现代液晶技术3

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3　最新液晶显示技术追踪
     　　与自发光型显示器件相比，LCD的最大问题是视角。做为对策，先后提出了膜补偿方式、多畴垂直排列方式(MVA)和平面驱动方式(IPS)。膜补偿法对视角有一定的改善，但不够理想。富士通公司开发的MVA和日立公司开发的IPS均可达到左右上下160°以上的视角，并在1999年后期，先后推出商品。在国际信息显示学会会议SID’99上，韩国现代公司发表的边缘电场驱动模式(fringe－field switching)类似于IPS模式，但性能有重大改进，视角和光利用率都十分优异。最近，韩国三星公司开发了边缘电场与垂直排列结合的扩展视角技术。从这些技术进展来看，LCD的视角障碍即将成为历史。
     　　在LCD的动态画面显示中，高速移动图像会出现“拖尾”、“重影”等现象，这是由于液晶的响应速度慢于一帧(当帧频为60Hz时，约16ms)造成的，由此形成的一帧结束时的残像在下一帧显现出来。目前TN型器件的最亮态和最暗态间的响应时间一般长于20ms，而中间灰度间驱动的响应时间要长得多。所以要完全满足动态图像显示的要求，响应速度还有待于提高。
     　　因反射式彩色LCD显示的最终目标是取代印刷品，所以在技术开发中，把反射率和对比度作为最重要的考察指标。为实现高画质的反射型LCD商品化，研究开发工作十分活跃，已先后提出TN－ECB模式、混合排列TN模式，反射式OCB模式等。目前的研究工作主要是对现行产品中使用的1枚偏振片的方式和部分光学部件进一步改良，进行无偏振片模式和光学部件的开发，以期实现下一代的高明亮度的反射式彩色LCD。对于单偏振片模式，反射电极对亮度的影响很大。D－L.Ting等报道了在液晶屏内形成倾斜微反射面的方法，在避开通过液晶层后的反射光和表面反射光的角度观察，实现了较好的明亮度(40％)和对比度(20∶1)，Kazuhiko Tsuda等则研究了微反射面反射电极的理论计算方法，对器件的设计具有重要意义。日本FLUYA金属开发的AgPdCu合金，其反射率比铝高7％—8％，电阻率低于Ti和Ta，有望成为下一代反射式彩色LCD显示的电极材料。为解决单偏振片模式中凸凹型反射电极的乱反射影响视角和对比度等问题，使用全息记录膜制作出全息型指向性彩色滤光膜。该膜兼具有反射膜的功能，可使入射角30°以外的入射光在指向角内反射，与标准反射板相比，反射率提高3.5倍。同时，色再现性、色度随入射角的偏移都表现出比普通透过型彩色滤光膜优异的性能。为有效利用环境光，Shao等提出了微锥膜法，从指向性反射膜和微锥膜的工作原理来看，可以应用于多种反射式器件，包括无偏振片模式。
     　　东芝公司在p－Si TFT－LCD的产业化方面居于领先地位，先后推出了8.4英寸SVGA，10.4和12.1英寸XGA产品，开口率都在60％以上，显示了p－Si技术的优势。在1999年日本电子产品展览会上，东芝又推出了15英寸UXGA LTPS TFT－LCD，是至今为止世界上最大尺寸的p－Si TFT－LCD产品。在同一展会上，索尼公司也展出了14.1英寸LTPS TFT－LCD。在中小型p－Si TFT－LCD方面，东芝推出的4英寸VGA和6.3英寸XGA产品，解析度都超过了200ppi。自从1996年p－Si TFT－LCD在日本投入试生产以来，发展十分迅速，技术也日趋成熟，这也是近两年日本大规模向海外转移a－Si TFT－LCD生产技术的一个重要原因。从目前进展看，21世纪初LTPS TFT－LCD产业的发展会比90年代a－Si TFT－LCD的发展更迅猛。在各厂商大力开发LTPS技术的同时，夏普于1998年宣布，与半导体能源研究所共同开发了连续晶界结晶硅CGS技术，CGS是晶粒间界上有原子量级连续性的多晶硅，在600℃以下，可获得电子迁移率约为600～700cm2/V.s，是LTPS的4倍以上，同时保持了LPTS可以利用较便宜的玻璃基板的特点，有望在制造超薄轻便的显示设备上得到应用。基于CGS技术，夏普开发出HDTV用60英寸背投影电视，像素数为1280×1024，并已在1999年12月投入市场。