TFT-LCD国际技术水平和现状

TFT-LCD 技术已经成熟，长期困扰液晶平板显示器的三大难题：视角、色饱和度、亮度已经获得解决。采用多区域垂直排列模式（ MVA 模式）和面内切换模式（ IPS 模式）使液晶平板显示的水平视角都达到了 170 度。 MVA 模式还使响应时间缩短到 20ms 。

1. TN+Film

从技术角度来看， TN+Film 解决方案是最简单的一种， TFT 显示器制造商将过去用于老式 LCD 显示器的扭曲向列（ TN:Twisted Nematic ）技术，同 TFT 技术相结合，从而有了 TN+Film 技术。这项技术主要就是通过显示屏覆盖一层特殊的薄膜，来扩大可视角度——可以把可视角度从 90 度扩大到大约 140 度。如图 6 所示： TN+Film 同标准 TFT 显示器一样都是通过排列液晶分子来实现对图象的控制，它在上表面覆盖一层薄膜来增大可视角度。

不过 TFT 显示器相对弱的对比度和缓慢的反应时间这些缺点仍然没有改变。所以 TN+Film 这种方式并不是做好的解决方案，除了它的造价最便宜之外没有任何可取之处。

2. IPS （ In-Plane Switching ）

IPS 就是 In-Plane Switching 的简称，意思就是平板开关，又称为 Super TFT 。最早由 Hitachi( 日立 ) 开发，现在 NEC 和 Nokia 也使用此项技术制成显示器。这项技术同扭曲向列显示器（ TN-Film ）的不同就在于液晶分子相对于基本排列方式不同，如图 7 ，当加上电压之后液晶分子与基板平行排列。

采用这项技术的显示器的可视角度达到了 170 度，已经同阴极射线管的可视角度相当了，不过这项技术也有缺点：为了能让液晶分子平行排列，电极不能象扭曲向列显示器（ TN-Film ）一样，在两层基板上都有，只能放在低层的基板上——这样导致的直接结果就是显示器的亮度和对比度明显的下降，为了提高亮度和对比度，只有增强背光光源的亮度。这样一来，反应时间和对比度相对于普通 TFT 显示器而言更难提高了。所以这项技术似乎也不是最好的解决方案。

3. MVA(Multi-Domain Vertical Alignment)

MVA 多区域垂直排列技术，是由日本富士通（ Fujitsu ）公司开发的，单从技术的角度看，它兼顾了可视角度和反应时间两个方面。找到了一个折中的解决方法。 MVA 技术使得可视角达到了 160 度—— 虽然不如 IPS 能达到的 170 度的可视角度，不过它 ` 仍然是好的，因为这项技术能够提供更好的对比度和更短的反应时间。

MVA 中的 M 代指“ multi-domains ” —— 多区域的意思。图 8 所示，那些紫色的突起（ protrusion ）构成了所谓的区域。富士通目前生产的 MAV 显示器中一般就有这样 4 个区域。

VA 是“ vertical alignment ”的简称，意为垂直排列。不过单从字面上看会产生一些误解，因为液晶分子并不是如图所示的“突起”（ protrusion ）完全垂直。请看图 8 所示黑色示意图。当电压生成一个电场时，液晶分子如图相互平行排列，这样背光光源就能穿过，而且能将光线向各个方向发散，从而扩大了可视角度。

另外， MVA 还提供了比 IPS 和 TN+Film 技术都快的反应时间，这对于取得良好的视频回收和残视觉效果都是非常重要的。 MVA 液晶显示器的对比度也有所提高，不过同样也会随着可视度的变换而变化。

在采用光学补偿弯曲技术（ OCB ）的基础上发展起来的场序列全彩色（ FSFC ） LCD 技术不仅取消了占成本三分之一的彩色滤光膜（ CF ），还可使分辨率提高 3 倍，透过率提高 5 倍，同时简化了工艺，降低了成本。彩膜技术和背光源技术的发展使 TFT-LCD 的彩色再现能力达到甚至超过了 CRT 。作为商品显示器 TFT-LCD 的主要技术指标综合性能在各类显示器件中是最优秀的，特别是 TFT-LCD 产品的大规模生产技术的完善，多品种、多系列的产品发展空间，应用范围无所不至 。最近韩国三星电子已经生产出了 38 英寸单一基板的 TFT-LCD 液晶电视和 40 英寸 TFT-LCD 显示器，以其优良的性能向公认的应为 PDP 霸占的大尺寸彩电市场进军。

LCD 是所有显示器中耗电最低的产品，以 13.3 英寸 XGA TFT-LCD 为例，其功耗 1998 年为 4.4 瓦， 1999 年为 3.3 瓦，到 2001 年将小于 2.5 瓦，特别是反射型 TFT-LCD 的研制成功，由于取消了背光源，其功耗比透射式 TFT-LCD 低了一个数量级。同时由于几改进，低温激光退火多晶硅（ P-Si ）技术成熟，以至最近发展起来的单晶硅技术使得 TFT-LCD 的响应速度更快，电路集成化水平更高，锁相环技术的应用，一种功能更新，更全的周边电路的采用，系统集成（ System on glass ）技术的发展，使得 TFT-LCD 更轻、更薄。 13.3 英寸 TFT-LCD 其厚度在 1998 年为 7.2mm ， 1999 年为 5.5mm ， 2001 年降到 5mm 以下，其重量 1998 年为 580 克， 1999 年为 450 克，到 2001 年降到 400 克以下。 TFT-LCD的大生产技术也已成熟，已实现全自动生产，其第五代生产线在 2002 年将进入实用生产阶段，生产成本将不断下降。 TFT-LCD 在技术上的成熟与进步以及其特有的性能优势确定了 TFT-LCD 最终取代 CRT 的格局。