国产精品视频播放更新_亚洲精品中文综合_凌晨三点3免费观看_无码A级免费毛片视频_综合久久网

文/復(fù)旦大學(xué)：陳黛黛、于遙、郭睿倩、汪敏、谷至華

　　液晶顯示器的霸主地位20年之內(nèi)無(wú)法超越

　　新型顯示器是指相對(duì)于傳統(tǒng)真空顯示器(CRT)而言的平板固體顯示器(FPT)，主要包括液晶顯示器（TFT-LCD），有機(jī)電致發(fā)光顯示器(OLED)，等離子顯示器（PDP），無(wú)機(jī)厚膜電致發(fā)光顯示器（TDEL），場(chǎng)發(fā)射顯示器（FED），發(fā)光二極管大屏幕顯示器、激光顯示器、投影顯示器等。

　　20世紀(jì)末，在顯示技術(shù)轉(zhuǎn)型的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，液晶顯示器克服重重困難，由弱到強(qiáng)，戰(zhàn)勝了PDP、FED、TDEL在眾多的新型顯示器中脫穎而出，成為新世紀(jì)的主流顯示器。從1991年日本東芝第一條玻璃基板尺寸300mmx400mm的一代TFT-LCD生產(chǎn)線投產(chǎn)，到2009年日本夏普玻璃基板尺寸為2850mm×3050mm的第十代TFT-LCD生產(chǎn)線的投產(chǎn)，液晶顯示器產(chǎn)能迅速擴(kuò)大，2010年全球TFT-LCD的產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到925億美元。這在全球的工業(yè)發(fā)展史上是罕見(jiàn)的。不久的將來(lái)全球新型顯示器及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過(guò)5000億美元，成為21世紀(jì)的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)。

　　2011年由于中國(guó)高世代TFT-LCD生產(chǎn)線建設(shè)的加速發(fā)展，使國(guó)際上平板顯示器產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生了深刻的變化。中國(guó)正在為成為全球新型顯示器的制造中心和研發(fā)中心做最后的一搏，國(guó)內(nèi)外新型顯示器產(chǎn)業(yè)處于激烈的動(dòng)蕩之中，未來(lái)新型顯示器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　TFT-LCD從1991年的一代線到目前的十代線，產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖然擴(kuò)大了數(shù)百倍，其核心技術(shù)沒(méi)有任何變化，仍然處于技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段。過(guò)去的20年時(shí)間，TFT-LCD作為一個(gè)革命性的新產(chǎn)業(yè)，為了戰(zhàn)勝其他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，主要是完善它的基本性能，占領(lǐng)市場(chǎng)，并取得了輝煌的成就，奠定了液晶顯示器在新型顯示器產(chǎn)業(yè)中的霸主地位，完成了初級(jí)階段的任務(wù)。

　　TFT-LCD在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出的秘密就在于它是一種雜交的綜合性技術(shù)的產(chǎn)品。它主要有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管TFT、背光源、彩膜、液晶、偏振片、玻璃基板，驅(qū)動(dòng)電路等基本部件組成，其中任何一個(gè)部件的進(jìn)步都會(huì)推動(dòng)液晶顯示器向前發(fā)展。液晶顯示器產(chǎn)業(yè)初級(jí)階段疾風(fēng)暴雨式的產(chǎn)能擴(kuò)張階段已經(jīng)結(jié)束，產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了以技術(shù)改進(jìn)為核心的技術(shù)提升階段。在最近的十年，液晶顯示器將在系統(tǒng)集成，降低功耗，降低成本三個(gè)方面取得重大突破。

　　1、系統(tǒng)集成

　　TFT是大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的延伸，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，TFT的技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?，非晶硅TFT只是它的起點(diǎn)。今天非晶硅TFT已經(jīng)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)3D電視的要求。3D電視需要4倍高清，甚至16倍高清的像素密度，從單位像素密度上講，就是要求400ppi，甚至800ppi，才能獲得精美的立體圖像。由于非晶硅材料只有1.4eV的禁帶寬度，對(duì)可見(jiàn)光高度敏感，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高密度像素的顯示，同時(shí)非晶硅電子遷移率太低，只適合做開(kāi)關(guān)管，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高水平的電路集成。成為制約液晶顯示器可持續(xù)發(fā)展的最大技術(shù)瓶頸。

　　尋找更先進(jìn)的TFT的工作近年來(lái)已經(jīng)取得很大進(jìn)展。以氧化鋅為代表的新型TFT的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)開(kāi)始，我國(guó)京東方已經(jīng)研制出32英寸透明氧化TFT-LCD電視，技術(shù)基本上和國(guó)際上的最先進(jìn)的水平同步。

　　由于氧化物寬禁帶半導(dǎo)體的禁帶寬度在3.7eV左右，對(duì)可見(jiàn)光是完全透明的，因此用氧化物半導(dǎo)體制造的TFT不存在開(kāi)口率的問(wèn)題，而且氧化物TFT的遷移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非晶硅TFT，這樣第一步用氧化物TFT完全可以滿(mǎn)足3D電視高像素密度的需求。

