液晶高分子资料在图形显示方面的发展与应用

《液晶高分子资料在图形显示方面的发展与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.液晶显示材料的发展与应用郑磊（安徽工业大学化学与化工学院安徽马鞍山）摘要：液晶有许多特殊的性能，因而在许多领域得到应用。其中最常见是液晶显示技术。本文简述了液晶高分子材料在图形显示方面的发展历史、发展趋势以及研究与应用现状。关键词：液晶；图形显示；显示材料；应用；发展1引言人们早已熟知液晶本身和液晶在电子显示器件方面、非线性光学方面的应用。液晶显示的手表、计算器、笔记本电脑和高清晰度彩色液晶电视都已经商品化，液晶的商业用途多达百余种，它使显示等技术领域发生重大的革命性变化。2液晶显示技术的发展经历4个阶段发展为液晶电视“使用液晶可以制造超薄显

2、示屏”。40多年前的1968年5月，美国RCA公司在纽约召开的液晶显示屏新闻发布会上的发言震惊了全世界。发现液晶可用于显示的是RCA公司的GeorgeHeilmeier，他甚至还表示，“梦想中的壁挂式电视只需数年即可实现”。自那之后，日本、英国、瑞士、德国的显示屏研发人员都开始参与液晶面板的开发工作，全球性开发的帷幕正式拉开。　　但是，液晶显示屏的实用化并不容易。当时，液晶的使用寿命和可靠性等基本问题都未能解决，使用不到1个小时显示就会消失，更别提要用液晶制造电视了。　　之所以会存在使用寿命和可靠性方面的问题，主要是因为将直流电压加载到液晶上时

3、，液晶材料及电极会发生氧化还原反应而变质。虽然也可以采用交流电来驱动液晶，但是显示性能较差。最终解决这一问题的是夏普公司。该公司发现，如果在液晶材料中加入离子性杂质，使其导电率升高，就可以采用交流驱动获得良好的显示特性。利用这项技术，1973年5月，夏普公司推出全球首款液晶应用产品——-..使用液晶显示屏作为显示部件的小型计算器EL-805。　　夏普公司的液晶计算器上采用的液晶显示屏是由RCA公司生产的DSM(动态散射模式)液晶，而不是目前常见的TN(扭曲向列)模式液晶。但是，要采用DSM制造液晶电视是很困难的，这是因为DSM的点阵显示扫描线在

4、数量方面存在一定的限制。1971年出现的TN模式解决了这个问题。TN液晶能起到快门的作用，通过使液晶分子在电场中移动，就可以控制光的开/关。目前，几乎所有液晶显示屏都在采用这个工作原理。　　虽然TN模式可使点阵显示的扫描线数量大为增加，但当扫描线增加到60条左右时，图像就会发生变形。对于这个问题，最初找出原因并提出解决方案的是日立制作所的川上英昭。他发现，扫描线的最大数量取决于电压-透过率曲线的上升沿。于是，各机构开始竞相研究如何提高电压-透过率曲线的上升沿。随之出现了将液晶的扭曲角从TN模式下的90度增大到270度的STN(超扭曲向列)模式。

5、1982年，英国皇家信号与雷达研究院(RSRE)发明了STN液晶。1985年，瑞士BrownBoveri公司(BBC)试制出扫描线数量达到135条的STN液晶显示屏。　　然而，即使引入STN模式，还是很难制造液晶电视，这是因为STN液晶仍然存在对比度较低、很难显示细微灰阶的问题。突破这一壁垒的，是通过TFT(薄膜场效应晶体管)来控制各像素的有源矩阵驱动技术。与以往的单纯矩阵驱动不同，有源矩阵驱动技术可以独立控制各像素，从而防止因受到周围像素的影响而产生的交调失真，因此可以显示高对比度与细微灰阶。技术竞争白热化　　在液晶显示器市场刚开始启动的19

6、98年，当时的夏普公司社长(现任董事长)町田胜彦的发言震惊了整个行业。他表示：“到2005年，夏普在日本国内销售的电视将全部采用液晶屏。”当时，液晶电视并未普及，在夏普公司内部对于彩色液晶屏也并没有十足的把握。但是，这一句话成为液晶电视扫荡市场的导火索，那以后，液晶电视以超乎町田胜彦预想的惊人速度推广开来。在此过程中，液晶与PDP(等离子)、SED(表面传导电子发射显示)等技术展开了激烈的竞争。　制造壁挂式电视的挑战变得具体化，TFT液晶面板与PDP面板的开发竞争可以追溯到“町田发言”3年之前的1995年。当时，上世纪80年代后期从PC市场撤出

7、的PDP厂商纷纷宣布将涉足壁挂式电视业务。30英寸~40英寸面板的开发成果在那时也相继发布。PDP阵营主张“液晶面板的尺寸应在20英寸以下”，TFT液晶面板阵营则对此表示坚决反对。例如，夏普于1995年将两张21英寸面板接在一起，开发出相当于28英寸的TFT液晶面板，表示出欲制造壁挂式电视的意图。但在当时，无论是PDP面板还是TFT液晶面板，在显示性能上都明显不如CRT，制造成本也过高。因此，两大阵营的初期目标都是要改善显示性能，力争接近CRT的水平。　　TFT液晶面板与PDP的第二次交锋发生在2001年。日立制作所推出了大大低于100万日元(

8、约合7万元人民币)、实际售价为60多万日元(约合42000元人民币)的32英寸PDP电视，当时这款电视在市场上成为热销产品。TFT液晶面板阵营则致力于