LCD發(fā)展歷程回顧

LCD液晶顯示的發(fā)展

液晶的發(fā)現(xiàn)是由奧地利植物學(xué)家F·Reinetzer在一百年前完成的，然而長(zhǎng)期以來(lái)并未給人類帶來(lái)多少實(shí)用。直到20世紀(jì)60年代，幾個(gè)年輕的電子學(xué)家才打破了沉寂。

1961年，在美國(guó)RCA公司普林斯頓試驗(yàn)室工作的F·Heimeier是電子學(xué)的研究者，正在他準(zhǔn)備博士論文的答辯，關(guān)于微波固體元件的時(shí)候，他的一個(gè)朋友向他講述了有機(jī)半導(dǎo)體方面的研究，跨學(xué)科的課題引起了他的極大興趣。在導(dǎo)師的支持、鼓勵(lì)下，放棄所學(xué)專業(yè)開(kāi)始了全新的研究。他把電子學(xué)方面的知識(shí)應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)，很快便取得了成績(jī)。不久，他有對(duì)激光產(chǎn)生興趣，于是和晶體打上了交道。為了研究外部電場(chǎng)對(duì)晶體內(nèi)部電場(chǎng)的作用，他想到了液晶。他將兩片透明導(dǎo)電玻璃之間夾上摻有染料的向列液晶。當(dāng)在液晶層的兩面施以幾伏電壓時(shí)，液晶層就由紅色變成了透明態(tài)。出身于電子學(xué)的他立刻意識(shí)到這不就是彩色平板電視嗎。興奮的小組成員與他立即開(kāi)始了夜以繼日的研究，他們相繼發(fā)現(xiàn)了液晶的動(dòng)態(tài)散射和相變等一系列液晶的電光效應(yīng)。并研制成功一系列數(shù)字、字符的顯示器件，以及液晶顯示的鐘表、駕駛臺(tái)顯示器等實(shí)用產(chǎn)品。

RCA公司對(duì)他們的研究極為重視，一直將其列為企業(yè)的重大機(jī)密項(xiàng)目，直到1968年，才在一項(xiàng)最新科技成果的廣播報(bào)導(dǎo)中向世界報(bào)導(dǎo)。這一報(bào)導(dǎo)立刻引起了日本科技界、工業(yè)界的重視。日本將當(dāng)時(shí)正在興起的大規(guī)模集成電路與液晶相結(jié)合，以“個(gè)人電子化”市場(chǎng)為導(dǎo)向，很快開(kāi)發(fā)了一系列商品化產(chǎn)品，打開(kāi)了液晶顯示實(shí)用化的局面，掌握了主動(dòng)，致使這一發(fā)展勢(shì)頭促成了日本微電子業(yè)的驚人發(fā)展。而在美國(guó)，RCA公司中一些生產(chǎn)間部門的領(lǐng)導(dǎo)人一方面局限于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)品，一方面又過(guò)分強(qiáng)調(diào)了初出茅廬的液晶顯示器件的缺點(diǎn)，以市場(chǎng)還未開(kāi)拓為借口，極力抵毀液晶顯示的產(chǎn)業(yè)化。為此，“液晶”小組成員開(kāi)始外流，“液晶顯示”的專利也被賣出。現(xiàn)代液晶顯示模塊具有低電壓、微功耗、易彩色化、被動(dòng)顯示等特點(diǎn)，其顯示器種類非常繁多，屏幕面積從幾平方毫米到近一平方米，液晶顯示方式可分為直視式顯示、投影顯示及虛擬式顯示。因而液晶顯示應(yīng)用幾乎覆蓋所有顯示應(yīng)用領(lǐng)域。

20年內(nèi)液晶顯示的主要應(yīng)用分為四大類：

a)便攜式顯示：移動(dòng)電話、PDA、電子書(shū)等；

b)車載顯示：GPS、安全駕駛顯示、多媒體顯示等；

c)計(jì)算機(jī)顯示：筆記本電腦、監(jiān)視器等；

d)家電和辦公室顯示：電視、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)終端、電子報(bào)紙等。

