第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
LCD液晶顯示技術(shù)在最近十年內(nèi)成為了市場(chǎng)中的主流,完全代替了傳統(tǒng)的CRT顯像管技術(shù),并且在平板電視、桌面及商用大屏顯示器、手機(jī)平板電腦、數(shù)碼相機(jī)等諸多設(shè)備中都能夠看到液晶屏幕的身影。而在這數(shù)十年的時(shí)間中,液晶顯示技術(shù)自身也在不斷升級(jí),不論是液晶面板還是IC芯片部分都有了很多改善,尤其是在如今智能手機(jī)與平板電腦盛行的今天,這類小尺寸液晶面板由于對(duì)制造工藝與成本的要求相對(duì)更低,因此它們也是新型顯示技術(shù)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng),如下一代顯示技術(shù)OLED最初就是在手機(jī)中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),隨后才開始出現(xiàn)在平板電視中。
過去的十幾年中,液晶電視或顯示器往往會(huì)搭載最新的顯示技術(shù),不過最前沿的液晶面板制造技術(shù)已迅速向度移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。上文中我們已經(jīng)提到,除了這類產(chǎn)品屏幕尺寸小,更容易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和制造之外,它們的銷量相對(duì)而言也更大,并且非常有利于推廣,這也是各大液晶面板廠率先從移動(dòng)終端“下手”的主要原因。
2013年超高清分辨率成為了最熱門的技術(shù),在蘋果iPhone4手機(jī)的高分辨率“Retina”顯示屏問世后,各大廠商開始不斷提升屏幕的分辨率,而戰(zhàn)火也一直延續(xù)到了今年。不論是手機(jī)、平板電腦、顯示器還是平板電視,它們的屏幕分辨率都在不斷提升,其中在電視領(lǐng)域4K×2K超高清分辨率已經(jīng)開始逐漸普及,而在手機(jī)中搭載2K超高清屏幕的產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)布,不過這些小尺寸移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品液晶顯示面板的制造其實(shí)在很多方面都比大尺寸液晶顯示面板制造更具挑戰(zhàn),如何保證更高的良品率和可靠性是液晶面板廠需要面對(duì)的問題。
第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
LCD 液晶顯示屏是 Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱,LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液晶,兩片玻璃中有許多電極走線,透過通電與否改變液晶的排列方向,從而達(dá)到透光(亮)與不透光(暗)鮮明的對(duì)比,這樣就會(huì)產(chǎn)生畫面。液晶顯示屏生產(chǎn)工藝流程如下:
1) ITO玻璃清洗,根據(jù)客戶要求選用不同規(guī)格玻璃,一般有1.1mm,0.7mm0.55mm,將玻璃清洗干凈并脫水到下一工序
2) 涂光刻膠,在玻璃表面涂一層光刻膠,烘干,為下一工序做曝光準(zhǔn)備。
3) 曝光,用光學(xué)玻璃鏡貼上菲林,將涂好光刻膠的玻璃放在下面進(jìn)行選擇性的曝光,得到想要的圖案(注:這不是最終得到的圖案)
4) 顯影,曝光后的玻璃,受光部分的圖案會(huì)被顯影液溶解掉(由于膠的特性這部分圖案已經(jīng)沒有光刻膠保護(hù)),沒有受光部分的圖案會(huì)保留(這部分圖案有光刻膠保護(hù))。
