TFT_LCD生产及发展概况

文章编号：１００６－６２６８（２０１２）０３－００３１－０８

TFT-LCD生产及发展概况

罗丽平，贠向南，金基用

（北京京东方显示技术有限公司，北京100176）

技

术交流

摘要：文章简要概述了薄膜晶体管液晶显示器（thin-filmtransistorliquidcrystaldisplay，TFT-LCD）

的发展历程，并从生产成本、屏幕解析度、亮度、视角以及功耗等多个方面阐述了国内外TFT-LCD的发展概况。

关键词：TFT-LCD；发展；概况中图分类号：TN141.9

文献标识码：B

TheManufacturingandDevelopingoftheTFT-LCD

LUOLi-ping,YUNXiang-nan,KIMKi-yong

（BeijingBOEDisplayTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100176,China）

Abstract:ThedevelopingoftheThin-FilmTransistorLiquidCrystalDisplay(TFT-LCD)hasbeensimplysummarized.Atthesametime,thedevelopingprofileofTFT-LCDforcostofproduction,resolutionofscreen,brightness,angleofvision,andpowerconsumption,etc.wasalsointroduced.

Keywords:TFT-LCD;Development;Profile

1历史回顾

1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer在观察从植物中分离精制出的胆甾醇苯甲酸酯（CholesterylBenzoate）的熔解行为时发现，将此化合物加热至145.5℃时，固体熔化并呈现出一种介于固相和液相之间的半熔融流动白色浊状液体，这种状态一直维持到温度升高至178.5℃时，才形成清澈的各向同性液体（IsotropicLiquid）。1889年，德国物理学家O.Lehmann在附有加热装置的偏光显微镜下观察，发现此半熔融流动白色浊状液体化合物具有各向异性结晶所特有的双

收稿日期：2012-02-10

折射率（Birefringence）之光学性质，即光学各向异性（OpticalAnisotropic），并将这种类似晶体的

[1]

液体命名为液晶（LiquidCrystal）。在液晶发现之后，研究者们进行了大量的实验室研究，并合成了大量种类繁多的新型液晶化合物。1922年，G.Friedel完成了历史上最重要研究成果之一的液晶分类，即迄今一直被沿用的按液晶分子排列进行的分类：近晶相（Smectic）、向列相（Nematic）和胆甾相（Cholesteric）。1933年，V.Freedericksz等[2]研究了液晶在磁场（或电场）下的变形及其阈值，即所谓的Freedericksz转变，为后来液晶显示器的发明和广泛应用奠定了非常重要的理论基础。

Mar.2012，总第134期现代显示AdvancedDisplay

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技术交流

1963年，Williams等研究发现液晶在电场的作用下会产生Williams畴结构[3]，即电光效应。1968年，美国RCA公司的G.H.Heilmeir等[4-5]发现了液晶的动态散射（dynamicscattering，DS）效应，首次制成了静态图像液晶显示器，这标志着液晶

日本的Sharp、Seiko、Casio等显示的诞生。随后，

公司在美国公司成果的基础上，实现了液晶显示器产品的大量生产，并不断发展[6]。

在驱动方面，主要经历了无源液晶显示（PM-LCD）到有源液晶显示（AM-LCD）的发展过程。1971年，美国Lechner提出了应用有源矩阵

在驱动液晶的显示模式。这种新型的驱动模式，

占空比、对比度、灰度级等限制解决了响应速度、

的同时，还实现了高品质彩色视频显示。

众所周知，TFT有源矩阵液晶显示主要有以下几种模式：CdSeTFT方式[7]、TeTFT方式[8]、a-SiTFT方式以及p-SiTFT方式等。由于前两种方式存在薄膜材料化学配比失配或关态漏电流较大等缺点，未能得到进一步的发展和应用[9]。1972年，T.P.Broay等提出a-Si:HTFT-LCD的构想[10]，这

、好的开关比种结构表现出好的关态电流（<1pA）

（>107）、客观的电子迁移率（0.5～1.0cm2/（V·s））以及好的稳定性等特点。基于对TFT综合性能不断提升的追求和探索，1980年，S.W.Depp等[11]成功研制出p-SiTFT，达到了较高的电子迁

但由于该p-SiTFT采用了高温条件下的制移率。

备工艺，仅适用于耐高温的衬底，而不能广泛应地用于廉价的玻璃基板上。1982年，T.Nishimura研究小组和A.Juliana等[12]利用激光退火处理技术，进一步提高了p-SiTFT的电子迁移率（高达400cm2/（V·s）），并降低了阈值电压，实现了TFT性能的进一步优化。1990年，E.Stupp等[13]开发出高温多晶硅薄膜晶体管（HTp-SiTFT）器件；1991年，Seiko-Epson的Little等又制备出低温多晶硅薄膜晶体管（LTp-SiTFT）器件。由于HTp-SiTFT和LTp-SiTFT均显示出非常优异的性能，几乎可满足驱动液晶显示的所有要求，包括集成周边驱动电路，然而两者在制备过程中却涉及到高温条件下的工艺环节，且生产成本也较高，从而限制了其广泛应用。

利用非晶硅或多晶硅材料制备而成的TFT-LCD具有分辨率高、色彩丰富、反应速度较

对比度和亮度都较高、屏幕可视角度大、易实快、

现大面积显示等一系列优点[14]，其中，由于a-Si:

HTFT具有制作工艺简单、玻璃基板成本低等诸多突出的优点而备受关注，成为TFT-LCD中的主流技术。目前，a-Si:HTFT-LCD生产技术已被众多面板生产厂商所掌握，并进行大批量生产化。

2TFT-LCD技术发展趋势

随着TFT-LCD在电视、手机、笔记本电脑、显示器以及手持终端设备等领域的广泛应用，近年来发展迅猛，已受到人们的广泛关注[15]。就TFT-LCD技术未来的发展趋势而言，主要表现在低成本、高解析度、高亮度、宽视角以及低功耗等方面。

2.1低成本

一般而言，降低成本已成为企业赖以生存的重要法则。纵观TFT-LCD的发展历程，不难发现，增大玻璃基板尺寸、减少掩模版数量、 …… 此处隐藏：14135字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……