歷史回顧

一、技術(shù)不成熟的早期，LCD主要應(yīng)用于電子表、計(jì)算器等領(lǐng)域

世界上第一臺(tái)液晶顯示設(shè)備出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初，被稱之為TN-LCD（扭曲向列）液晶顯示器。盡管是單色顯示，它仍被推廣到了電子表、計(jì)算器等領(lǐng)域。

早期的LCD的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是計(jì)算器

日系廠商掌握TFT-LCD關(guān)鍵技術(shù)

二、日系廠商掌握TFT-LCD關(guān)鍵技術(shù)-LCD產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展

回首IT產(chǎn)業(yè)的種種發(fā)展歷史我們不難發(fā)現(xiàn)，日系廠商在推動(dòng)IT技術(shù)發(fā)展時(shí)所做的貢獻(xiàn)非常大，但是，種種歷史跡象也表明，只要該技術(shù)核心仍然掌握在日系廠商手中，這類產(chǎn)品的價(jià)格永遠(yuǎn)會(huì)高居不下，例如當(dāng)年索尼的特麗瓏管技術(shù)。80年代，STN-LCD（超扭曲向列）液晶顯示器出現(xiàn)，同時(shí)TFT-LCD（薄膜晶體管）液晶顯示器技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，但液晶技術(shù)仍未成熟，難以普及。

由于TN型液晶屬于“常亮”（液晶像素在沒(méi)有電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)該像素顯示為亮）顯示模式，生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的瑕疵容易導(dǎo)致TFT故障而無(wú)法把驅(qū)動(dòng)電壓加到液晶像素上，這在屏幕上就會(huì)顯示成一個(gè)“亮點(diǎn)”。良品率向來(lái)就不高的液晶生產(chǎn)線只能盡量避開(kāi)“亮點(diǎn)”集中的部位來(lái)切割液晶面板，由于早期的液晶面板生產(chǎn)線玻璃基板比較小，這樣使得可以成功切割出亮點(diǎn)較少的大屏幕面板并不多，不改進(jìn)工藝的話，生產(chǎn)相對(duì)當(dāng)時(shí)的大屏幕液晶并不經(jīng)濟(jì)。極低的成品率導(dǎo)致其高昂的價(jià)格，使得桌面型的TFT-LCD成為遙不可及的尤物。

二、2001年以后LCD技術(shù)開(kāi)始走上成熟發(fā)展之路、但仍然生存在CRT顯示器陰影下

傳統(tǒng)的CRT顯示器就經(jīng)歷了從黑白到彩色，從球面到柱面再到平面直角，直至純平的發(fā)展。在這段加速度前進(jìn)的歷程中，顯示器的視覺(jué)效果在不斷得到提高，色彩、分辨率、畫(huà)質(zhì)、帶寬和刷新率等各項(xiàng)指標(biāo)均有大幅度的提升。目前成為主流的純平顯示器畫(huà)面清晰、色彩真實(shí)，圖像無(wú)扭曲、視角更廣闊，而且在設(shè)計(jì)上還充分考慮了人類視覺(jué)構(gòu)造的原理，好的純平顯示器具有長(zhǎng)時(shí)間使用，眼睛不感到疲勞等一系列優(yōu)勢(shì)。

不過(guò)與此同時(shí)我們也對(duì)比看到LCD寬廣的發(fā)展前景：可以說(shuō)純平顯示器是CRT顯示器發(fā)展的最高水平，不過(guò)，由于CRT顯示器的基本工作原理是依靠高電壓激發(fā)的游離電子轟擊顯示屏而產(chǎn)生各種各樣的圖像，技術(shù)已經(jīng)十分成熟，沒(méi)有太多的發(fā)展余地。受限于此，傳統(tǒng)CRT顯示器在體積、重量、功耗等方面露出自己的劣勢(shì)。

三、2003 LCD成本大幅下降，降低響應(yīng)時(shí)間成LCD發(fā)展的持續(xù)目標(biāo)

