液晶显示技术的最新趋势

时间:2012-04-17来源:网络

母基板大型化的变迁与液晶生产线世代线的关系如图12所示。从各代生产线启动开始年对应的玻璃基板尺寸面积来看,1990年代约3年间以1。8倍的速度在扩大。随着液晶显示画面尺寸的扩大,为提高生产能力,在1枚母基板上能生产出的面板数必须要增加。具体来讲,若1枚母基板上生产出的面板数由4枚增加到6枚,则相当于生产能力提高了1。5倍。或者,为了使画面尺寸变大,1枚母基板上能生产出的面板数变为2枚的时候,可以选择能生产出4枚面板的母基板,这样生产能力会提高2倍,其结果至少可以使画面尺寸扩大1。8倍。也就是说,由于市场要求面板尺寸大型化和生产能力提高,为实现面板成本降低,则母玻璃基板尺寸的不断扩大成为必然趋势。

正因为如此,玻璃基板尺寸持椟扩大的结果是在1990年代的10年间面积比整整扩大了10倍。引用很好的例证,半导体的晶元直径由1980年代初的4"经过20年扩大为现在的12",面积比是原来的7倍,这种扩大之迅速是显而易见的。今后也会如此,在短期内可以看到玻璃基板继续大型化的趋势。

(2)工艺精度的提高

不仅仅是基板尺寸大型化,工艺精度的提高也是非常重要的课题。特别是大型电视用的液晶面板,工艺精度的提高势在必行。以高清晰电视为样本,高精细化、广视角技术等各种各样的最先端技术不断盛行,同时,为达到面板画质的高度均一性,需要设计上有所突破,为此,工艺精度有望得到进一步提高。

工艺精度提高方面主要是配列精度的微细化,贴合精度的提高。画面尺寸变大、画素数增加、配线长度也增加。在较长的配线中,必须要做到没有一处断线。为了防止断线不良发生,需要工艺精度的提高,并实现微细加工,对应大画面来讲,对灰尘的控制要求变得更加严格。

为实现大画面与高精细化,不仅是阵列工程、成盒工程、模组工程的装配,都需要工艺精度进一步提高。工艺精度主要指阵列基板各层之间的重合精度,阵列基板与彩膜基板之间的贴合精度,当然显影精度的提高也是非常必要的。

上述为非晶硅TFT液晶面板的发展动向。低温多晶硅的工艺已经比非晶硅工艺实现了更高精度,相互融合技术,即使是大型基板实现更高精度的技术也是可能的。

2、关于小型面板的技术

(1)低温多晶硅(LTPS)技术

TFT液晶面板的驱动部有薄膜晶体管,主要是用非晶硅制成。如图4所示的LTPS(低温多晶硅)可获得30-100cm2/V??s的TFT电子迁移率,驱动IC作在面板周边。SRAM等内藏式也开始实用化了,现在主要在小型面板上的适用。

LTPS,为了将n沟道TFT与p沟道TFT作成CMOS构造,与a-SiTFT相比,需要更多的掩膜板数,同时,LTPS特有的技术,为结晶化使用的激光退火装置与离子注入装置非常关键,工程长度也会增加。此外,与a-Si相比,更加细微的图案精度与高温下CVD成膜也是必要的。

对画面尺寸大型化、低成本来讲,与a-Si相比有不利的方面。基于TFT性能的提高以及某些控制机能的内藏,终归目的是将表示画面周围的附属机能全部搭载在玻璃基板上。

(2)柔性液晶

可以弯曲的显示,是在塑料基板上制作有机EL显示,这种技术有望受到人们关注。有机EL是在基板上制作发光素子,采用容易弯曲的构造。相对来讲,液晶显示是在2枚基板上,若要实现柔性显示还需要下一番功夫。

目前已经公开发表的技术是在2枚薄的塑料基板间形成聚合体格子状的壁,在2枚基板内密着的有可弯曲但不可剥离的构造上形成液晶薄膜、多晶硅等成盒工艺,将基板尽可能削成最薄,这就是“曲面彩色显示”。

3、投影用液晶技术

至此,所有直视型都是在玻璃基板上制成后注入液晶,最近使用半导体技术在晶元或是石英晶片上制作。这样制成的元件内的芯片要比直视型的尺寸小,画素尺寸相应会减小,不足直视型的1/10。

虽然阵列工程使用半导体生产线,但成盒工程同直视型一样使用液晶专用生产线制造。高温多晶硅乃至结晶硅的使用与LTPS相同,驱动回路是作在TFT阵列基板的周边。

4、立体显示

关于用液晶显示实现立体视觉,近期急速的推进于实用化。目前,为了看到立体画像,使用多个画素,结果使显示映像变得粗糙。为了克服这一缺陷,要求有更高精细的显示,为放映出立体画像还有待进一步探讨研究。

5、环境对应

液晶面板与显像管相比消耗能源较少,节省空间,是节能的显示器,期望着降低地球环境负荷做贡献的评价。一方面,在制造阶段对环境的影响较大,关于液晶面板制造阶段的课题,主要有以下三项:

(1)防止地球温暖化:制造阶段具有温室效应的气体如PFC、SF6等排出量的减少,制造LCD时的耗电量的降低。排气的除害与排出控制技术、高效率的生产装置与洁净房等。

(2)有害物质使用量的消减:寻找取代物质、取代工艺。

(3)构筑循环型经济社会,向着合理化的液晶面板生产、再利用、可循环方向发展。制造阶段,废弃基板的回收或是ITO等稀少资源的回收再利用等。

在以环境对策为前提的情况下,进行制品的设计、工艺技术,而后进行工场构筑等,这些不仅仅是生产面板厂家,而且是赋予设备厂家、材料厂家共同的任务。若是对环境对应有所怠慢的话,将会付出沉重的代价。今后,环境问题是一个绝对不可以忘记的极为重要的项目。

6、液晶显示的未来

液晶显示市场是在以笔记本电脑、监视器市场为中心成长起来的。进入21世纪的今天,以大型电视、手机为中心,移动领域等的市场不断扩大,液晶显示正在向着更大产业化飞跃。

新时代的液晶显示,是信息化社会窗口连接的关键性装置,负有重要的使命。它不再是单纯素子的使用,而是成为人机界面的连接窗口,在人们感叹其超大信息量的同时,人也成为信息窗口。时代向着多元化方向发展,用于显示的液晶制品也在多样化,为了各种制品实现市场化,在各自对应的技术是必不可少的。市场上各种各样的竞争产品已相继登场。在这种竞争与不断的切磋中,液晶显示成为FPD的领头羊。

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关键词: 趋势 最新 技术 液晶显示

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