| 出版日期：2001-10-22 总期号：1065 本年期号：80 |
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液晶普及的催生剂
于亮 为了液晶显示器的普及，各个厂商都在积极研发更新更实用的技术。 液晶显示器作为各个公司今后一段时间内的重点推广对象，自然也在自有技术的研发上投入了不少资金和人力，以增加技术含量使其产品在竞争中占有优势。下面我就整理一些值得我们关注的新技术，介绍给大家。 3D液晶显示技术 传统显示器对于3D画面的显示总是不能满足人们的要求。往往要通过3D立体眼睛等设备来营造一个虚拟的3D视觉，然而这种在2D画面上使用3D立体眼睛模拟出来的3D影像效果并不十分理想。最直接的问题就是会给你带来佩戴上的不舒适和眼睛疲劳等状况。因此，不少公司都在致力于研究能够在显示器上直接显示3D效果的显示技术。DTI公司在此技术上就小有成就，它在液晶显示器上实现了人们期望直接从2D屏幕看到3D画面的愿望。它可以让人实时地感受到画面的立体效果，而不受画面和应用程序的限制。他们生产的液晶显示器能够像其他3D设备那样，同时显示两个不同视觉的同一画面，当这两个画面一前一后地呈现在屏幕上时，人眼看到的就是一幅立体画面。那么，DTI公司是如何实现的呢？简单地讲，就是为显示器加入特殊的背景光源，以使其产生多层次的画面，从而实现直接显示3D画面的效果。这种技术称为“视差照明（parallax illumination）”。针对左眼与右眼的两幅影像分别被传送到不同区域的像素区块，奇数区块代表左眼影像，偶数区块则代表右眼。而在标准LCD背光板与LCD屏幕本体之间有一个光学仪器TN（Twisted Nematic扭曲向列型）板介于两者之中，该TN板上的垂直区块则会根据现在需要显示哪一幅影像，而照亮奇数或偶数的区块。 这些交替出现的影像以每秒60张的速度产生，在1024×768的屏幕上每个影像实际上都有512个像素宽、768个像素高。它利用TN板上的双凸透镜镜片来投射影像给两只眼睛，所以如图三所示，您会得到一组可视区域。 
DTI公司的3D液晶显示器的面板结构 另一方面，英国飞利浦研究室的Cees van Berkel则指出，该公司的方法，是在屏幕前端放置双凸透镜屏幕以提供多重视感（如果您需要立体视感则需要最少两个）。DTI使用放置于内侧的透镜让您也可以在最大分辨率下将该显示器当作一般的2D LCD显示器使用；飞利浦则无法提供这样的功能。基于同样理由，飞利浦的方式能提供较广的可视范围，让更多人由各种角度来观看立体影像，而且也可以在显示立体影像的时候保持亮度；而DTI的产品则因为受光的区域只有一半，在光度上会有一些不足。 离子束LCD制造技术 液晶显示器的制造技术关系到整个液晶显示器的产品成本，早期液晶显示器价格昂贵的一个重要原因就是液晶板的切割工艺难度很大，造成产品良率不高，从而使整体制造成本居高不下。以上一代液晶面板制造技术——胶片感光底片技术为例，其工作原理是液晶分子收到电子信号后，产生回应，经过底片“摩擦”，沿着摩擦方向旋转扭曲，排列成规则队列，实现成像。而IBM的离子束技术是用呈钻石形排列的碳层代替聚合体感光底片层，从角落射出的离子束会推开表面的碳原子，使碳原子形成规则队列，而后进入的柱形液晶分子的末端会附着在碳原子上，形成规则的液晶分子队列。这种处理过程避免了可能发生的由于没有摩擦而导致液晶分子任意排列的问题，提高了良率，也就降低了整体制造成本。 LCD屏幕技术 由于液晶显示器在分辨率、色彩显示、耐震度等方面还达不到传统CRT显示器的水平，很多公司都致力于提高这方面的性能。NEC公司就是其中之一，它的研究所研发了三项LCD屏幕技术，不同程度的解决了LCD显示屏分辨率、色彩显示、耐震度的问题。第一项技术是相片质素液晶显示屏，这种显示屏的分辨率相对传统LCD显示屏高出了3倍，适合移动应用及未来的多视窗环境。而且，相片质素液晶显示屏对色彩的显示更逼真。