經(jīng)過(guò)2003年LCD大幅度調(diào)價(jià)，消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)LCD的價(jià)格與CRT顯示器進(jìn)一步接近了，尤其是大尺寸LCD的售價(jià)和同尺寸的CRT顯示器相比甚至有一些尺寸開(kāi)始有優(yōu)勢(shì)。消費(fèi)者在關(guān)注液晶顯示器的同時(shí)，開(kāi)始注意到在液晶顯示器具備一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

1、大大提高桌面利用率

大屏幕液晶顯示器輕薄的機(jī)身對(duì)提高桌面利用率是顯而易見(jiàn)的。19英寸的CRT顯示器其厚度普遍有40cm之巨，而當(dāng)時(shí)相同尺寸的液晶顯示器厚度不超過(guò)4cm，大大節(jié)約了桌面空間。隨著雙頭輸出顯卡的普及，越來(lái)越多的用戶需要同時(shí)使用兩臺(tái)顯示器，笨重碩大的CRT顯示器顯然不再適合，液晶顯示器才是最佳對(duì)象。

第3頁(yè)：大大提高桌面利用率

2、易于懸掛、拼接

大屏幕液晶顯示器大多數(shù)均設(shè)有VESA標(biāo)準(zhǔn)的懸臂接口，可以方便與各種各樣的懸臂支架配合應(yīng)用在特殊的場(chǎng)合中，而液晶顯示器特有的窄邊框設(shè)計(jì)使其在拼接成屏幕墻的時(shí)候更加完美。而CRT由于重量及外形原因，懸掛及拼接電視墻相對(duì)成本要高很多，且效果并不理想。

3、接口更豐富、DVI成為標(biāo)準(zhǔn)配置

傳統(tǒng)的D-Sub模擬接口和數(shù)字化的DVI視頻接口已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)大屏幕液晶顯示器事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)配置。用戶不但可以通過(guò)數(shù)字化的視頻接口享受無(wú)信號(hào)失真的干凈畫(huà)面和操控的便利性，還可以通過(guò)傳統(tǒng)D-Sub接口兼容舊顯卡讓兩臺(tái)主機(jī)共用同一臺(tái)顯示器。多數(shù)大屏幕液晶顯示器還配備了其它模擬視頻輸入接口和3.5毫米音頻輸入接口以供多媒體應(yīng)用，部分產(chǎn)品甚至還配備USBHub。而小屏幕液晶顯示器由于產(chǎn)品普遍定位較低和可供利用空間有限，只有在某些高端型號(hào)才配備部分上述接口。[!--empirenews.page--]

4、分辨率更高，相同尺寸的可視面積更大

傳統(tǒng)的CRT顯示器分辨率普遍要比同尺寸的液晶顯示器要低，17英寸CRT顯示器的分辨率普遍為1024*768，而17英寸普屏LCD支持1280×1024，同時(shí)它的可視面積相當(dāng)于19英寸CRT顯示器的可視面積。更高的分辨率可以在屏幕上顯示更多的資訊，即使以后觀看1920×1080的HDTV節(jié)目源也不至于丟失太多的像素。另外，更大顯示面積令用戶在欣賞電影時(shí)候不再只局限于一個(gè)視覺(jué)效果最佳的“皇帝位”，即便是2～3人也能同時(shí)看到相同質(zhì)量的畫(huà)面。

四、2005年，LCD的16.2M色與16.7M色之爭(zhēng)

從2004年開(kāi)始，LCD已經(jīng)慢慢取代CRT顯示器成為顯示設(shè)備的主流產(chǎn)品，在這兩年里，消費(fèi)者開(kāi)始討論一些與他們戚戚相關(guān)的應(yīng)用問(wèn)題。對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)平時(shí)的日常應(yīng)用，TN面板性能表現(xiàn)已經(jīng)足夠，對(duì)于色彩有更高需求的用戶，不妨選擇VA或者IPS面板。

