作为液晶投影技术的核心,LCD芯片的进步一直是液晶投影产业发展的风向标。作为行业内的领导厂商,在索尼停止对第三方企业提供液晶芯片之后,爱普生独自担当起了推动HTPS TFT LCD技术进步的重任。
在早期的LCD液晶投影机中,寿命、亮度和体积问题成为了制约产品进步的主要问题。由于液晶投影机的核心材料是高分子的液晶材料,其在高温下的老化作用很明显。同时作为液晶面板基板的玻璃,也可能由于长时间的高分烘烤而发生光学性能的变异。这两点导致,在早期的液晶投影机,特别是上世纪的时候芯片寿命不足5000小时,这使得消费者的实际使用成本大幅增加。
在早期的液晶投影机产品中,液晶芯片如何实现更加精细的TFT薄膜晶体管及其控制电路成为了液晶投影芯片小型化、高开口率化的最大难题。采用三片式设计的整个光机系统,如果不能实现芯片体积的缩小,整个产品的小型化无从谈起。而一旦芯片变小,片上控制电路组件如果不能大幅简化和缩小,则导致整个芯片可用于光学开关的面积占芯片整体的比例(开口率)的下降,进而造成光利用率的下降和亮度的降低。
此外,液晶显示的另一个特性是画面的拖尾和黑色画面的黑位欠缺。液晶分子受电磁场影响的偏转需要一定的时间,同时也具有滞后性,这导致了液晶显示产品画面的拖尾现象的出现。采用透射光路的液晶投影芯片,很难做大100%阻断光线的透过,因此产生了黑色画面不够黑的现象,整体画面的对比度和暗部细节展示受到了很大的影响。
近年来随着液晶投影机技术的不断发展,以上问题已经得到了很好的克服。爱普生在日本北海道的千岁建设了自己最先进的HTPS生产厂,将传统的HTPS生产工艺从200mm晶片转移到300mm晶片,同时快速提升了技术,发展出了第五、六、七代液晶板。新产品的技术指标更高、尺寸也更小。
在液晶投影机芯片技术的进步中,追求小尺寸、高开口率、高寿命、更高的灰阶控制精度位数以及更高的画面刷新频率是最主要的内容。目前最先进的芯片能够实现,一英寸以下的1080p像素、超过50%的开口率、12位以上的精细控制以及120HZ的超高速刷新速率。这些方面的巨大进步,令LCD液晶投影机已经进步一个崭新的发展阶段。