第二项是塑料液晶显示屏，这种液晶显示屏是用塑料液晶屏来代替原来的液晶显示屏。由于塑料的韧性好、抗撞击、重量轻，使用这种显示屏不但清晰、耐用而且防震度得到了大幅的提高，液晶屏的重量相对也减轻了很多，更适用于移动装置的应用。并且塑料的成本相对较低，如果长期生产这种LCD显示屏，也将解决LCD显示屏价格昂贵的现状。第三项是反射式无背灯动态液晶显示屏，即虽然普通的LCD显示屏的耗电量很低，但是对于移动应用，没有固定的电源，还需要长时间的使用时，LCD显示屏需要更为节能的解决方案。而反射式无背灯动态液晶显示屏是利用室内或户外光源，解决屏幕无背灯耗电问题，通过解决背灯耗电问题，可以将电池使用时间增加至原来的两倍。而且，还可以在不减少用电时间的情况下，减少电池的体积和重量，从而使笔记本电脑更加轻巧、便携。 超薄机身技术 本来液晶显示器的一个优点就是节省空间，而采用了Smart Panel和Smart Integration 两种技术的新型显示器最大的特点，就是让原本已经轻薄了许多液晶显示器再次减肥。最近举办的台北国际计算机展中，这两种技术终于浮出水面，成为众多厂商关注的焦点。在技术细节上，所谓Smart Panel，就是将液晶显示器上负责摸拟/数字讯号输出入转换的接收器Receiver）、时序控制器（Timing Con－troller），以及自动侦测缩放（Scaling）引擎等，原先由显示器厂商在PCB控制板上进行的系统电路设计，整合到面板上，使LCD面板本身即形同一个显示器的“子系统”，只要再加上机壳及电源供应器等，就是一台液晶显示器。而Smart Integration则是将部份分模拟/数字转换等设计，从LCD面板当中抽离，整合到显示器的设计当中。看来更轻、更薄、更健康，成了液晶显示器厂商追求的目标，而轻薄以后的液晶显示器也给设计师们提供了更多的发挥空间。Smart Panel和Smart Integration两种产品的设计原理，都是将原本上游及中游极明确的分工，重新予以定义。Smart Panel是将显示器的部分机板以及IC整合到LCD面板当中，设计的主控权主要掌握在LCD厂商手中；而Smart Integration则是将部分设计，如模拟数字转换等，从LCD面板当中抽离出来，并整合到显示器的设计当中。这两种新的设计模式，中国台湾地区的LCD厂商以及显示器厂商，都已经合作开发到一定程度，相关产品的设计由于可以达到体积缩小，并且减少近1成成本的效益，因此未来将可望逐步成为市场的主流。由于整合度的提高，液晶显示器系统成本可望降低、可靠度提升，对PC大厂而言，Smart Panel更具成本竞争力；另一方面，面板厂商也可以因为整合了更多的元件，而提高单位出货的价格。不过，相形之下，显示器厂商的进入门槛也将大为降低，在系统整合技术上的附加价值，也会转移到面板厂，可以说这种技术的最大受益者是面板厂商。 ETC技术 ETC是摩托罗拉实验室开发出来的一种液晶显示技术，它通过平行电场改变来自两层玻璃板间的软胶胆固醇状的Cholestic液晶所反射的光线。软胶胆固醇状的Cholestic液晶拥有成螺旋状构造的分子，这种螺旋的圈间距决定了反射光线的颜色。通过向两层玻璃板施加平行电场控制圈间隙，便可使各圈成分离状态，借此便可以改变反射光线的颜色。摩托罗拉实验室认为ETC的优点在于其结构简单，可以降低液晶显示器的造价，由于现在的液晶显示器在色彩生成上必须使用偏光板和彩色滤光片，构造复杂，所以成本很高。不过，由于ETC技术需要通过100V的工作电压控制螺旋的圈间隙，因此如何降低工作电压就成了该技术面临的最大问题。 其实，目前关于提高液晶性能和降低成本的新技术还有很多，像三星的PVA技术；佳能的铁电LCD技术；夏普的多线寻址技术和日立的HPA技术等，我在这里无法一一详细介绍，但正是这些公司在液晶技术上的不断革新与进步，才使得液晶显示器更接近我们的生活。 |
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