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TFT-LCD 术发展简介 01-14-2001 东电子 杨国栋 沈培宏 摘要：TFT-LCD 是当前平板显示PFD 的主要品种之一，已成为PFD 技术中的支柱产品。本文从基本原理和特 性开始以丰富的资料较全面地对TFT 显示技术的发展现状作了详实论述，为PFD 业者提供参考。 关键词：TFT LCD PFD 薄膜晶体管 液晶显示 平板显示 显示器 一、前言 进入新千年，作为信息产业的重要构成部分—显示器件正在加速 进其平板化的进程。目前，世界已进入“信 息革命”时代，显示技术及显示器件在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位，电视、电脑、移动电话、 BP 机、PDA 等可携式设备以及各类仪器仪表上的显示屏为人们的日常生活和工作提供着大量的信息。没有显示器， 就不会有当今迅猛发展的信息技术。显示器集电子、通信和信息处理技术于一体,被认为是电子工业在20 世纪微 电子、计算机之后的又一重大发展机会。 科学技术的发展日新月异，显示技术也在发生一场革命，特别是自90 年代以来，随着技术的突破及市场需求 的急剧增长，使得以液晶显示 （LCD）为代表的平板显示 （FPD）技术迅速崛起。据Stanford 公司预 ，FPD 市场 规模正在以年增长率16.2%的速度发展着，到2000 年FPD 和CRT 的产业都达到300 亿美元，CRT 平均年增长率不 足6.3%，远低于FED 的平均增长率，且FPD 增长率仍在继续提高，CRT 在继续下降，替代趋势十分明朗，可以说 平板显示将成为21 世纪显示技术的主流，其产业和市场在不断扩增之中。图1 是平板显示器的分类示意图： 图1 平板显示器分类图 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 经过二十多年的研究、竞争、发展，平板显示器已进入角色，成为新世纪显示器的主流产品，目前竞争最激 烈的平板显示器有四个品种： 1、场致发射平板显示器 （FED） 2、等离子体平板显示器 （PDP） 3、有机薄膜电致发光器 （OEL） 4、薄膜晶体管液晶平板显示器 （TFT-LCD） 场发射平板显示器原理类似于CRT，CRT 只有一支到三支电子枪，最多六支，而场发射显示器是采用电子枪阵 列 （电子发射微尖阵列，如金刚石膜尖锥），分辨率为VGA （640×480×3）的显示器需要92.16 万个性能均匀一 致的电子发射微尖，材料工艺都需要突破。目前美国和法国有小批量的小尺寸的显示屏生产，用于国防军工，离 工业化、商业化还很远。 等离子体发光显示是通过微小的真空放电腔内的等离子放电激发腔内的发光材料形成的，发光效应低和功耗 大是 的缺点 （仅1.2lm/W，而灯用发光效率达80lm/W 以上，6 瓦/每平方英寸显示面积），但在102～152cm 对 角线的大屏幕显示领域有很强的竞争优势。业内专家分析认为，CRT、LCD 和数字微镜(DMD)3 种投影显示器可以与 PDP 竞争，从目前大屏幕电视机市场来看，CRT 投影电视价格比PDP 便宜，是PDP 最有力的竞争对手，但亮度和清 晰度不如PDP，LCD 和DMD 投影的象素和价格目前还缺乏竞争优势。尽管彩色PDP 在像质、显示面积和容量等方面 有了明显提高，但其发光效率、发光亮度、对比度还达不到直观式彩色电视机的要求，最重要的是其价格还不能 被广大家用消费者所接受，这在一定程度上制约了彩色PDP 市场拓展。目前主要在公众媒体展示场合应用开始普 遍起来。 半导体发光二极管 （LED）的显示方案由于GaN 蓝色发光二极管的研制成功，从而一举获得了超大屏幕视频显 示器市场的绝对控制权，但是这种显示器只适合做户外大型显示，在中小屏幕的视频显示器也没有 的市场。 显示器产业的专家一直期望有机薄膜电致发光材料能提供真正的象纸一样薄的显示器。有机薄膜电致发光真 正的又轻又薄，低功耗广视角，高响应速度 （亚微妙）的固体平板显示器。大规模工业生产的成本很低，使用寿