五、2006年—現(xiàn)在，動(dòng)態(tài)對(duì)比度，下一個(gè)新熱點(diǎn)

LG是最早提倡液晶高對(duì)比度的領(lǐng)導(dǎo)廠商，在今年8月份，一線最后三家一線顯示器廠商—飛利浦、優(yōu)派、明基推出支持動(dòng)態(tài)對(duì)比的LCD產(chǎn)品之后，我們可以發(fā)現(xiàn)，市面所有一線LCD品牌都正式宣布全面支持動(dòng)態(tài)對(duì)比概念。對(duì)比度的概念：對(duì)比度簡(jiǎn)單些的定義是顯示器的白色亮度與黑色亮度的比值。比如一臺(tái)顯示器在顯示全白畫(huà)面（255）時(shí)實(shí)測(cè)亮度值為200cd/㎡，全黑畫(huà)面實(shí)測(cè)亮度為0.5cd/㎡，那么它的對(duì)比度就是400：1。

改善背光控制手段

六、這些年中LCD發(fā)展的其它一些重要?dú)v程

畫(huà)質(zhì)并不是單純由響應(yīng)時(shí)間決定的，在有效解決拖影現(xiàn)象之后，顯示器廠商開(kāi)始往其他的方向發(fā)展，除了之前我們提及的對(duì)比度發(fā)展歷程之外，我們還可以看到LCD發(fā)展中的這些歷程。

1、改善背光控制手段

傳統(tǒng)的液晶顯示器大部分采用的是CCFL背光手段，CCFL的背光設(shè)計(jì)主要有兩種：“側(cè)入式”與“直落式”。越大尺寸的LCD，其背光模組所占的成本比重就越高，所指的是正是直落式CCFL背光模組，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，同樣是使用直落式CCFL背光模組，在15英寸時(shí)背光模組僅佔(zhàn)整體成本的23%，但是到30英寸時(shí)就增至37%，且推估到57英吋時(shí)，背光模組所佔(zhàn)的成本就會(huì)達(dá)到50%。

CCFL背光有諸多的副作用疑慮，因此業(yè)界也尋求各種新背光實(shí)現(xiàn)技術(shù)，而LED則是可行方案之一，由于LED應(yīng)用于顯示光源及背光源具高色彩飽和度、快速啟動(dòng)、無(wú)汞及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，故顯示器為L(zhǎng)ED下一步具發(fā)展?jié)摿Ξa(chǎn)品。

2、倍頻刷新與畫(huà)面插黑技術(shù)

倍頻刷新技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將原本僅有60Hz的畫(huà)面更新率，提升到120Hz（以NTSC來(lái)看），但是這可不是單純的提升畫(huà)面更新率而已，在提升畫(huà)面更新率的同時(shí)，也要利用畫(huà)面處理器來(lái)內(nèi)插畫(huà)面，就是在2格畫(huà)面中間要產(chǎn)生1幅新畫(huà)面（依照視訊內(nèi)容而有所不同），借以填補(bǔ)動(dòng)態(tài)的不足。此技術(shù)需要畫(huà)面更新率在每秒120張（也就是8ms）以上的面板才能達(dá)成，而目前主流面板基本上都能滿足這樣的需求。

此技術(shù)未來(lái)發(fā)展性仍相當(dāng)高，由于面板更新率的改善，將來(lái)也有可能產(chǎn)品3倍頻、4倍頻的畫(huà)面處理技術(shù)，借以帶來(lái)更平順的畫(huà)面呈現(xiàn)。

3、自然色彩完美體驗(yàn)－高色域技術(shù)出籠

隨著LED光源技術(shù)的進(jìn)步，采用LED作為LCD背光光源的產(chǎn)品也越來(lái)越多，采用此類背光，可將色域提升到破表的程度（也就是超越NTSC色域范圍），目前的推廣困難度主要是在技術(shù)與專利部分，其實(shí)成本并不會(huì)提高太多（除了多色混光LED背光技術(shù)以外），目前關(guān)于LED背光技術(shù)的發(fā)展仍然以日韓為業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者。