液晶顯示技術(shù)的最新趨勢

然而，與以前的CRT顯示一樣為了達到自然動(dòng)畫(huà)的顯示效果，液晶的動(dòng)作模式與CRT是完全不同的，液晶在響應時(shí)間方面的改善還不是非常充分，CRT是利用電子束打到幕上的一瞬間發(fā)光，而液晶的動(dòng)作不同，液晶是在1楨間保持開(kāi)的狀態(tài)的保持型，這就是兩者之間的差異。為了解決這種差異，一方面是改變背光源的點(diǎn)燈驅動(dòng)，另一方面是在楨間插入黑色信號（參考圖6），采用各種方法進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，改善工作在不斷推進(jìn)。

5、Mobile用小型輕量化技術(shù)

液晶顯示的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是小型、輕量化且耗電量低。最大限度地利用這一優(yōu)點(diǎn)，使其作為移動(dòng)用途得到大大推廣。從1990年代用于筆記本電腦開(kāi)始，各種各樣便攜式機器上搭載的液晶模組，其薄型、輕量化、低消費電力化的競爭一直持續不斷。

為了實(shí)現其薄型、輕量化、低消費電力化，進(jìn)行了各種技術(shù)開(kāi)發(fā)，比如：玻璃基板的薄板化輕量化與構成模組部材的改善，低溫多晶硅技術(shù)的使用，玻璃基板上設置的驅動(dòng)回路部件數目的減少，利用反射型的背光源來(lái)實(shí)現薄型化等等。

背光源是透過(guò)型液晶面板使用的光源，若是利用太陽(yáng)光等外部光則為反射型的，外部光與背光源光同時(shí)應用的為半透過(guò)型，這些技術(shù)均已實(shí)用化。

6、部材的進(jìn)步——驅動(dòng)IC為例

液晶顯示器如圖形所示，使用了各種各樣的材料。伴隨著(zhù)液晶顯示技術(shù)的進(jìn)步，這些材料也在不斷進(jìn)行著(zhù)技術(shù)革新。本文不可能講述所有的材料，就以驅動(dòng)IC為例進(jìn)行說(shuō)明。

包括電視用途在內，液晶面板向著(zhù)大型化、高精細化且顯示更高畫(huà)質(zhì)畫(huà)像的方向發(fā)展。這種趨勢，在驅動(dòng)IC方向有很大的意義。動(dòng)作速度的增加、寫(xiě)入精度的提高、多針化、低耗電量等課題的解決是非常重要的。

在畫(huà)質(zhì)高精細化方面，由于增加了畫(huà)素數，寫(xiě)入數據量也增加了。對更多的畫(huà)素，在一定時(shí)間內寫(xiě)入數據的話(huà)，動(dòng)作速度必須要提高。比如說(shuō)，720p規格電視面板（1280×720）的數據驅動(dòng)，對應18微秒的寫(xiě)入時(shí)間，而1080i規格電視面板（1920×1080）的數據驅動(dòng)，必須將寫(xiě)入時(shí)間縮短在12微秒以?xún)取?p>階調數也是這樣，現在標準面板是8bit，將來(lái)10bit或12bit的面板也會(huì )增加。在8bit的情況下，數據驅動(dòng)的輸出電壓是將開(kāi)/關(guān)的間電壓進(jìn)行256份來(lái)供給的，而10bit是1024份，12bit必須要4096份。

另外，為達到便攜式、低價(jià)位的目標，要求將驅動(dòng)電壓控制在10V以下的低壓化，或是輸出端子針數增加（若1芯片輸出數增加，則相應的IC忒片的使用數目會(huì )減少）。尤其是移動(dòng)領(lǐng)域以及筆記本電腦將便攜式看得非常重要，這就對低耗電化要求非常高。這不僅僅是驅動(dòng)IC，液晶性能方面的改善開(kāi)發(fā)也是非常重要的。

四、液晶面板的設計技術(shù)、工藝技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)

1、液晶面板的制造過(guò)程

主動(dòng)型液晶面板的制作工程，大概可以分為三部分。最初的工程稱(chēng)作TFT陣列工程，是以玻璃基板上制作TFT陣列回路開(kāi)始的。第二個(gè)工程稱(chēng)作液晶成盒工程，是將已經(jīng)完成的TFT基板與鍍有RGB三色層膜的基板貼合在一起，注入液晶。第三個(gè)工程稱(chēng)作模組工程，在已經(jīng)成盒的基板上裝上驅動(dòng)回路及背光源作為顯示用模組。制造過(guò)程結束（如圖8）。

