LCD具有低電壓、微功耗、平板化等特點,與CMOS集成電路匹配,用電池作為電源,適合應用于便攜式顯示。國際上20世紀60年代出現LCD模式,70年代形成TN LCD產業,主要應用于電子手表、儀器儀表、計算器等顯示器件。80年代中期開發生產了STN LCD產品,主要應用于BP機、移動電話、個人數碼助理(PDA)、筆記本電腦等。TN LCD和STN LCD信息容量有限,不能用于視頻顯示。人們又開發了TFT LCD技術,這是一種將液晶顯示技術與微電? 術相結合的,顯示功能很強的技術。在現代顯示技術領域里,TFT LCD研究最活躍、論文最多、技術發展最快。自90年代初形成TFT LCD產業以來,由第一代生產線發展到現在的第四代生產線,基板玻璃尺寸接近1m2,分辨率由CGA(320×320),VGA(640×480),SVGA(800×600),XGA(1024×768),SXGA(1280×1024)發展到UXGA(1600×1200)(括號里的數字表示像素數),像素密度超過200dpi,在12in(英寸)屏幕上就能顯示整版的報紙內容。
液晶顯示是顯示體不發光的被動式樣顯示,是由于液晶分子光學各向異性引起透過(或反射)率的變化。近幾年人們開發了光學補償膜技術,共面轉換技術(IPS)、多疇垂直排列技術(MVA)、軸對稱多疇技術(ASM)等,改善了液晶顯示的視角性能,使液晶顯示技術的視角特性已接近主動式發光顯示的視角特性。TFT LCD顯示品質可與CRT相媲美,適合用于筆記本電腦、臺式監視器、彩色電視及投影大屏幕電視等。盡管TFT LCD已形成大規模全自動化生產,生產合格率達到90%以上,其產品價格仍高于CRT的2~3倍,在監視器應用里開始取代CRT,但短期內難以全面取代CRT。
近年來,準分子激光退火技術的發展,可以使在玻璃板上生長的a-Si經過退火得到p-Si(多晶硅),而p-Si的遷移率要比a-Si高兩個數量級以上,使得用p-Si做成的TFT尺寸變小,從而提高像素密度和開口率,同時周邊驅動電路也可以集成到LCD屏上,而且CPU,ROM,RAM等信息處理系統也可以集成到LCD屏上,實現系統集成到屏(SOP)。SOP技術與反射式彩色液晶顯示技術,塑料襯底技術相結合,筆寫輸入取代鍵盤輸入,將實現比現有筆記本電腦更薄、更輕、更節能(功耗降到原來的十分之一)的紙張式筆記本電腦。
在短短的幾年時間內,LCD迅速取代CRT,成為占據主流的顯示技術。在價格不斷平民化的同時,LCD的顯示品質也變得越來越好。最初,可視角度小、響應時間長被認為是LCD最嚴重的缺陷,在各大面板廠商的共同努力下,新一代LCD面板紛紛研發成功,并在極短的時間內迅速實現量產。新一代面板普遍可實現160度以上的可視角度,部分優秀技術更可以達到170度視角,這樣的水平與CRT相差無幾,LCD視角窄小的缺陷有了一定的改觀。其次,新型面板普遍擁有16毫秒以內的響應時間,許多產品甚至降到8毫秒的水準,而只有當響應時間超過25毫秒,人眼才可以感覺到明顯的影像延遲,新一代LCD完全可滿足3D游戲的應用需求。而上述兩個問題的解決為LCD的普及打下一針強心劑,加之成本日益降低,不僅15英寸規格的LCD顯示器實現價格平民化,連17英寸的產品都跌入2000元之內,取代CRT成為主流就是一件順理成章的事情了,這也是我們今天在市場上見到的情況。 盡管視角與響應時間有了很大改觀,LCD的顯示品質獲得一定的提升,但LCD的前進步伐并沒有因此停頓,業界將技術改進的重點放在以下幾個領域:提高畫面對比度,使之可表現出更豐富的層次感;進一步提高LCD的色彩表現,使之能夠接近甚至達到CRT的水準;不斷降低顯示器的功耗,使之能夠更節能,滿足移動應用的需求;將使用壽命在現有基礎上作進一步提高;拓展新的應用領域,改革制造工藝,提高良品率并達到進一步降低制造成本的目的。