液晶顯示材料的發(fā)展和應(yīng)用

邱建雄 鹿義強(qiáng)

摘要

顯示技術(shù)從最開始出現(xiàn)到現(xiàn)在時間并不是很久，但是由最初階段的陰極射線管發(fā)展至今天的等離子、液晶顯示、以及大屏幕投影等顯示技術(shù)的發(fā)展速度卻是十分迅猛。目前市場中液晶顯示占主導(dǎo)地位，其發(fā)展前景遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他顯示材料的前景。液晶在一百多年前就被發(fā)現(xiàn)了，但是當(dāng)時并沒有誰能去合理的利用它，直到上世紀(jì)60年代時，才被提出作為顯示屏并且成功實踐。因LCD顯示器價格持續(xù)的走低導(dǎo)致我國顯示器市場一邊倒現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。CRT顯示器在整個市場所占比例不斷降低而LCD卻迅速搶占市場份額，二者相比差異性十分明顯，而在市場以及家庭方面其主從地位也發(fā)生嚴(yán)重顛覆，LCD顯示器已悄然間占據(jù)首要地位，傳統(tǒng)性的CRT顯示器產(chǎn)品正逐漸在市場中失去地位。

【關(guān)鍵詞】液晶顯示材料 發(fā)展 應(yīng)用

改革開放以后我國社會高速發(fā)展，信息技術(shù)也隨之加快腳步。信息技術(shù)的普及，加快了人們走進(jìn)網(wǎng)絡(luò)時代的步伐，使得人們的距離變得越來越近。在這樣的信息時代，信息材料是極其被重視的，尤其是信息顯示材料器材得到尤其重要。目前市場的主流有陰極射線管、液晶顯示器、和發(fā)光二極管等。雖然他們都有著不同程度上的缺陷，但在社會技術(shù)的發(fā)展下，都會在發(fā)展中慢慢被完善。在這些材料中，液晶是最主要的。液晶顯示器是一種靠液態(tài)物質(zhì)的液晶分子排列狀態(tài)在電場中改變而調(diào)制外界光的顯示器。文章對當(dāng)前社會中液晶顯示材料的發(fā)展和應(yīng)用做出了探討。

1 液晶分類

致熱液晶與溶質(zhì)液晶是液晶生成條件的兩個分類，單一化合物或者是少數(shù)化合物的均勻混合所產(chǎn)生的的液晶稱之為熱致液晶，通常情況下在特定溫度內(nèi)才是液晶的顯示形態(tài);溶劑化合物包含在內(nèi)的兩種或以上化合形成的液晶稱之為溶質(zhì)液晶，是在溶液中溶質(zhì)分子濃度處于一定范圍內(nèi)時出現(xiàn)液晶相。它的溶劑主要是水或其它極性分子液劑。這種液晶中引起分子排列長程有序的主要原因是溶質(zhì)與溶劑分子之間的相互作用，其次要原因是溶質(zhì)分子相互之間的作用關(guān)系。

2 液晶的發(fā)展

液晶在人類發(fā)現(xiàn)之后很長之間內(nèi)并沒有被充分的利用，其作用也沒有有效發(fā)揮，直到幾個年輕的電子學(xué)家將液晶帶到了人們的生活應(yīng)用中。在1961年的美國RAC公司普林頓實驗室一個年輕的電子學(xué)者在聽到他的一個研究有機(jī)半導(dǎo)體朋友的工作交流后，決定放棄自己的專業(yè)，進(jìn)入到另一個全新的行業(yè)，再后來他與晶體也打上了交道。在做研究時，他將液晶應(yīng)用到了外部電場對晶體內(nèi)部電場作用的研究上。在應(yīng)用的那一刻，他意識到了這是一個彩色平板電視，于是，液晶的發(fā)展就這樣開始了。后來在他和他的小組成員的研究下，研發(fā)了一系列的顯示器件，比如液晶顯示鐘表等。在他們研發(fā)出來后，日本緊跟其后，將大規(guī)模集成電路與液晶相結(jié)合對商品化產(chǎn)品進(jìn)行大量研制。雖然近幾年來各種顯示器材料發(fā)展迅速，反響很不錯，但液晶的占比還是最大的。

3 LCD材料發(fā)展趨勢

LCD技術(shù)已經(jīng)有了兩代的發(fā)展，在第一代發(fā)展中，主攻方向主要是小型化、便捷化為主攻方向，主要應(yīng)用在筆記本電腦上。第二代的技術(shù)則是從視覺性出發(fā)，在亮度和色差方面進(jìn)行研究，主要應(yīng)用在電視機(jī)和監(jiān)視器上?，F(xiàn)在的發(fā)展階段還沒到達(dá)第三代，但也可以說是第三代的序幕，對LCD自身性能限制進(jìn)行突破使其主要研究方向，有利于顯示器性能的提高并使得制作成本得到有效降低。

