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[導(dǎo)讀] 液晶是一種幾乎完全透明的物質(zhì)。它的分子排列決定了光線穿透液晶的路徑。到20世紀(jì)60年代,人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會改變它的分子排列,繼而造成光線的扭曲或折射,由此引發(fā)了人們發(fā)明液晶顯示設(shè)備的念頭。液晶顯示器,簡

 

液晶是一種幾乎完全透明的物質(zhì)。它的分子排列決定了光線穿透液晶的路徑。到20世紀(jì)60年代,人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會改變它的分子排列,繼而造成光線的扭曲或折射,由此引發(fā)了人們發(fā)明液晶顯示設(shè)備的念頭。

液晶顯示器,簡稱LCD(Liquid Crystal Display)。世界上第一臺液晶顯示設(shè)備出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初,被稱之為TN-LCD(扭曲向列)液晶顯示器。盡管是單色顯示,它仍被推廣到了電子表、計(jì)算器等領(lǐng)域。80年代,STN-LCD(超扭曲向列)液晶顯示器出現(xiàn),同時TFT-LCD(薄膜晶體管)液晶顯示器技術(shù)被研發(fā)出來,但液晶技術(shù)仍未成熟,難以普及。80年代末90年代初,日本掌握了STN-LCD及TFT-LCD生產(chǎn)技術(shù),LCD工業(yè)開始高速發(fā)展。

TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜場效應(yīng)晶體管LCD,是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD)中的一種。

和TN技術(shù)不同的是,TFT的顯示采用“背透式”照射方式——假想的光源路徑不是像TN液晶那樣從上至下,而是從下向上。這樣的作法是在液晶的背部設(shè)置特殊光管,光源照射時通過下偏光板向上透出。由于上下夾層的電極改成FET電極和共通電極,在FET電極導(dǎo)通時,液晶分子的表現(xiàn)也會發(fā)生改變,可以通過遮光和透光來達(dá)到顯示的目的,響應(yīng)時間大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的對比度和更豐富的色彩,熒屏更新頻率也更快,故TFT俗稱“真彩”。

相對于DSTN而言,TFT-LCD的主要特點(diǎn)是為每個像素配置一個半導(dǎo)體開關(guān)器件。由于每個像素都可以通過點(diǎn)脈沖直接控制。因而每個節(jié)點(diǎn)都相對獨(dú)立,并可以進(jìn)行連續(xù)控制。這樣的設(shè)計(jì)方法不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度,同時也可以精確控制顯示灰度,這就是TFT色彩較DSTN更為逼真的原因。

目前,絕大部分筆記本電腦廠商的產(chǎn)品都采用TFT-LCD。早期的TFT-LCD主要用于筆記本電腦的制造。盡管在當(dāng)時TFT相對于DSTN具有極大的優(yōu)勢,但是由于技術(shù)上的原因,TFT-LCD在響應(yīng)時間、亮度及可視角度上與傳統(tǒng)的CRT顯示器還有很大的差距。加上極低的成品率導(dǎo)致其高昂的價格,使得桌面型的TFT-LCD成為遙不可及的尤物。

不過,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,良品率不斷提高,加上一些新技術(shù)的出現(xiàn),使得TFT-LCD在響應(yīng)時間、對比度、亮度、可視角度方面有了很大的進(jìn)步,拉近了與傳統(tǒng)CRT顯示器的差距。如今,大多數(shù)主流LCD顯示器的響應(yīng)時間都提高到50ms以下,這些都為LCD走向主流鋪平了道路。

LCD的應(yīng)用市場應(yīng)該說是潛力巨大。但就液晶面板生產(chǎn)能力而言,全世界的LCD主要集中在中國臺灣、韓國和日本三個主要生產(chǎn)基地。亞洲是LCD面板研發(fā)及生產(chǎn)制造的中心,而臺、日、韓三大產(chǎn)地的發(fā)展情況各有不同。

目前主流的TFT面板有a-Si(非晶硅薄膜晶體管) TFT技術(shù)和LTPS TFT(低溫復(fù)晶硅)TFT技術(shù)。

在a-Si方面,三個生產(chǎn)基地的技術(shù)各有千秋。日本廠商曾經(jīng)研制出分辨率高達(dá)2560×2048的LCD產(chǎn)品。因此,有些人認(rèn)為,a-Si TFT技術(shù)完全可滿足高分辨率的產(chǎn)品需要,但是,由于技術(shù)的不成熟,它還不能滿足高速視頻影像或動畫等的需要。LTPS TFT相對可以節(jié)約成本,這對于TFT LCD的推廣有著重要意義。目前,日本廠商已經(jīng)有量產(chǎn)12.1英寸LTPS TFT LCD的能力。而中國臺灣已開發(fā)完成LTPS組件制造技術(shù)與LTPS SXGA面板技術(shù)。韓國在這方面缺少專門的設(shè)計(jì)人員和研發(fā)專家,但像三星等主要企業(yè)已經(jīng)推出了LTPS產(chǎn)品,顯示出韓國廠商的實(shí)力。不過,目前LTPS技術(shù)尚不成熟,產(chǎn)品集中在小屏幕,而且良品率低,成本優(yōu)勢尚無從談起。

