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光配向液晶达到实用化,夏普将全面应用于堺新工厂

发布时间:2024-05-12 发布时间:
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新闻事件:
  • 夏普开发出了新的液晶显示模式“UV2A”
  • 将用于2009年10月投产的堺工厂和龟山第二工厂生产的液晶面板
事件影响:
  • 实现了液晶技术人员30年来的梦想
  • 同时实现了低功耗、高对比度、高速响应和低制造成本
  • 新开发的高分子材料是突破口
  • 发挥作用尚需时日

夏普开发出了新的液晶显示模式“UV2A”,将用于2009年10月投产的堺工厂和龟山第二工厂生产的液晶面板。该公司目前正在用其全面替换电视面板采用的显示模式“ASV”。

液晶显示模式因液晶材料和驱动方法等的不同,可分为几种方式。即ASV、“STN”和“IPS”等。

UV2A与此前液晶显示模式的根本不同点在于,为控制液晶分子的配置方向(配向)而利用了紫外光。该技术被称做光配向技术。光配向技术的概念从30年前就已经存在,一直被视作“理想的配向技术”(夏普)。此次的技术发布会上,该公司多次提到“实现了液晶技术人员30年来的梦想”,其原因就在于此。

UV2A液晶面板的优点是同时实现了低功耗、高对比度、高速响应和低制造成本这四点(图1)。夏普拟将其作为象征“堺模式”液晶电视的“亮点技术”进行广泛宣传。

图1:具有四大特点的新显示模式
与原来相比,此次的液晶面板具有四大特点。即:耗电量低、对比度高、响应速度快、制造成本低。
 
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新开发的高分子材料是突破口
此次夏普的光配向技术得以实用化的最大技术突破是新开发的高分子薄膜(配向膜)材料。这种高分子材料具有在照射紫外光时,高分子的主链沿着照射方向倾斜的性质。利用该主链的倾斜来控制液晶分子的配向(图2)。并为向倾斜方向照射光线新开发了特殊的曝光装置。

图2:液晶分子沿着照射方向配向
此次的液晶面板无需原来面板所需要的突起和狭缝制作工序。而为使液晶分子配向,
需代之以向配向膜照射紫外光的工序。(图根据夏普的资料制成)

液晶分子的配向工艺极其简单。因为只需在玻璃底板上涂布配向膜,然后照射(曝光)光线即可(图2)。夏普表示,由此便实现了配向误差为±20pm的“极其精密的控制”。

光配向技术之所以被视作“理想的配向技术”,是因为其一举解决了原配向技术所面临的课题。比如,夏普在现有ASV液晶面板中采用的配向技术“突起和狭缝法”,要在像素内设置突起和狭缝等微细构造物。是由于要利用液晶分子沿着构造物倾斜和电力线的歪斜效果来控制液晶分子的配向。但因其是构造物,容易引起像素开口率降低、光在构造物周围散射而出现漏光等问题。而这都是导致光利用效率(耗电量)和对比度降低的重要原因。

并且,响应速度也是需要改善的课题之一。加载电压时,要从构造物附近的液晶分子响应开始,依多米诺骨牌要领依次推倒其他分子。夏普表示,此次的配向技术不需要构造物,因此不存在这些问题。
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发挥作用尚需时日

光配向技术“经过30年”才得以实用化。但目前其意义尚未明确。因为不用UV2A液晶面板就难以实现,或者说还未出现由采用光配向技术才得以实现的应用产品。在液晶应用产品已经饱和的状态下,为在某种程度上解决光配向以外的配向技术课题,而不断推进技术创新正是在这种背景下进行的。

过去,新液晶显示模式的开发不断开创新的应用产品(图3)。比如,以广视角为特点的IPS及VA等显示模式的出现大幅推动了液晶电视的实现。夏普常务执行董事兼研发本部长水嶋繁光指出:“光配向技术的自由度极高,还可能用于意想不到的用途。恐怕要10年以后回过头来,才会明白这个技术的意义”。只有在该技术创造出新应用产品的时候才可以说发挥了价值。(小谷 卓也)

图3:该技术的影响还不清楚
液晶显示模式每进一步,都会创造出新应用商品。UV2A是夏普创造的词,意思是使用UV的VA。(图:本站根据夏普的资料制成)

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