LCD模组的技术动向
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摘 要： 液晶显示从小到手机、游戏机，中到平板、Notebook，大到显示器及TV已经全面普及，可以说显示领域已经是液晶显示的天下，而液晶显示模组后续的技术发展动向为何，是很多从业者及大众非常关注的重点；以在显示行业多年的专业经验及对行业的了解，简要介绍大尺寸液晶显示模组的技术发展趋势，使大家对液晶显示的动向有个概念，利于大家在后续工作中的产品设计。
关键词： 液晶模组；技术动向；成本；性能
1 液晶显示器的发展史
19世纪80年代液晶态的发现；
20世纪液晶磁-光效应的发现；
20世纪60年代电-光效应的发现，并在1968年美国RCA展出第一台液晶显示器：动态散射型lcd；
20世纪70年代提出TN扭曲向列项模式，并应用在了计算器和手表等领域，同时发明了TFT技术；
20世纪80年代STN，FLC，TFT LCD的展示及相应的基础设备的建立；
20世纪90年代LCD性能的提升及价格的下降促成在更多的领域的应用；
进入21世纪到现在液晶显示几乎在显示领域无孔不入，几乎完全占据了显示领域，其技术也在不断推陈出现，从广视角、高对比到低功耗、高解析度、3D、touch等。
液晶显示已经全面占领了显示领域的市场，而显示行业厂商为了扩大市场占有率、提升自身效益就必须在技术上推陈出新。而对技术开发而言其实就只有两个方面：降低成本及提升产品性能。下面就这两个方面的一些技术动向进行说明。
2.1 降低成本方面
一般来说，降低成本最简单的方法就是将后段工艺转移到低人工成本低饿地方，不过人力成本仅占全部成本约一成左右，真正的关键仍在占成本比重达50%的材料身上。现阶段降低成本主要是考虑减少元件的使用量及材料的标准化。
2.1.1 LED Corner入光。随着LED发光效率的提升，则LED需求的颗数必然减少，LED角落入光技术营运而上，现在有四角入光及两角入光。2011横滨电子展上奇美电子已经展出四角入光的产品，只有8颗LED，亮度为250nits。
2.1.2 减少IC的数量。为减少IC的数量，各大厂家在开发相关技术，主要从不要Gate IC而改用Gate On Array技术及减少Source IC的Dual Gate或Tri-Gate技术。现在韩系面板厂在大力推广Dual Gate+GOA技术。其技术如下：每条Data Line控制相邻两个sub-pixel，每行pixel同时由两条Gate Line控制，再加上Gate line的控制IC做在Array面板上，从而没有使用Gate IC及减少Source IC。
其成品和普通产品对比如下：
2.1.3 材料的标准化。无论电子元件还是光学元件及机构元件，如果做到所有产品共用都可以降低产品的相关成本。所以在新产品开发时一定要考虑做到材料的共用及标准化。
2.2 提升产品性能
2.2.1 薄型轻量化。随着液晶显示的普及和现在生活空间的减小以及大众对外观要求的提升，要求显示产品越来越薄和越来越轻，各大厂家也是各展其能的去实现薄型轻量化的产品。LG在2011年横滨电子展展出了厚度为9.2mm的显示器。
2.2.2 广视角。LCD利用液晶旋转控制光线，造成先天狭视角的缺点，在面对大型化LCD屏幕时，广视角的问题随之显著。以往最方便的方法是贴上广视角膜，但广视角膜是日本Fuji Film一家所独占材料，成本不便宜，因此各LCD厂研发以新液晶材料及新的结构，改良液晶配向提升视角。
常用的广视角技术有VA和IPS两种，及其它在此两种基础上的MVA、PVA、Super-IPS及FFS等。VA技术的基本思路是在Cell中把显示区域划分为多畴，从而实现在不同视角看到的显示效果差异不大，采用的畴区划分有4domain及8domain。IPS技术采用的是电控双折射技术，控制液晶分子的转向。造成在不同的视角看到的液晶分子几乎一样，从而在感官上差别不大而实现广视角。
2.2.3 低功耗。世界能源越来越紧张促使人们越来越重视节能环保，因此显示产品也在尽其所能减少产品的功耗。低功耗产品主要方案有：Pixel的设计以提升产品开口率、高发光效率LED、使用高Gain值的Film材及改善产品的电子驱动方式等方案。
2.2.4 高解析度。随着显示产品尺寸的不断攀升及人们对画质要求的提升，高解析度产品也应运而生。Sharp在横滨电子展上展出了85”8k4k的规格，其分辨率是7680x4320，大约是103ppi，色彩到达10bits，使用的是Sharp的VA技术（UV2A），据说是利用照UV光来形成液晶固定预倾角的VA技术。
2.2.5 窄边框。随着液晶电视的普及，人们希望电视向影幕看齐，不希望看到过多的边框等非显示屏幕的东西。故希望显示产品的边框越来越窄。横滨电子展上奇美电子55”窄边框产品（如图4最窄边3.75mm，模组厚度12mm）和LGD的9片55”Panel所拼裝出的戶外电视墙，如图5主推Bezel to Bezel仅达5.3mm。
2.2.6 3D显示。3D显示能提升观看者的参与度，而提升观看效果。现在3D显示主要分为主动式和被动式；主动式不需要佩戴眼镜，被动式需要佩戴眼镜；被动式现在主要是偏光式（Patter retarder）和快门式Shutter Glass。
因被动式需佩戴眼镜，并不是适合所有人，最终3D技术应该是裸眼3D技术。
Shutter Glass工作原理：使用120Hz的驱动，输出左眼画面时开左眼的眼镜，输出右眼画面时开右眼的眼镜，从而在大脑中综合出3D影像。示意图如图6。
偏光眼镜式工作原理：贴上X-pol，使得奇数行左旋，偶数行右旋，使用偏光眼镜，使得左眼看到奇数行的画面，右眼看到偶数行的画面，在大脑中综合出3D影像。
2.2.7 Touch。随着显示技术的成熟及应用的推广，触摸屏需求越来越广泛。现在常用的有RTP，CTP及光学感应式。
在大尺寸产品上光学式应用较多，且要求做到多点触控。AUO有展出一款如图8的One Glass Solution Touch：透过触控玻璃（Touch Sensor）与保护玻璃（Cover Glass）的整合，使产品设计更轻薄，面板透光度更高。AUO 27”整合式触控面板为目前市面上最大尺寸的整合式触控面板，具有Full HD高画质分辨率，它的10点触控功能，让使用者能以10根手指轻松地在触控面板上自由操控主要是针对touch的厚度、重量改善。
3 小结
随着液晶显示产品的普及，现在液晶显示的技术也呈现出多种多样，作为液晶显示产业大国，更需了解技术演进，走在技术前段，才能长远发展显示产业。
作者简介：
王博（1983-），女，汉族，陕西渭南人，电子科学与技术专业工科学士，毕业于陕西科技大学，工作于创维RGB-电子有限公司，研究方向：液晶模组的光学开发。