东南大学显示技术研究中心教授 童林夙

      编者按：在液晶、等离子等平板显示技术相对成熟的今天，OLED(有机发光二极管)、LED(发光二极管)、立体显示、柔性显示等新型显示技术也逐渐崭露头角。尽管我国在液晶、等离子领域与日韩等国家存在一定的差距，但在新型显示领域，我国却有可能与世界同步。为了展示国内外新型显示技术与产业发展的现状，深入探讨我国在发展新型显示产业方面的机遇和挑战，本期我们推出了“中国平板显示产业系列专题·新型显示篇”,以飨读者。（详见11-12版）
      2008年以来，各种最新的显示器纷纷亮相。LG.Philips公司展出了14.3英寸、可视角达180°的柔性电子纸显示器；三星公司展出了采用有源矩阵有机 发 光 二 极 管(AMOLED)技术的31英寸OLED(有机发光二极管)电视；三菱公司展出了65英寸激光电视。这些新型显示器件的展出表明各种显示技术在过去的一年内取得了长足的进步。目前，摆在显示界科学家和工程师们面前的挑战还有很多，这些挑战将促使人们研发出更多的新型显示器件。

      OLED处于规模量产前夜

      OLED是一种极具发展前景的平板显示技术，它具有十分优异的显示性能，具备自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，已成为显示领域中第三代显示器件的主力军。目前，OLED技术有了一些新的进展，主要表现在以下几个方面：
      第一，由模拟驱动向数字驱动发展。采用模拟驱动技术的OLED面板，需要设计复杂的电路以确保发光的均衡性。采用数字驱动方式时，驱动TFT（薄膜晶体管）只需操纵电流开关即可。虽然数字驱动优点很多，但在大尺寸应用时，将出现耗电量过高的问题，这个技术瓶颈仍待突破。因此，在大尺寸应用中，目前比较适合采用模拟驱动方式。
      第二，采用氧化物半导体TFT。众所周知，与低温多晶硅(p-Si)TFT等硅半导体相比，氧化物半导体TFT的生产工艺简单，并且制造成本也非常低廉。另外，氧化物半导体TFT的电子移动速度比非晶硅(a-Si)TFT高20倍，因此显示性能也较高。
      第三，开发出了采用氧化物半导体IGZO(In-Ga-Zn-O)材料的12.1英寸OLED面板。氧化物半导体IGZO面板在玻璃底板上形成了采用氧化物半导体的有源矩阵型TFT阵列和有机EL(电致发光片)元件。三星SDI指出，采用IGZO的TFT，其优势在于可以量产大尺寸的玻璃底板。
      目前OLED显示器处于大规模量产的前夜。随着研究的进一步深入，新技术的不断涌现，OLED显示器件必将有一个突破性的发展。
      下一代显示器AMOLED的市场也在逐渐形成。目前，韩国三星已举行了AMOLED大规模生产线的开工典礼，日本索尼公司推出了世界上第一条11英寸电视生产线，LG显示公司和CMEL公司也开始了AMOLED的生产工作。

      新型液晶技术方兴未艾

      随着液晶技术的发展，一些公司已经研发出非矩形液晶面板，主要有以下几种：
      第一，心形、船形和雨滴形液晶面板。NEC液晶技术公司开发出了能够使液晶面板实现多曲线以及向面板内侧形成凹角等复杂形状的驱动技术，并试制了采用该技术的心形、船形以及雨滴形液晶面板。此前，公司也曾试制过圆形和椭圆形的特殊面板，不过，实现具有180度以上凹角的形状还属首次。
      第二，椭圆形和圆形的液晶面板。韩国LG公司开发出了椭圆形和圆形的液晶面板。椭圆形面板的长径为131.4毫米，短径为78.8毫米。圆形面板的直径为35.5毫米。两款产品的视角都接近160度。椭圆形面板可用于相框、汽车仪表盘及家电产品等领域。圆形面板可用于手机、钟表以及游戏机等小型装置。
      第三，反射型液晶面板。韩国LG公司开发出可在玻璃底板正反两面显示不同图像的反射型液晶面板。该面板采用反射型的ECB(电控双折射)模式，不仅无需背照灯，还可用于便携设备。一块液晶面板即可承担手机主屏和副屏的功能。另外，为了在两面显示图像，研究人员对面板的结构做了两大改变：一是在彩色过滤器底板内部新增了反射层；二是改变了TFT阵列的结构。研究人员通过在像素内形成两个晶体管，达到在内外两侧显示出不同图像的目的。
      另外，液晶触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，其应用领域也非常广阔，包括电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询，城市街头的信息查询，以及工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学、房地产预售等领域。将来，触摸屏还要走进家庭。

      柔性显示崭露头角

      为了实现柔性显示，不少公司都开发了不同的基板、驱动单元和显示模式。美国开发的电子喷墨技术在所有力图商业化的柔性显示技术中是最为先进的。单色电子纸已进入商业化阶段，而彩色电子纸则面临诸多挑战。目前，几乎所有的电子纸技术均不成熟，并且均处于性能演进的过程中。不同电子纸技术最新进展如下：
      第一，无源寻址显示器电子纸。最显著的电子纸显示器是EInk公司的EPD(电冰显示)，它已被用于电子书、写字板计算机、手表以及摩托罗拉公司的蜂窝电话之中。所有这些产品均采用单色EPD。以前的模组在传统的矩形格式中采用玻璃衬底、有源矩阵显示器，后来的模组采用了灵活的、不规则成形的、构建在塑料上的无源寻址显示器。
      第二，双稳TNLCD电子纸。它在一个重要细节上不同于传统的LCD：在一层衬底上采用专有的定向层来锚定液晶分子。例如，ZBD在单色架标签上安装了一个2.85英寸对角、1/4VGA(480×640像素)格式的显示器，据称其对比度比传统的LCD高3倍，速度也比任何其他的双稳显示器要快。
      第三，具有“写入”功能的电子纸。电子纸如果有了“写入”功能，便可不要键盘。具有“写入”功能电子纸的出现是电子纸发展的重要里程碑。
      第四，触控式电子纸产品。元太推出的创新触控方案使用了“压力感应式”触控技术。该方案的优点在于不用将触控面板放在显示器的上方，因此，不会影响电子纸面板的反射率，并且寿命的表现优于电阻式触控面板。价格上，该方案与电阻式相当，远低于电容式。