概述

透射型液晶微型显示器主要被用作商业投影机的显示设备。商业投影机被用于会议室等明亮的环境中,亮度是最重要的性能。因此,液晶微型显示器必须达到很高的透光率。此外,还需要实现高精细化,以及耐受强光源的高耐光性等。

根据这些要求,索尼半导体解决方案公司(下称SSS)的透射型液晶微型显示器,运用微细TFT技术、双微透镜技术、高耐光TFT技术等,实现了0.76英寸1万流明级、1.0英寸2万流明级的高亮度投影机。

投影机用显示设备所要求的性能
高亮度化 通过对光进行高透射和高反射,提高光的利用效率。
高清晰化 通过多像素化处理,显示高清晰和高分辨率的影像。
小型化 实现投射透镜及光学仪器的小型化和轻量化。
高对比度 通过更加深邃的黑色显示,收放自如地显示影像。
高耐光性 即使强光照射也可维持设备的画质及特性。
高耐久性 可以长时间使用(无需维护保养)。

单位面积的亮度
1,570lx

液晶电视

液晶电视
LCD面板:83英寸
辉度 约3,000lm(500cd/m2)

单位面积的亮度
26,000,000lx

商业投影机

商业投影机
液晶微型显示器:1.0英寸
辉度 20,000lm

技术说明

高开口TFT技术<HTPS>

透射型液晶微型显示器中纵横排列了230万个*1像素,而各像素上都配置了负责该像素ON/OFF的晶体管。此外,发送晶体管ON/OFF信号的栅极线与发送像素亮度信号(电位)的信号线,呈网状分布。晶体管、栅极线与信号线是不透光的,除此以外的区域是光作为像素透过的区域=开口部。因此,为提升透射型液晶微型显示器的透光率,就需要缩小晶体管尺寸和各配线的直径。

SSS运用过去在图像传感器工艺中积累的微细加工技术,开发了高效率的透射型微型显示器,最新一代的产品采用接触插头连接各层,使开口率*2相比传统产品提升了20%以上。

*1)使用WUXGA时。
*2)开口部面积相对于像素面积的比率。

高开口TFT技术<HTPS>1
高开口TFT技术<HTPS>1
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高开口TFT技术<HTPS>2
高开口TFT技术<HTPS>2
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高透光双微透镜技术<HTPS>

要提升透射型液晶微型显示器的光利用效率,除了利用微细TFT技术实现高开口化,微透镜也是非常重要的技术。微透镜是指为了让光高效地从单边为几微米的像素开口部透过而按像素单位设置的透镜。为最大限度发挥微透镜的效率,在液晶微型显示器的光入射侧和光出射侧的TFT基板上都搭载微透镜的技术就是双微透镜技术。入射侧的微透镜负责将光集中于像素开口部,而出射侧的微透镜则负责抑制透射光的扩散。利用半导体制造技术中的光刻技术,即使是非球面形状也能高精度地制作出来。凭借这项技术,本公司成功地将高精细面板的光利用效率提升至原来的1.5倍*3

*3) 对比未搭载微透镜的面板。

高透光双微透镜技术<HTPS>
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高透光双微透镜技术<HTPS>

高耐光TFT技术<HTPS>

一般,液晶显示器会发送决定各像素亮度的信号(电位),然后显示出图像。凭借由像素电极与对置电极构成的电容以及作为缓冲在各像素上设置的保持电容,发送的电位可维持一段时间,直至下一个电位被发送。另一方面,透射型液晶微型显示器采用的是光从晶体管附近通过的结构,因此很容易发生由光引起的晶体管源极、漏极泄漏,造成像素电位泄漏的风险。像素电位泄漏可能会导致画面闪烁或画质粗糙等画质下降问题。投影机越是高亮度,光对晶体管特性的影响就越大,所以,针对投影机的高亮度化,需要较高的耐光性。因此,在最新一代的产品中,晶体管的表面、侧面和背面采用了遮光结构,并将过去的平面结构改为堆叠结构,这样就使保持电容相比过去提升了70%。

高耐光TFT技术<HTPS>
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高耐光TFT技术<HTPS>

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