5) 酸刻,酸液可以腐蝕掉ITO玻璃上的導(dǎo)電層,經(jīng)過顯影后的玻璃有一部分圖案是沒有光刻膠保護(hù)的,那么這部分圖案會(huì)被腐蝕掉,剩下的圖案部分清洗掉光刻膠后就是我們最終需要的圖案,即在樣品上見到的顯視圖案
6) 印PI,PI是讓液晶排列的一種物質(zhì),需要用240度恒溫1.5小時(shí)去固化,如果沒有它液晶就不會(huì)排列,就像海上的船沒有水手一樣,到處亂飄。
7) 摩擦,PI印好之后還要經(jīng)過摩擦,摩擦出一條條很小的槽,液晶會(huì)按摩擦出的槽去排列。
8) 印邊框,邊框的作用就是將兩塊相對(duì)應(yīng)的玻璃粘在一起。
9) 印黑點(diǎn),是用來層電的一種層電物質(zhì)。
10) 貼合,將兩張玻璃貼合在一起。
11) 熱壓,玻璃貼合好后需要用170度的溫度恒溫固化7小時(shí)。
12) 切割,將一對(duì)玻璃切割成一粒一粒的玻璃。
13) 灌晶,根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)配出液晶電壓,將玻璃灌入液晶。
14) 液晶取向,玻璃灌入液晶后需要經(jīng)過清洗,然后將液晶重新排列好。
15) 目測(cè),將有內(nèi)污,液晶排列不良,氣泡等不良品挑出來
16) 液晶取向,玻璃灌入液晶后需要經(jīng)過清洗,然后將液晶重新排列好。
17) 貼光片,根據(jù)客戶要求在玻璃上貼上相應(yīng)的偏光片。
18) 裝腳
19) 裝腳后再臨檢,檢查玻璃的整體。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
分析
技術(shù)趨勢(shì)一:更精細(xì)的面板制造工藝
很多品牌的移動(dòng)設(shè)備都將液晶顯示屏幕的高分辨率作為賣點(diǎn),并且從市場(chǎng)的反映來看,消費(fèi)者確實(shí)能夠察覺到分辨率提升所帶來更好的效果,并且也愿意為其買單,因此嘗到甜頭的廠商自然依舊會(huì)在這個(gè)方面繼續(xù)下功夫。而對(duì)于液晶面板廠商而言有多種辦法與手段配合來達(dá)到這個(gè)目的,進(jìn)一步提升制造面板工藝就是其中之一。
2007年液晶面板生產(chǎn)線的工藝為3.0μm,而在2014年之后,許多生產(chǎn)平板電腦與手機(jī)的面板將轉(zhuǎn)移到8代線上完成,并且其工藝將推進(jìn)到2.0μm,而在2016年或2017年,制造工藝將升級(jí)到1.5μm,這樣就能為制造更高像素密度的顯示屏幕做好準(zhǔn)備。
技術(shù)趨勢(shì)二:超低功耗驅(qū)動(dòng)技術(shù)
降低功耗始終是各個(gè)廠商需要面對(duì)的問題,尤其是針對(duì)移動(dòng)設(shè)備而言,在電池技術(shù)發(fā)展緩慢的情況下,作為耗電量最高的部件,液晶屏幕的功耗在很大程度上決定了移動(dòng)設(shè)備的待機(jī)時(shí)間。除了從液晶面板開口率、TFT材質(zhì)等方面之外,2014年液晶面板廠則也將會(huì)從驅(qū)動(dòng)電路方面入手來進(jìn)一步降低液晶屏幕的耗電量。
從2006年一直到今年為止,液晶面板的驅(qū)動(dòng)IC一直采用的是縱向翻轉(zhuǎn)的方式(columninversion),而從2014年開始則改變?yōu)?ldquo;暫停驅(qū)動(dòng)(pausedriving)”,這樣就能夠降低驅(qū)動(dòng)液晶面板所需要的功耗,達(dá)到省電的目的。
技術(shù)趨勢(shì)三:LTPS低溫多晶硅技術(shù)
LTPS低溫多晶硅技術(shù)技術(shù)雖然只到今年我們才經(jīng)常聽到這個(gè)名詞,但實(shí)際上很早液晶面板廠商就有
研究
