LCD具有低电压、微功耗、平板化等特点,与CMOS集成电路匹配,用电池作为电源,适合应用于便携式显示。国际上20世纪60年代出现LCD模式,70年代形成TN LCD产业,主要应用于电子手表、仪器仪表、计算器等显示器件。80年代中期开发生产了STN LCD产品,主要应用于BP机、移动电话、个人数码助理(PDA)、笔记本电脑等。TN LCD和STN LCD信息容量有限,不能用于视频显示。人们又开发了TFT LCD技术,这是一种将液晶显示技术与微电� 术相结合的,显示功能很强的技术。在现代显示技术领域里,TFT LCD研究最活跃、论文最多、技术发展最快。自90年代初形成TFT LCD产业以来,由第一代生产线发展到现在的第四代生产线,基板玻璃尺寸接近1m2,分辨率由CGA(320×320),VGA(640×480),SVGA(800×600),XGA(1024×768),SXGA(1280×1024)发展到UXGA(1600×1200)(括号里的数字表示像素数),像素密度超过200dpi,在12in(英寸)屏幕上就能显示整版的报纸内容。
液晶显示是显示体不发光的被动式样显示,是由于液晶分子光学各向异性引起透过(或反射)率的变化。近几年人们开发了光学补偿膜技术,共面转换技术(IPS)、多畴垂直排列技术(MVA)、轴对称多畴技术(ASM)等,改善了液晶显示的视角性能,使液晶显示技术的视角特性已接近主动式发光显示的视角特性。TFT LCD显示品质可与CRT相媲美,适合用于笔记本电脑、台式监视器、彩色电视及投影大屏幕电视等。尽管TFT LCD已形成大规模全自动化生产,生产合格率达到90%以上,其产品价格仍高于CRT的2~3倍,在监视器应用里开始取代CRT,但短期内难以全面取代CRT。
近年来,准分子激光退火技术的发展,可以使在玻璃板上生长的a-Si经过退火得到p-Si(多晶硅),而p-Si的迁移率要比a-Si高两个数量级以上,使得用p-Si做成的TFT尺寸变小,从而提高像素密度和开口率,同时周边驱动电路也可以集成到LCD屏上,而且CPU,ROM,RAM等信息处理系统也可以集成到LCD屏上,实现系统集成到屏(SOP)。SOP技术与反射式彩色液晶显示技术,塑料衬底技术相结合,笔写输入取代键盘输入,将实现比现有笔记本电脑更薄、更轻、更节能(功耗降到原来的十分之一)的纸张式笔记本电脑。
在短短的几年时间内,LCD迅速取代CRT,成为占据主流的显示技术。在价格不断平民化的同时,LCD的显示品质也变得越来越好。最初,可视角度小、响应时间长被认为是LCD最严重的缺陷,在各大面板厂商的共同努力下,新一代LCD面板纷纷研发成功,并在极短的时间内迅速实现量产。新一代面板普遍可实现160度以上的可视角度,部分优秀技术更可以达到170度视角,这样的水平与CRT相差无几,LCD视角窄小的缺陷有了一定的改观。其次,新型面板普遍拥有16毫秒以内的响应时间,许多产品甚至降到8毫秒的水准,而只有当响应时间超过25毫秒,人眼才可以感觉到明显的影像延迟,新一代LCD完全可满足3D游戏的应用需求。而上述两个问题的解决为LCD的普及打下一针强心剂,加之成本日益降低,不仅15英寸规格的LCD显示器实现价格平民化,连17英寸的产品都跌入2000元之内,取代CRT成为主流就是一件顺理成章的事情了,这也是我们今天在市场上见到的情况。 尽管视角与响应时间有了很大改观,LCD的显示品质获得一定的提升,但LCD的前进步伐并没有因此停顿,业界将技术改进的重点放在以下几个领域:提高画面对比度,使之可表现出更丰富的层次感;进一步提高LCD的色彩表现,使之能够接近甚至达到CRT的水准;不断降低显示器的功耗,使之能够更节能,满足移动应用的需求;将使用寿命在现有基础上作进一步提高;拓展新的应用领域,改革制造工艺,提高良品率并达到进一步降低制造成本的目的。