2、陣列工程——提高生產(chǎn)性的挑戰

陣列工程與半導體工程相似。半導體是在晶元上面制作回路，同樣地，陣列工程是在玻璃基板上反復進(jìn)行成膜、顯影、刻蝕而形成TFT陣列回路。陣列工程中使用裝置的原理同半導體工程也是相同的。

正因為如此，液晶的制造技術(shù)常與半導體技術(shù)相比較。當半導體的制造大有不同時(shí)，基板面程擴大的速度相比晶元直徑的擴大來(lái)講發(fā)展更快。陣列工程中的成膜、顯影、刻蝕循環(huán)的次數一般稱(chēng)作為“掩膜板數”。掩膜板數少的話(huà)則全體的工程數會(huì )減少，投資效率會(huì )提高，總工程所用的時(shí)間會(huì )縮短。幾年前，掩膜板數一般在6-8枚，最近大部分生產(chǎn)廠(chǎng)家都采用5枚掩膜板的工藝技術(shù)。競爭有一部分生產(chǎn)廠(chǎng)家導入了4枚掩膜板工程。這種掩膜板消減的背景，主要是后述成本降低的市場(chǎng)壓力所致，工程數減少則相應的投資額度也會(huì )減少。

但是，單純減少掩膜板數會(huì )導致產(chǎn)品良率下降的反向效果。掩膜板數的減少使設計變得復雜，工藝條件變更，產(chǎn)品更易受到灰塵類(lèi)缺陷等的影響。為了達到工藝條件縮減的目的，要求有在大面積內工藝均一性?xún)?yōu)化的裝置，工藝變動(dòng)較少且安定的裝置，而且要追求容易管理灰塵數的裝置。進(jìn)一步講，隨著(zhù)顯示畫(huà)面的大型化、高精細化，畫(huà)素數以及配線(xiàn)長(cháng)度不斷增加。要制造較長(cháng)配線(xiàn)無(wú)斷開(kāi)、顯示無(wú)缺陷的面板，減少灰塵是非常重要的。

3、成盒工程——工藝革新的挑戰成盒工程擔。

負著(zhù)配向處理、液晶注入等決定液晶面板顯示質(zhì)量的重要的工藝。如圖8所示成盒工程的流程，以液晶面板最初量產(chǎn)時(shí)使用的典型工程為例?；暹M(jìn)行完配向膜的配向處理之后，涂布封框膠，并為精確控制盒厚散布間隔球。之后，陣列與彩膜2枚基板貼合起來(lái)，進(jìn)行液晶注入。

成盒工程同樣為了提高生產(chǎn)效率或者提高面板的顯示性能，如圖9所示，引入各種技術(shù)革新的方法。

間隔球散布是精確控制盒厚的重要工程，要求有非常高的精度。最近，使用一種柱狀間隔物來(lái)代替間隔球散布。采用這種方法可以避免由于間隔球造成的光散射，可以改善對比度等顯示質(zhì)量。

還有為了提高液晶注入工程的生產(chǎn)效率，實(shí)行了由原來(lái)真空注入方式到滴下方式的技術(shù)革新。尤其是在大型電視面板的制造工程中，液晶注入時(shí)間為幾十小時(shí)或一日以上，非常費時(shí)間，生產(chǎn)效率急劇降低。為了縮短液晶注入的時(shí)間，采用液晶滴下方式是必須的技術(shù)革新。

;關(guān)于提高液晶面板顯示質(zhì)量的技術(shù)革新，原來(lái)采用在有機配向膜（PI膜）表面機械擦進(jìn)行配向的方式，現在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了使用無(wú)機膜利用電子束這種非接觸的方式進(jìn)行配向的技術(shù)，這樣可以避免摩擦不均，從而使顯示特性得到提高，醫療等要求高畫(huà)質(zhì)面板的生產(chǎn)上已經(jīng)開(kāi)始使用。

五、今后的發(fā)展方向

1、畫(huà)面的大型化及生產(chǎn)技術(shù)

（1）玻璃基板的大型化

液晶面板畫(huà)面尺寸的大型化速度非?？?。而且支持這種發(fā)展趨且在制造技術(shù)中占據重要地位的是母玻璃基板尺寸的大型化。液晶面板的畫(huà)面尺寸變大時(shí)，由母基板切割出的面板數最終會(huì )減少，導致生產(chǎn)效率降低。為了彌補這一缺陷，母基板尺寸的大型化是必然的。