液晶电视结构 一文了解LCD的关键技术和成本结构(4)

优点：反应速度较STN快、可制作全彩显示器。

缺点：薄膜晶体管制作困难、成本较STN高、非晶硅的导电性不佳所以驱动电压较高、非晶硅的导电性不佳所以耗电量较高、非晶硅的薄膜晶体管较大所以开口率较低。

应用：全彩液晶显示器、笔记本电脑、液晶电视。

低温多晶硅－液晶显示器

其实使用多晶硅制作的显示器可以分为「高温多晶硅（HTPS）」与「低温多晶硅（LTPS）」两种：

高温多晶硅（HTPS：High Temperature Poly Silicon）?：

由于使用非晶硅制作的薄膜晶体管（TFT），导电性较差，工作速度较慢，如果我们希望增加工作速度，则必须使用「单晶硅」最好，不幸的是，由于玻璃本身是非晶，因此不可能在非晶的玻璃基板上成长单晶硅，科学家们想出了一个好主意，就是使用「退火（Anneal）」的方式，先使固体材料的温度升高，再缓慢冷却形成多晶。如图六（a）所示，我们将玻璃与「非晶硅薄膜」放进高温炉中，升温到600°C，再缓慢冷却到室温，就可以变成「多晶硅薄膜」，这种制程称为「高温多晶硅（HTPS）」。

由于玻璃的转化温度大约300°C，将玻璃升温到600°C时玻璃会开始软化，所以在高温多晶硅（HTPS）制程不能使用玻璃作为基板，必须将导电玻璃的「玻璃（Glass）」换成「石英（Quartz）」才行，石英（Quartz）是「二氧化硅的单晶」，熔点高达1200°C，但是价格极高，而且尺寸愈大的石英，价格是成等比级数增加（和很像），所以高温多晶硅（HTPS）不可能使用在低价的大尺寸液晶显示器，早期都是使用在「液晶投影显示器」内的高分辨率、小尺寸液晶面板，通常小于3吋而已，关于液晶投影显示器将在后面详细介绍。

低温多晶硅（LTPS：Low Temperature Poly Silicon）?：

由上面的介绍不难发现，其实我们想要进行「退火（Anneal）」的部分只有薄膜晶体管（TFT）而已，将玻璃基板与薄膜晶体管整块放进高温炉中加热其实是很笨的做法，大家不妨思考看看，有什么方法可以只加热薄膜晶体管，却可以使玻璃基板保持在低温呢？聪明的科学家们发明了新的技术，称为「激光退火（Laseranneal）」，如图六（b）所示，将玻璃与「非晶硅薄膜」放进激光退火炉中，使用高能量的激光入射到透镜，再聚焦到非晶硅薄膜上加热，升温到600°C，再缓慢冷却到室温，就可以变成「多晶硅薄膜」，而激光退火炉的下方有冷却水管，可以将玻璃基板的温度保持在300°C以下，怎么样，这么简单的方法你（你）是不是也想到了呢？

优点：反应速度最快、多晶硅的导电性较佳所以驱动电压较低、多晶硅的薄膜晶体管较小所以开口率较高。

缺点：激光退火技术尚未成熟，产品良率较低。

应用：全彩液晶显示器、笔记本电脑、液晶电视。

图六高温多晶硅（HTPS）与低温多晶硅（LTPS）制程。

液晶显示器产业（LCD industry）

液晶显示器产业结构

液晶显示器产业结构如图七（a）所示，包括上游产业的液晶材料、光刻版、氧化铟锡（ITO）、偏光片、玻璃基板、滤光片、驱动IC、胶带自动接合（TAB：Tape Automated Bonding）封装、背光源、导光板、背光模块等；中游产业的显示面板组装、显示器模块组装等； 下游产业的液晶显示器组装等，上中下游产业的代表厂商如表一所示。

液晶显示器材料成本

液晶显示器的材料成本如图七（b）所示，其中彩色滤光片占24％，偏光片占11％、背光模块占17％、驱动IC占17％，只有这四项就占了液晶显示器将近70％的材料成本，其中彩色滤光片与偏光片都与显示器的尺寸有很大的关系，尺寸愈大，彩色滤光片与偏光片所使用的面积愈大，成本愈高。

图七液晶显示器产业结构与材料成本。

表一液晶显示器的产业结构与代表厂商。

受惠于中国大陆对面板的巨大需求，LCD产业除了部分上游材料与下游的品牌，基本上已经是我们可以掌握的技术与产品，再过三年左右，LCD产业也许会跟LED产业一样，成为中国大陆的囊中之物，再攻克LCD产业之后，下一个会是什么产业呢？

IC集成电路，中国大陆已经发起了进攻的号角！大家拭目以待！

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-61883-4.html