液晶技術(shù)大比武

　　液晶是一種幾乎完全透明的物質(zhì)，同時(shí)呈現(xiàn)固體與液體的某些特征。它從形狀和外觀看都是一種液體，但它的水晶式分子結(jié)構(gòu)又表現(xiàn)出固體的形態(tài)。光線穿透液晶的路徑由構(gòu)成它的分子排列決定，這是固體的一種特征。到20世紀(jì)60年代，人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會(huì)改變它的分子排列，繼而造成光線的扭曲或折射，這又屬于液體的特征�！　�

　　液晶顯示器，簡(jiǎn)稱LCD（Liquid Crystal Display），世界上第一臺(tái)液晶顯示媒體出現(xiàn)在70年代初，被稱之為TN（Twisted Nematic）-LCD（扭曲向列）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（ Super Twisted Nematic）-LCD（超扭曲向列）出現(xiàn)，同時(shí)TFT-LCD（薄膜晶體管）技術(shù)被提出，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(chǎng)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)有所不同的是，TFT的顯示采用“背透式”照射方式，即假想的光源路徑不是像TN液晶那樣的從上至下，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(shí)先通過(guò)下偏光板向上透出，它也借助液晶分子來(lái)傳導(dǎo)光線。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(shí)，液晶分子的表現(xiàn)也會(huì)發(fā)生改變，可以通過(guò)遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示的目的，反應(yīng)時(shí)間大大提高到80ms左右。因其具有TN LCD更高的對(duì)比度和更豐富的色彩，熒屏更新頻率也更快，俗稱“真彩”。相對(duì)于DSTN而言，TFT LCD的主要特點(diǎn)是為每個(gè)像素配置一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器件，其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。由于每個(gè)像素都可以通過(guò)點(diǎn)脈沖直接控制，因而，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對(duì)獨(dú)立，并可以進(jìn)行連續(xù)控制，這樣設(shè)計(jì)方法不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度，同時(shí)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真彩LCD。早期的TFT LCD主要用于筆記本制造，盡管在當(dāng)時(shí)TFT相對(duì)于DSTN具有極大的優(yōu)勢(shì)，但是由于技術(shù)上的問(wèn)題，TFT LCD在響應(yīng)時(shí)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(jià)格，使得桌面型的TFT LCD成為遙不可及的尤物。不過(guò)，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(shí)間、對(duì)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。比如幾年前，TFT LCD的響應(yīng)時(shí)間大都在80ms以下，如今，大多數(shù)主流LCD顯示器的響應(yīng)時(shí)間都提高到50ms以下，這些都為L(zhǎng)CD走向主流鋪平了道路。

　　LCD的應(yīng)用市場(chǎng)應(yīng)該說(shuō)是潛力巨大，前景廣闊，但就其面板生產(chǎn)能力而言，全世界的LCD主要集中在中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和日本三個(gè)主要生產(chǎn)地。亞洲是LCD面板研發(fā)及生產(chǎn)制造的中心，而中國(guó)臺(tái)灣、日、韓三大產(chǎn)地的發(fā)展情況各有不同。

　　目前主流TFT面板有a－Si(非晶硅薄膜晶體管) TFT技術(shù)及LTPS TFT（低溫復(fù)晶硅）TFT技術(shù)。在a-Si方面，臺(tái)、日、韓各有千秋。日本廠商曾經(jīng)研制出分辨率高達(dá)2560×2048的LCD產(chǎn)品，因此有些公司認(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(dòng)畫等的需要。LTPS TFT相對(duì)可以節(jié)約成本，這對(duì)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寸 LTPS TFT LCD的能力，而臺(tái)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(guó)在這方面缺少專門的設(shè)計(jì)和研發(fā)專家，三星已經(jīng)推出了LTPS產(chǎn)品，顯示出韓國(guó)廠商的實(shí)力，不過(guò)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(shì)無(wú)從談起。

　　與LTPS相比，a-Si無(wú)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(guò)制造技術(shù)及良品率的改善來(lái)提高產(chǎn)量，降低成本。日本一直走高端路線，其技術(shù)無(wú)疑是最先進(jìn)的。由于研發(fā)力量有限，臺(tái)灣的a-Si TFT技術(shù)主要來(lái)自日本廠商的轉(zhuǎn)讓，但由于臺(tái)灣企業(yè)一般屬于勞動(dòng)密集型，技術(shù)含量?jī)r(jià)低，以生產(chǎn)低端產(chǎn)品為主。韓國(guó)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(tái)24寸a-Si TFT LCD—240T，它的響應(yīng)時(shí)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(guó)廠商的實(shí)力不容置疑。

　　除了以上兩種TFT技術(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)，SED將會(huì)成為TFT LCD的強(qiáng)大敵人。但是，SED目前仍屬于概念型產(chǎn)品，其技術(shù)還存在較大缺陷，短時(shí)間內(nèi)難以進(jìn)入主流市場(chǎng)，不過(guò)假以時(shí)日，或許SED會(huì)一鳴驚人。

　　雖然目前LCD已經(jīng)大幅降價(jià)，但相對(duì)于CRT仍然價(jià)格較高，所以成本問(wèn)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。如同生產(chǎn)CPU的硅晶元一樣，TFT面板也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(lái)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(wàn)甚至上億的晶體管不出一個(gè)問(wèn)題。如果有一個(gè)晶體管出現(xiàn)問(wèn)題那么那個(gè)晶體管對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)色彩就會(huì)出問(wèn)題（只能顯示某種固定色彩），那么這個(gè)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(huì)被浪費(fèi)很多。目前一般LCD要求壞點(diǎn)在5個(gè)以下，而一些大廠把這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)縮小到了3個(gè)，甚至為0，這就會(huì)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(lái)，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(jià)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)。中國(guó)臺(tái)灣省ACER作為IT業(yè)內(nèi)知名企業(yè)，實(shí)力相當(dāng)雄厚，他們雖然沒有自己生產(chǎn)TFT面板的能力，但與臺(tái)灣達(dá)基關(guān)系密切，在技術(shù)配合上有一定優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，限于臺(tái)灣企業(yè)的技術(shù)實(shí)力，ACER LCD產(chǎn)品主要集中在中低端，產(chǎn)品線不夠豐富。PHILIPS作為世界知名的顯示設(shè)備制造廠，其顯示器銷量在國(guó)內(nèi)一直名列前茅，而且于韓國(guó)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(chǎng)定位問(wèn)題，PHILIPS目前的產(chǎn)品主要集中在中端，而且在零售市場(chǎng)PHILIPS動(dòng)作一直不很明顯，而且在接受聯(lián)想訂單后，生產(chǎn)能力受到懷疑。三星作為世界最大的顯示設(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(chǎng)。而三星又將新技術(shù)不斷融入到各層次產(chǎn)品上，主要以新技術(shù)、高品質(zhì)新技術(shù)、高品質(zhì)迎接市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

　　LCD技術(shù)仍處在不斷發(fā)展、完善的階段，中國(guó)臺(tái)灣、日、韓三大產(chǎn)地的發(fā)展方向各有不同，它們之間既存在競(jìng)爭(zhēng)，又有著合作，正是這些因素促使了LCD向前發(fā)展。目前，在a-Si技術(shù)方面，日、韓各有千秋，韓國(guó)廠商正在逐步縮小與日本的差距，甚至在許多方面已經(jīng)超越了日本。在高新技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，只有站在技術(shù)陣地的最前沿，才能夠使自己立于不敗之地。我們共同期待著LCD技術(shù)的不斷發(fā)展