3.1 液晶響應(yīng)速度

液晶的響應(yīng)速度很大的影響了動畫顯示性能。當(dāng)液晶響應(yīng)速度滿的時候，動畫的畫質(zhì)就會變得很差，出現(xiàn)不連貫的現(xiàn)象，更甚至嚴(yán)重模糊現(xiàn)象出現(xiàn)在圖像邊緣區(qū)域。對于此類問題人們開發(fā)了許多技術(shù)去解決問題，主要有兩種，一種是動態(tài)驅(qū)動方式，另一種是過驅(qū)動方式。過驅(qū)動方式主要是采用高于普通驅(qū)動電壓的高電壓進(jìn)行工作，從而使其得到更大的動力，提高響應(yīng)的速度。

3.2 動畫技術(shù)

如果只是響應(yīng)速度單方面的提高肯定是不會滿足需求的，因為LCD作為保持型顯示器件，在工作的時候是同時對兩幀畫面進(jìn)行同時加持，所以在圖像發(fā)生切換時會發(fā)生模糊現(xiàn)象，

因此技術(shù)人員通過脈沖方式的研發(fā)和改進(jìn)對其進(jìn)行解決。一種是“黑幀插入”方式，它主要是能夠?qū)顒訄D象的模糊現(xiàn)象進(jìn)行有效的消除，但黑幀插入時間的增加會使畫面亮度下降，導(dǎo)致液晶的響應(yīng)時間加長;還有一種是背光燈閃爍，在液晶響應(yīng)速度不高的情況下也能起到良好的畫面模糊消除效果。但是，其缺點是會產(chǎn)生高達(dá)50%的亮度降幅。所以說如要對現(xiàn)有競度進(jìn)行保持，背光燈燈管電流就需要相應(yīng)提升以達(dá)到背光燈亮度的增加，120HZ驅(qū)動是第三種驅(qū)動方式，此種方式給予原有圖像幀的基礎(chǔ)上對新圖像幀進(jìn)行生成，所以需要對新型低電阻配線材料以及新型幀倒相方式進(jìn)行深入研究開發(fā)，旨在對顯示屏充電問題進(jìn)行有效解決。

3.3 色再現(xiàn)技術(shù)

在努力提高液備的功國顯示質(zhì)品的同時，人們還在開發(fā)各種旨在表現(xiàn)豐富自然色的技術(shù)。環(huán)境溫度和白平衡等對于自然色的表現(xiàn)具有較大的影響。為此研究人員在致力于改善色再現(xiàn)性和亮度的同時，對于色彩表現(xiàn)技術(shù)也在嘗試開發(fā)，對于相關(guān)技術(shù)商用化研究也在不斷推進(jìn)。目前階段72%為CCFL以及C/F色再現(xiàn)性的最佳實現(xiàn)程度，為了對其進(jìn)行一步提升，領(lǐng)域內(nèi)各學(xué)者以及專家也致力于新技術(shù)的研發(fā)。然而，當(dāng)把現(xiàn)有的CCFL和C/F作為基板時，色再現(xiàn)性每提高5%就會導(dǎo)致亮度下降7%。因此，如何在盡量減小亮度下降幅度的情況下提高色再現(xiàn)性便成為了技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵所在。為此必須采用C/F來遮斷黃光的波長，以抑制光源的黃光強(qiáng)度。優(yōu)化C/F和背光燈的光譜匹配可以來補(bǔ)償亮度下降。使用LCD時，可以通過縮減一定的波長范圍從而達(dá)到可以發(fā)出高色純度光的條件，使得色再現(xiàn)有可能做到百分之百。因此，人們對LCD的背光源正進(jìn)行大力開發(fā)，通過精確彩色捕獲法，從而使得更加效果的色彩表現(xiàn)性能得以實現(xiàn)。

4 結(jié)語

LCD顯示器生產(chǎn)數(shù)量越來越多，導(dǎo)致其銷售價格下降，從而其中的利潤也變少。顯示器生產(chǎn)商需要找到新的賣點來吸引顧客，從而獲得利潤，而目前比較大的賣點就是寬屏LCD顯示器產(chǎn)品，目前寬屏顯示器在市場中已經(jīng)開始打開市場，但寬屏顯示器的研究同樣也是重中之重，確保了寬屏的質(zhì)量性，這樣才能保證寬屏LCD顯示器的市場需求量不斷增長。消費者對環(huán)保、節(jié)能以及節(jié)約空間要求的提高更成為了LCD顯示器產(chǎn)品高速增長的重要因素。目前液晶顯示材料的發(fā)展如日中天，在生活中的應(yīng)用也是處處可見。

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