文/深圳国显科技有限公司 研发中心总监 李仲儒

　　从2010年5月到2011年4月，液晶面板价格经历了连续11个月的下跌。在这一年的时间里，全球面板企业大面积亏损，哀鸿满地。在这段时间里，对于市场回暖的预期一次次浮现，又一次次破灭。摩根士丹利在去年9月份的一份报告中指出，面板业在历经长达半年的库存修正后，可望于2011年进入强劲的向上循环，主因是2010年下半年的修正将有利于2011年液晶面板供应端，而LED背光液晶电视趋势、各地经济复苏，将持续带动液晶面板需求。然而，今年上半年液晶面板的“跌跌不休”证明这些预计都过于乐观了。

　　进入6月后，日本的平板业界传来了令人振奋的消息。其中一条是夏普宣布其龟山工厂将由电视用大型液晶面板转为生产中小型面板。另一条是东芝与索尼计划合并液晶业务，与日立联手建立中小型液晶份额达到全球第一的体制。情况突然发生了逆转，2010年面向中小型液晶面板用低温多晶硅（LTPS）TFT生产线的大规模投资开始具体化，而且各厂商一举转为扩大生产规模的方针，纷纷为增强产能而进行生产线转型，以及伴随业务整合进行增资和新设生产线等。可谓是180度的战略转变。于是，业界人士纷纷预测，2011年中小尺寸液晶模组市场将出现高增长趋势。

　　根据上面所述的各种因素，2011年整个中小尺寸液晶显示模组行业技术发展分为几个趋势：

　　2011年整个液晶显示模组行业技术发展趋势

　　1、玻璃基板的大型化

　　液晶面板画面尺寸的大型化速度非常快。而且支持这种发展趋且在制造技术中占据重要地位的是母玻璃基板尺寸的大型化。液晶面板的画面尺寸变大时，由母基板切割出的面板数最终会减少，导致生产效率降低。为了弥补这一缺陷，母基板尺寸的大型化是必然的。目前国内、台湾地区和韩国、台湾都在投资兴建8代线以及8代以上的玻璃厂，使得玻璃的产能越来越大，成本也越来越低。

　　2、全视角、高色饱和度、高对比度、高亮度产品

　　随着液晶产品的逐渐普及，用户对产品越来越挑剔，对产品的的品质提出了越来越高的要求，他们希望液晶产品的视角、色饱和度、对比度和亮度能进一步提升，这也是整个液晶行业未来的一个发展趋势。

　　3、低功耗产品

　　现在人们的环保观念越来越强，液晶行业必然要朝着低耗能、环保的方向开发新产品。

　　4、薄型化产品

　　随着平板电脑与中小尺寸产品热销，诉求薄型与重量更轻的产品设计逐渐成为主流，也顺势带起了对薄型化产品的需求。

　　瞄准市场方向，加强技术创新

　　国显科技自2006年成立以来，长期投入TFT-LCM液晶模组的研发，研发方向专注于消费类产品和工业类产品。目前，国显科技从玻璃段的设计改进到模组段的背光、驱动电路及测试方法的设计优化创新，已经掌握了先进的技术。在今年五月的深圳光电显示周中，我们展出了适用的3.5寸、3.51、4.0、4.3寸、5寸、6.0、7寸、10.1寸、11.6寸模组。其中4.0、4.3寸、5寸、6.0、10.1寸产品已达到同行业领先水平，产品主要应用于GPS、车载、移动电视、PMP、DVD、EPC、安防和工业类领域。

