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TFT-LCD生产及发展概况
TheManufacturingandDevelopingoftheTFT-LCD
LUOLi-ping,YUNXiang-nan,KIMKi-yong
(BeijingBOEDisplayTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100176,China)
Abstract:ThedevelopingoftheThin-FilmTransistorLiquidCrystalDisplay(TFT-LCD)hasbeen
simplysummarized.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(Cholesteryl
Benzoate)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液体命名为液晶(LiquidCrystal)[1]。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。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,这标志着液晶显示的诞生。随后,日本的Sharp、Seiko、
Casio等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驱动液晶的显示模式。这种新型的驱动模式,在解决了响应速度、
占空比、对比度、灰度级等限制的同时,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],这种结构表现出好
的关态电流(1pA)、好的开关比(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-Si
TFT,达到了较高的电子迁移率。但由于该p-SiTFT采用了高温条件下的制备工艺,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
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