　　氧化物半導(dǎo)體優(yōu)異的物理特性和優(yōu)異的成膜工藝特性，隨著研究工作的深入，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路，電視機(jī)的解碼電路，接收電路，甚至計(jì)算機(jī)的CPU的系統(tǒng)集成的研究目標(biāo)和技術(shù)路線已經(jīng)明確。。

　　2、降低功耗

　　液晶顯示器的功耗與等離子和OLED相比已經(jīng)是比較低的。但是液晶顯示器功耗仍然有巨大的下降空間。

　　從液晶顯示器的光透過(guò)率來(lái)看功耗改進(jìn)的潛力

　　ηT×ηP×ηcf ×ηITO×ηLc

　　這里，ηT；TFT像素的開(kāi)口率(約65％)

　　ηP：偏振片的透射率(約43％)

　　ηcf：彩膜透射率(約34％)

　　ηITO：透明導(dǎo)電(ITO)電極透射率(約95％)

　　ηLc：液晶材料的透射率(約100％)

　　我們可以初略的計(jì)算一下現(xiàn)在非晶硅TFT-LCD的光透過(guò)率，把以上數(shù)據(jù)代入公式得到：

　　η＝0.65x0.43x0.34x0.95x1.00=0.09

　　這就是說(shuō)在我們現(xiàn)在液晶顯示器中90%以上的光能被浪費(fèi)了。從技術(shù)上采用氧化物半導(dǎo)體，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)TFT的開(kāi)口率100%。將來(lái)自然光閥，取代目前的液晶材料可以取消偏振片，即ηP也可以是100%。還有就是場(chǎng)序背光源技術(shù)的采用，可以取消彩膜，即ηcf也可以是100%，這樣我們得到的液晶顯示器的光透過(guò)率為：

　　η＝1.00x1.00x1.00x0.95x1.00=0.95就是說(shuō)液晶顯示器的光透過(guò)率可以有近10倍的提升空間！

　　另外LED發(fā)光二極管作為背光源燈的發(fā)光效率目前大約在每瓦100流明左右，隨著技術(shù)的發(fā)展，LED燈的發(fā)光效率可以期待達(dá)到每瓦180至200流明，光源的效率還有80%至100%的提升空間。這里還沒(méi)有涉及到全彩色反射式TFT-LCD的技術(shù)改進(jìn)對(duì)降低功耗的貢獻(xiàn)。未來(lái)40英寸的液晶顯示器的功耗可能會(huì)降到10瓦左右。

　　3、降低成本

　　液晶顯示器的成本主要由背光源，彩膜，液晶，偏振片，驅(qū)動(dòng)電路，玻璃基板，其他材料和制造成本（包括設(shè)備，廠房，動(dòng)力，人工），等組成，其中六大部件的成本高達(dá)80%以上。通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，彩膜和偏振片將被取消，驅(qū)動(dòng)電路有望被直接集成到玻璃基板上，廠房和設(shè)備通過(guò)折舊，若干年以后就是零成本。電子打印技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在PI涂布，彩膜制造工藝中應(yīng)用，不僅降低了成不，節(jié)約了大量的材料，也使液晶顯示器的制造更加環(huán)?！，F(xiàn)在開(kāi)展的TFT的電子打印技術(shù)的研究，目標(biāo)是取消整個(gè)曝光工藝。將進(jìn)一步降低液晶顯示器的制造成本。液晶顯示器在系統(tǒng)集成，場(chǎng)序背光源和自然光閥三大技術(shù)革新取得成功后，將成為最廉價(jià)的顯示器。

　　TFT-LCD是不會(huì)變質(zhì)的顯示器

　　由于液晶顯示器的特殊結(jié)構(gòu)，液晶顯示器不會(huì)產(chǎn)生像CRT，PDP，OLED等自發(fā)光顯示器不可避免的像素老化以及使用中的色彩漂移等問(wèn)題。液晶顯示器亮度下降只需要更換燈管就可以總是保持人們需要的亮度與色彩。

　　液晶顯示器的規(guī)格多種多樣既可以做微顯示器，手持終端，桌面終端，也可以做投影顯示器，既可以做寬視角顯示器，也可以做保密用垂直視角顯示器。液晶顯示器可以根據(jù)環(huán)境要求的需要提供任意高的亮度，例如軍用飛機(jī)的超高亮度顯示器，非液晶顯示器莫屬。當(dāng)然，液晶顯示器也可以做成柔性的，雙面顯示的，透明顯示的。液晶顯示器的色彩可以達(dá)到激光顯示器的水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出OLED的色彩顯示能力，只要采用激光作為背光源，就是激光水平的彩色效果。挑戰(zhàn)液晶顯示器的霸主地位，必須要有革命性的變革！在可以看得見(jiàn)的20年內(nèi)，

　　OLED和LCD同為新型顯示器的姊妹花，交相輝映。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，最重要的推手就是材料科學(xué)。從石器時(shí)代到青銅時(shí)代，鐵器時(shí)代，到今天的半導(dǎo)體硅時(shí)代，材料的進(jìn)步是決定性的。我們相信21世紀(jì)將結(jié)束半導(dǎo)體硅的神話，人類(lèi)將邁入取之不盡，用之不竭的有材料時(shí)代。有機(jī)電致發(fā)光（OLED）作為有機(jī)時(shí)代的先行者,表現(xiàn)出了許多優(yōu)點(diǎn)。