LTPS相比,a-Si無疑是目前TFT LCD的主流。日本公司的a-Si TFT投資策略上幾乎都以第三代LCD產(chǎn)品為主,通過制造技術(shù)及良品率的改善來提高產(chǎn)量,降低成本。日本一直走高端路線,其技術(shù)無疑是最先進(jìn)的。由于研發(fā)力量有限,臺灣的a-Si TFT技術(shù)主要來自日本廠商的轉(zhuǎn)讓,但由于臺灣企業(yè)一般屬于勞動密集型,技術(shù)含量價低,以生產(chǎn)低端產(chǎn)品為主。韓國在a-Si方面有著強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,比如三星公司就量產(chǎn)了全球第一臺24寸a-Si TFT LCD—240T,它的響應(yīng)時間小于25ms,可以滿足一般應(yīng)用需要;而可視角度達(dá)到了160度,使得LCD在傳統(tǒng)弱項(xiàng)上不輸給CRT。三星240T標(biāo)志著大屏幕TFT LCD技術(shù)走向成熟,也向世人展示了韓國廠商的實(shí)力不容置疑。

除了以上兩種TFT技術(shù)之間的競爭,SED將會成為TFT LCD的強(qiáng)大敵人。然而,SED目前仍屬于概念型產(chǎn)品,短時間內(nèi)難以進(jìn)入主流市場。

雖然目前LCD已經(jīng)大幅降價,但是相對于CRT仍然價格較高。因此成本問題是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。實(shí)際上,TFT的生產(chǎn)成本與CRT不相上下,但良品率極低造成了TFT面板成本居高不下的情況。TFT面板是由一塊較大的基板切割而成。而LCD產(chǎn)品還要有大量的晶體管陣列來控制三原色,現(xiàn)在的制造技術(shù)很難保證在一大塊基板上數(shù)千萬甚至上億的晶體管不出一個問題。如果有一個晶體管出現(xiàn)問題,那么那個晶體管對應(yīng)的點(diǎn)的對應(yīng)色彩就會出問題(只能顯示某種固定色彩),那么這個點(diǎn)就是通常稱的“壞點(diǎn)”。壞點(diǎn)出現(xiàn)的幾率于位置是不固定的,所以一塊基板很有可能會被浪費(fèi)很多。目前一般LCD要求壞點(diǎn)在5個以下,而一些大廠把這個標(biāo)準(zhǔn)縮小到了3個,甚至為0,這就會使良品率降低。而一些小廠則將壞點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大,這樣一來,成本自然大幅下降,而產(chǎn)品品質(zhì)隨之下降,這也是某些廠商為何可以大幅降低LCD售價的原因之一。

雖然目前有能力生產(chǎn)液晶顯示器的廠家不少,但真正有制造TFT面板能力的廠家屈指可數(shù)。ACER作為IT業(yè)內(nèi)知名企業(yè),實(shí)力相當(dāng)雄厚,雖沒有自己生產(chǎn)TFT面板的能力,但與臺灣達(dá)基關(guān)系密切,在技術(shù)配合上有一定優(yōu)勢。不過,限于臺灣企業(yè)的技術(shù)實(shí)力,ACER LCD產(chǎn)品主要集中在中低端。PHILIPS作為世界知名的顯示設(shè)備制造廠,其顯示器銷量在國內(nèi)一直名列前茅,而且于韓國LG達(dá)成同盟,共同研發(fā)、制造TFT面板。同樣由于技術(shù)原因,以及市場定位問題,PHILIPS目前的產(chǎn)品主要集中在中端,而且在零售市場PHILIPS動作一直不很明顯。三星作為另一實(shí)力強(qiáng)勁的顯示設(shè)備研發(fā)、制造廠商,在LCD方面投入了較大精力,致力于不斷豐富產(chǎn)品線,目前三星產(chǎn)品涵蓋了高中低端市場。

LCD技術(shù)仍處在不斷發(fā)展、完善的階段,三大產(chǎn)地的發(fā)展方向各有不同,它們之間既存在競爭,又有著合作。正是這些因素促使了LCD向前發(fā)展。
 

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