液晶顯示技術的最新趨勢

母基板大型化的變遷與液晶生產(chǎn)線世代線的關系如圖12所示。從各代生產(chǎn)線啟動開始年對應的玻璃基板尺寸面積來看，1990年代約3年間以1。8倍的速度在擴大。隨著液晶顯示畫面尺寸的擴大，為提高生產(chǎn)能力，在1枚母基板上能生產(chǎn)出的面板數(shù)必須要增加。具體來講，若1枚母基板上生產(chǎn)出的面板數(shù)由4枚增加到6枚，則相當于生產(chǎn)能力提高了1。5倍?；蛘?，為了使畫面尺寸變大，1枚母基板上能生產(chǎn)出的面板數(shù)變?yōu)?枚的時候，可以選擇能生產(chǎn)出4枚面板的母基板，這樣生產(chǎn)能力會提高2倍，其結(jié)果至少可以使畫面尺寸擴大1。8倍。也就是說，由于市場要求面板尺寸大型化和生產(chǎn)能力提高，為實現(xiàn)面板成本降低，則母玻璃基板尺寸的不斷擴大成為必然趨勢。

正因為如此，玻璃基板尺寸持櫝擴大的結(jié)果是在1990年代的10年間面積比整整擴大了10倍。引用很好的例證，半導體的晶元直徑由1980年代初的4＂經(jīng)過20年擴大為現(xiàn)在的12＂，面積比是原來的7倍，這種擴大之迅速是顯而易見的。今后也會如此，在短期內(nèi)可以看到玻璃基板繼續(xù)大型化的趨勢。

（2）工藝精度的提高

不僅僅是基板尺寸大型化，工藝精度的提高也是非常重要的課題。特別是大型電視用的液晶面板，工藝精度的提高勢在必行。以高清晰電視為樣本，高精細化、廣視角技術等各種各樣的最先端技術不斷盛行，同時，為達到面板畫質(zhì)的高度均一性，需要設計上有所突破，為此，工藝精度有望得到進一步提高。

工藝精度提高方面主要是配列精度的微細化，貼合精度的提高。畫面尺寸變大、畫素數(shù)增加、配線長度也增加。在較長的配線中，必須要做到?jīng)]有一處斷線。為了防止斷線不良發(fā)生，需要工藝精度的提高，并實現(xiàn)微細加工，對應大畫面來講，對灰塵的控制要求變得更加嚴格。

為實現(xiàn)大畫面與高精細化，不僅是陣列工程、成盒工程、模組工程的裝配，都需要工藝精度進一步提高。工藝精度主要指陣列基板各層之間的重合精度，陣列基板與彩膜基板之間的貼合精度，當然顯影精度的提高也是非常必要的。

上述為非晶硅TFT液晶面板的發(fā)展動向。低溫多晶硅的工藝已經(jīng)比非晶硅工藝實現(xiàn)了更高精度，相互融合技術，即使是大型基板實現(xiàn)更高精度的技術也是可能的。

2、關于小型面板的技術

（1）低溫多晶硅（LTPS）技術

TFT液晶面板的驅(qū)動部有薄膜晶體管，主要是用非晶硅制成。如圖4所示的LTPS（低溫多晶硅）可獲得30-100cm2/V？？s的TFT電子遷移率，驅(qū)動IC作在面板周邊。SRAM等內(nèi)藏式也開始實用化了，現(xiàn)在主要在小型面板上的適用。

LTPS，為了將n溝道TFT與p溝道TFT作成CMOS構(gòu)造，與a-SiTFT相比，需要更多的掩膜板數(shù)，同時，LTPS特有的技術，為結(jié)晶化使用的激光退火裝置與離子注入裝置非常關鍵，工程長度也會增加。此外，與a-Si相比，更加細微的圖案精度與高溫下CVD成膜也是必要的。

