通過控制光的通斷來顯示不同的畫面，這樣，每個液晶像素都必須有一個專門的TFT薄膜電路。這個薄膜電路與液晶像素一一對應，且成為像素的一部分，由于電路本身并不透光，來自背光源的光線便會被它遮擋。薄膜電路占據的面積越大，能透過的光能就越少，體現在最終顯示上就是液晶像素較暗。而如果薄膜電路占據的面積較小，透過的光線就較多，在背光源不變的情況下，液晶像素也可以擁有較高的輸出亮度。LCD業界引入“開口率（Aperture Ratio）”指標來描述此種情況，開口率是指每個像素可透光的區域與像素總面積的比例。顯然，薄膜電路占據的面積越小，可透光區域就越大，開口率越高，整體畫面就越亮。     

傳統a-Si非晶硅材料在開口率方面的表現難如人意，原因就在于對應的薄膜電路體積較大，雖然許多廠商想盡辦法提升該項指標，但收效甚微。而p-Si多晶硅材料在這方面具有絕對的優勢，用該技術制造的LCD面板，薄膜電路可以做得更小、更薄，電路本身的功耗也較低。更重要的是，較小的薄膜電路讓多晶硅LCD擁有更高的開口率，在背光模塊不變的情況下可擁有更出色的亮度及色彩輸出。換個角度考慮，采用多晶硅材料也可以在確保亮度不變的前提下，有效降低背光源的功率，整機的功耗將因此大大降低，這對于筆記本LCD屏來說具有相當積極的意義。  

越來越多的液晶廠商開始重視p-Si多晶硅技術。如前所述，p-Si多晶硅面板的薄膜電路尺寸極小，開口率比傳統非晶硅面板高得多，對應的LCD面板要做到高分辨率不僅相對容易，且可以擁有更為出色的顯示效果。不妨舉個例子，對于12英寸的筆記本LCD屏，如果改用低溫多晶硅技術，顯示屏就可以在實現1024×768高分辨率的同時，將開口率指標保持在與常規桌面型LCD顯示器相當的水準，由此大幅度改善屏幕的亮度輸出、對比度和色彩效果，“12英寸無好屏”的說法自然也就成為歷史。事實上，多晶硅技術所能達到的分辨率遠超乎人們的想象，如在三片式LCD投影機中，高溫多晶硅（High Temperature Poly-Silicon）技術被廣泛使用，而它可以在面板尺寸僅有1.3英寸時，就實現1024×768的超高分辨率，如果換作是普通的非晶硅技術則遠遠無法達到這一指標。  

對于傳統的非晶硅LCD顯示器，驅動IC與玻璃基板是不可集成的分離式設計，因此，在驅動IC與玻璃基板之間需要大量的連接器。一般來說，一塊非晶硅LCD面板，需要的連接器數量在4000個左右，這不可避免導致結構變得復雜，模塊制造成本居高不下，且面板的穩定性較差，故障率會比較高。再者，驅動IC與玻璃基板的分離式設計也讓LCD難以實現進一步輕薄化，這對輕薄型筆記本電腦和平板PC而言都是個不小的打擊。相比之下，低溫多晶硅技術同樣沒有這個問題。驅動IC可以同玻璃基板直接集成，所需的連接器數量銳減到200個以下，顯示器的元器件總數比傳統的a-Si非晶硅技術整整少了40％。這也使得面板的結構變得很簡單、穩定性更強，理論上說，多晶硅LCD面板的制造成本也將低于傳統技術。與此同時，集成式結構讓驅動IC不必占據額外的空間，LCD顯示屏可以做得更輕更薄，這一點無疑可以得到市場的廣泛歡迎。