,從2006年開始到現(xiàn)在,液晶面板廠一直在改善其分子的彈性穩(wěn)定性(ELAstability),而從2014年開始,LTPS低溫多晶硅技術(shù)也會(huì)有一定的改善,其采用了選擇性結(jié)晶分子,其目的是提高像素開口率,增加傳輸速度和亮度,同時(shí)或可以通過減少背光照明達(dá)到降低能量消耗的目的。
技術(shù)趨勢(shì)之四:超窄邊框技術(shù)
近幾年不論是平板電視還是液晶顯示器,很多廠商都在推廣一種叫做“無邊框”的理念,當(dāng)然其并不是讓顯示設(shè)備真的沒有邊框,而是在它們不工作時(shí)讓屏幕表面與邊框融合在一起,造成一種沒有邊框的錯(cuò)覺。盡管其還是有邊框的存在,但相對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)品其邊框厚度已經(jīng)有了大幅度的縮減,而在2014年,進(jìn)一步縮小邊框也是他們
研究
的人物之一。
有業(yè)內(nèi)相關(guān)人士曾經(jīng)為我們透露,從2014年開始部分液晶面板廠將會(huì)采用一種叫做“criticaltechnology(臨界邊框技術(shù))”的解決方案,將液晶面板的邊框變得更加細(xì)窄,在大屏幕電視、手機(jī)和平板電腦中都會(huì)采用這樣的技術(shù)。超窄邊框不但能夠讓相關(guān)設(shè)備體積變得更加小巧,而且在視覺上也更加有沖擊力、更加美觀。
技術(shù)趨勢(shì)之五:更高的刷新率(液晶面板驅(qū)動(dòng)電路的更新)
由于液晶顯示技術(shù)天生的“頑疾”,液晶分子在發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)需要一定的時(shí)間,我們將這段時(shí)間稱為“響應(yīng)時(shí)間”,因此在表現(xiàn)動(dòng)態(tài)畫面時(shí)都會(huì)出現(xiàn)模糊、不清晰的情況。尤其是在平板電視領(lǐng)域,消費(fèi)者關(guān)注的就是動(dòng)態(tài)畫面的清晰度,因此在液晶分子響應(yīng)速度無法繼續(xù)提升的情況下,各大廠商就只能通過刷新率來入手,而通過對(duì)液晶面板驅(qū)動(dòng)電路部分的更新則是最為有效的。
液晶電視廠商通過特有的技術(shù)(如插幀等)方式來提高刷新率,但其是針對(duì)液晶面板天生的“缺陷”所做的彌補(bǔ),其多多少少還是會(huì)有些不自然,而如果是從液晶面板自身的驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)進(jìn)行改善,效果則會(huì)更加明顯。目前的液晶電視采用的是“TBA/HTVA”的驅(qū)動(dòng)方式,而從2014年開始,液晶電視將會(huì)改變?yōu)?ldquo;NegaFFS”的方式,并且在未來(可能是2016年)采用“USH”的驅(qū)動(dòng)方式,讓動(dòng)態(tài)畫面變得更加流暢。
技術(shù)趨勢(shì)之六:光學(xué)觸摸校準(zhǔn)方式
蘋果iPhone的出現(xiàn)讓大家開始習(xí)慣用觸摸的方式來操作手機(jī),因此上游廠商從來沒有放棄對(duì)觸摸相關(guān)技術(shù)、硬件的改善,如LGDisplay在近年推出的incell觸控一體式的液晶面板等等。而據(jù)液晶面板廠商透露,明年下一代蘋果iPhone手機(jī)將采用新的光線觸摸校準(zhǔn)方式,其將進(jìn)一步提升觸摸的精準(zhǔn)性和流暢性,在增加觸摸信號(hào)傳輸速率的同時(shí)還可以增強(qiáng)屏幕的性能。當(dāng)然即使iPhone下一代產(chǎn)品沒有采用這項(xiàng)技術(shù),相信它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們也不會(huì)錯(cuò)過的。