對畫面尺寸大型化、低成本來講，與a-Si相比有不利的方面?；赥FT性能的提高以及某些控制機能的內(nèi)藏，終歸目的是將表示畫面周圍的附屬機能全部搭載在玻璃基板上。

（2）柔性液晶

可以彎曲的顯示，是在塑料基板上制作有機EL顯示，這種技術有望受到人們關注。有機EL是在基板上制作發(fā)光素子，采用容易彎曲的構(gòu)造。相對來講，液晶顯示是在2枚基板上，若要實現(xiàn)柔性顯示還需要下一番功夫。

目前已經(jīng)公開發(fā)表的技術是在2枚薄的塑料基板間形成聚合體格子狀的壁，在2枚基板內(nèi)密著的有可彎曲但不可剝離的構(gòu)造上形成液晶薄膜、多晶硅等成盒工藝，將基板盡可能削成最薄，這就是“曲面彩色顯示”。

3、投影用液晶技術

至此，所有直視型都是在玻璃基板上制成后注入液晶，最近使用半導體技術在晶元或是石英晶片上制作。這樣制成的元件內(nèi)的芯片要比直視型的尺寸小，畫素尺寸相應會減小，不足直視型的1/10。

雖然陣列工程使用半導體生產(chǎn)線，但成盒工程同直視型一樣使用液晶專用生產(chǎn)線制造。高溫多晶硅乃至結(jié)晶硅的使用與LTPS相同，驅(qū)動回路是作在TFT陣列基板的周邊。

4、立體顯示

關于用液晶顯示實現(xiàn)立體視覺，近期急速的推進于實用化。目前，為了看到立體畫像，使用多個畫素，結(jié)果使顯示映像變得粗糙。為了克服這一缺陷，要求有更高精細的顯示，為放映出立體畫像還有待進一步探討研究。

5、環(huán)境對應

液晶面板與顯像管相比消耗能源較少，節(jié)省空間，是節(jié)能的顯示器，期望著降低地球環(huán)境負荷做貢獻的評價。一方面，在制造階段對環(huán)境的影響較大，關于液晶面板制造階段的課題，主要有以下三項：

（1）防止地球溫暖化：制造階段具有溫室效應的氣體如PFC、SF6等排出量的減少，制造LCD時的耗電量的降低。排氣的除害與排出控制技術、高效率的生產(chǎn)裝置與潔凈房等。

（2）有害物質(zhì)使用量的消減：尋找取代物質(zhì)、取代工藝。

（3）構(gòu)筑循環(huán)型經(jīng)濟社會，向著合理化的液晶面板生產(chǎn)、再利用、可循環(huán)方向發(fā)展。制造階段，廢棄基板的回收或是ITO等稀少資源的回收再利用等。

在以環(huán)境對策為前提的情況下，進行制品的設計、工藝技術，而后進行工場構(gòu)筑等，這些不僅僅是生產(chǎn)面板廠家，而且是賦予設備廠家、材料廠家共同的任務。若是對環(huán)境對應有所怠慢的話，將會付出沉重的代價。今后，環(huán)境問題是一個絕對不可以忘記的極為重要的項目。

6、液晶顯示的未來

液晶顯示市場是在以筆記本電腦、監(jiān)視器市場為中心成長起來的。進入21世紀的今天，以大型電視、手機為中心，移動領域等的市場不斷擴大，液晶顯示正在向著更大產(chǎn)業(yè)化飛躍。

新時代的液晶顯示，是信息化社會窗口連接的關鍵性裝置，負有重要的使命。它不再是單純素子的使用，而是成為人機界面的連接窗口，在人們感嘆其超大信息量的同時，人也成為信息窗口。時代向著多元化方向發(fā)展，用于顯示的液晶制品也在多樣化，為了各種制品實現(xiàn)市場化，在各自對應的技術是必不可少的。市場上各種各樣的競爭產(chǎn)品已相繼登場。在這種競爭與不斷的切磋中，液晶顯示成為FPD的領頭羊。