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畫的顯示效果，液晶的動作模式與CRT是完全不同的，液晶在響應(yīng)時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，而液晶的動作不同，液晶是在1楨間保持開的狀態(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燈驅(qū)動，另一方面是在楨間插入黑色信號（參考圖6），采用各種方法進行了開發(fā)，改善工作在不斷推進。

5、Mobile用小型輕量化技術(shù)

液晶顯示的一個優(yōu)點就是小型、輕量化且耗電量低。最大限度地利用這一優(yōu)點，使其作為移動用途得到大大推廣。從1990年代用于筆記本電腦開始，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(xù)不斷。

為了實現(xiàn)其薄型、輕量化、低消費電力化，進行了各種技術(shù)開發(fā)，比如：玻璃基板的薄板化輕量化與構(gòu)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(shè)置的驅(qū)動回路部件數(shù)目的減少，利用反射型的背光源來實現(xiàn)薄型化等等。

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

6、部材的進步——驅(qū)動IC為例

液晶顯示器如圖形所示，使用了各種各樣的材料。伴隨著液晶顯示技術(shù)的進步，這些材料也在不斷進行著技術(shù)革新。本文不可能講述所有的材料，就以驅(qū)動IC為例進行說明。

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

在畫質(zhì)高精細化方面，由于增加了畫素數(shù)，寫入數(shù)據(jù)量也增加了。對更多的畫素，在一定時間內(nèi)寫入數(shù)據(jù)的話，動作速度必須要提高。比如說，720p規(guī)格電視面板（1280×720）的數(shù)據(jù)驅(qū)動，對應(yīng)18微秒的寫入時間，而1080i規(guī)格電視面板（1920×1080）的數(shù)據(jù)驅(qū)動，必須將寫入時間縮短在12微秒以內(nèi)。

階調(diào)數(shù)也是這樣，現(xiàn)在標準面板是8bit，將來10bit或12bit的面板也會增加。在8bit的情況下，數(shù)據(jù)驅(qū)動的輸出電壓是將開/關(guān)的間電壓進行256份來供給的，而10bit是1024份，12bit必須要4096份。

另外，為達到便攜式、低價位的目標，要求將驅(qū)動電壓控制在10V以下的低壓化，或是輸出端子針數(shù)增加（若1芯片輸出數(shù)增加，則相應(yīng)的IC忒片的使用數(shù)目會減少）。尤其是移動領(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(qū)動IC，液晶性能方面的改善開發(fā)也是非常重要的。

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

1、液晶面板的制造過程

主動型液晶面板的制作工程，大概可以分為三部分。最初的工程稱作TFT陣列工程，是以玻璃基板上制作TFT陣列回路開始的。第二個工程稱作液晶成盒工程，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。第三個工程稱作模組工程，在已經(jīng)成盒的基板上裝上驅(qū)動回路及背光源作為顯示用模組。制造過程結(jié)束（如圖8）。

2、陣列工程——提高生產(chǎn)性的挑戰(zhàn)

陣列工程與半導(dǎo)體工程相似。半導(dǎo)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(fù)進行成膜、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(dǎo)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(dǎo)體技術(shù)相比較。當半導(dǎo)體的制造大有不同時，基板面程擴大的速度相比晶元直徑的擴大來講發(fā)展更快。陣列工程中的成膜、顯影、刻蝕循環(huán)的次數(shù)一般稱作為“掩膜板數(shù)”。掩膜板數(shù)少的話則全體的工程數(shù)會減少，投資效率會提高，總工程所用的時間會縮短。幾年前，掩膜板數(shù)一般在6-8枚，最近大部分生產(chǎn)廠家都采用5枚掩膜板的工藝技術(shù)。競爭有一部分生產(chǎn)廠家導(dǎo)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壓力所致，工程數(shù)減少則相應(yīng)的投資額度也會減少。

但是，單純減少掩膜板數(shù)會導(dǎo)致產(chǎn)品良率下降的反向效果。掩膜板數(shù)的減少使設(shè)計變得復(fù)雜，工藝條件變更，產(chǎn)品更易受到灰塵類缺陷等的影響。為了達到工藝條件縮減的目的，要求有在大面積內(nèi)工藝均一性優(yōu)化的裝置，工藝變動較少且安定的裝置，而且要追求容易管理灰塵數(shù)的裝置。進一步講，隨著顯示畫面的大型化、高精細化，畫素數(shù)以及配線長度不斷增加。要制造較長配線無斷開、顯示無缺陷的面板，減少灰塵是非常重要的。

3、成盒工程——工藝革新的挑戰(zhàn)成盒工程擔。

負著配向處理、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)時使用的典型工程為例?；暹M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，進行液晶注入。

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，實行了由原來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，液晶注入時間為幾十小時或一日以上，非常費時間，生產(chǎn)效率急劇降低。為了縮短液晶注入的時間，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，原來采用在有機配向膜（PI膜）表面機械擦進行配向的方式，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了使用無機膜利用電子束這種非接觸的方式進行配向的技術(shù)，這樣可以避免摩擦不均，從而使顯示特性得到提高，醫(yī)療等要求高畫質(zhì)面板的生產(chǎn)上已經(jīng)開始使用。

五、今后的發(fā)展方向

1、畫面的大型化及生產(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(jù)重要地位的是母玻璃基板尺寸的大型化。液晶面板的畫面尺寸變大時，由母基板切割出的面板數(shù)最終會減少，導(dǎo)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。