技術(shù)趨勢(shì)之七:OxideTFT金屬氧化物薄膜晶體管
OxideTFT金屬氧化物薄膜晶體管在2011年發(fā)布上市,如夏普的IGZO液晶面板以及LGDisplay推出的AMOLED都采用了這項(xiàng)技術(shù),不過受限于產(chǎn)能和技術(shù)的成熟程度,它并沒有大規(guī)模的量產(chǎn),而從明年開始除了LGDisplay和夏普之外,其他液晶面板廠商也將會(huì)加入到這個(gè)戰(zhàn)局中,有助于降低其成本并大規(guī)模生產(chǎn)。OxideTFT同樣可以幫助減少邊框?qū)挾龋鼈兊母唠娮舆w移率可以減少GOA(柵陣列)的電路尺寸,同時(shí)也可以降低液晶面板的功耗,并有助于制造高分辨率的產(chǎn)品。
技術(shù)趨勢(shì)之八:QuantumDotBLU量子點(diǎn)技術(shù)
對(duì)于一塊顯示屏幕,除了能夠通過提升其分辨率增加細(xì)膩度來獲得更好的體驗(yàn)之外,提升屏幕的色彩飽和度也可以更討好人們的眼球?;赒uantumDotBLU量子點(diǎn)技術(shù)為的背光源可以同時(shí)提高發(fā)光效率和色彩飽和度。相較于傳統(tǒng)的提高色彩飽和度的方式,如使用會(huì)影響傳輸速度的色彩抗蝕劑,這種方式更為先進(jìn),可以使用較小成本就能讓小尺寸屏幕的NTSC色域值達(dá)到100%以上(通常為72%左右甚至更低)。眾所周知OLED在畫面色彩上有很大的優(yōu)勢(shì),如三星推出的AMOLED屏幕可以輕松讓NTSC色域值超過100%,而以量子點(diǎn)為基礎(chǔ)的背光源可以向LCD面板提供相當(dāng)于AMOLED的色彩表現(xiàn)。
技術(shù)趨勢(shì)之九:染料型彩膜(dyetypeCF)技術(shù)
與低溫多晶硅技術(shù)(LTPS)、金屬氧化物薄膜晶體管(oxideTFT)相同的是,染料型彩膜可以提高像素開口率,增加傳輸速度和亮度,只是其是將目前現(xiàn)有的透光膜進(jìn)行改良,實(shí)現(xiàn)更好的透光率,減少光線在透光膜中能量的損失。目前三星Display和友達(dá)光電采用的是混合染料型彩膜技術(shù),而未來液晶面板廠則可能會(huì)引入puredyeRGB技術(shù),讓其性能進(jìn)一步提升,并且增加紅、綠、藍(lán)三原色的純度。
技術(shù)趨勢(shì)之十:RGBW或RGBY四色技術(shù)
夏普、LGDisplay與JapanDisplay(JDI)先后在今年內(nèi)都推出了四色技術(shù),它們的原理非常接近:之前人們用紅、綠、藍(lán)三個(gè)像素點(diǎn)來顯示一個(gè)像素,而如今則在三原色中加入另外一個(gè)像素,即使用四個(gè)子像素來顯示一個(gè)像素,其中夏普加入的是黃色(Y),目的是增加液晶面板的色彩飽和度和色彩數(shù)量,而LGDisplay則是加入了白色(W),其可以在不消耗更多電量的情況下增加屏幕的亮度。
相對(duì)而言,由于夏普的RGBY四色技術(shù)難度更大,在保證色彩不失真的情況下維持這四個(gè)基本像素的分配平衡是一件難度很大的事情,并且在制造工藝上也相對(duì)較為復(fù)雜,因此四色面板產(chǎn)能也相對(duì)較低,而RGBW則不會(huì)破壞之前RGB的平衡,因此在液晶面板的良品率上要好很多。未來廠商會(huì)引入PentileRGBW技術(shù),進(jìn)一步對(duì)先有的面板進(jìn)行優(yōu)化,增加透光率并讓白光平衡更準(zhǔn)確。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫
市場(chǎng)
研究
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