　　从目前国显产品创新来看，我们在技术上主要做了五个大方面的创新。

　　1、液晶显示屏画素阵列的极性反转方法

　　现有技术中的四种画素阵列极性反转方式，分别是Frame inversion（所有画素全部反转）、Row inversion（所有画素按行反转）、Column inversion（所有画素按列反转）和Dot inversion（所有画素全部反转），比较连续两个帧画面，可以看出Frame inversion中整个画面画素储存电压都是相同的正极性或者负极性，它的特点是整个画面的极性统一变化，Row inversion是横向每一行的极性相同，相邻行的极性相反，下一个画面时极性同时变化，Column inversion是每一列的极性相同，相邻列极性相反，Dot inversion是相邻的每个画素点的极性都不同，Frame inversion显示效果最差，row inversion和Column inversion次之，其显示画面闪烁现象很明显，是不能克服的缺点，尺寸越大闪烁现象越明显。目前，市面上7寸以上LCM都是选用dot inversion的设计，虽然dot inversion显示效果较好，但是从驱动方式来看dot inversion的驱动部分也是最复杂的，同时，由于dot inversion是每个画素点的极性都不同，LCM端像素的设计依次是RGB，RGB，RGB……，所以在一组RGB中会有两种不同的极性，这样会使RGB组合显示出来的效果不是很真实，使得显示出来的画面色彩出现一定的偏差。

　　针对上述提到的缺陷，国显提供一种新的液晶显示屏画素阵列的极性反转方法，将一组相邻的三个RGB画素作为一个像元，每个像元作为一个单元同时进行极性反转。我们通过改变现有技术中的液晶显示屏的驱动及画素极性反转方法，采用的画素极性反转方式相比于现有的Frame inversion、Row inversion、Column inversion这三种画素阵列极性反转方式来说，解决了画面闪烁的问题，使画面更加连贯，与dot inversion比较，画面每组RGB像素极性一致，不仅驱动方式比dot inversion简单，且显示画面也更加真实。本发明中GAMMA电压的极性每三个画素点反转一次即可，和dot inversion相比每个画素点都需要反转，简化了设计，切换频率是原来的1/3，也可以减小EMI干扰。

　　2、液晶显示屏驱动用的时序控制芯片的实现方法

　　液晶模组正常显示必需的两个因素：一是电源，一是信号。信号部分除了主系统输出信号外，必不可少的就是需要一个Timing Controller IC（即时序控制芯片）来进行时序处理。市面上现有的Timing Controller IC只是一个简单的时序处理功能，将前端的信号进行时序处理后输出到LCD的Driver IC。笔者认为这是一种资源浪费。国显针对现有Timing Controller IC进行的技术创新。我们发明采用3D堆叠工艺在现有时序控制芯片内集成了图像处理模块，在不改变芯片面积的基础上，使芯片可以对图像进行边沿增强、色域变换、黑白灰阶延展以及灰阶调教等优化处理。所述的图像处理单元包括图像边缘增强模块、3D色域变换模块、黑白灰延展模块和灰阶调校模块，图像信号输入图像处理单元后，图像边缘增强模块针对图像边沿部分利用局部色彩GAMMA值的调整来进行局部色彩饱和度的提升，局部色彩GAMMA值是通过IC设定输出色彩信号的电压幅值来进行调整，使得图像边缘部分的色彩饱和度得到0%~100%的提升，然后通过3D色域变换模块在原有色彩基础上混入其他的RGB色彩信号，通过调整RGB色彩的配比可以进行色域变换使色彩变得更加鲜艳，接下来通过黑白灰延展模块分别调整黑色和白色的电压使黑色更黑，白色更白，从而提升画面的对比度，使得黑白灰阶得到延展，最后通过灰阶调校模块将所得到的灰阶和GAMMA2.2的标准灰阶进行比较，黑白电压不变，将中间的阶调电压进行电压的提升或者降低电压进行调整，以达到GAMMA2.2的标准曲线，使灰阶变化达到标准值，处理完成后进行信号输出。

　　3、液晶显示屏驱动稳压电路

　　随着液晶显示技术的进步，液晶显示器在人们日常生活中的应用越来越广泛，液晶显示器的驱动是液晶显示应用中不可或缺的一个组成部分。成本和利润是商家关心的两个永恒的话题，现有技术中的液晶显示模组驱动稳压电路输入电压是3.3V，输出电压分别为VGH=15V，VGL=-10V，AVDD=10V，其中VGH，VGL，AVDD都是液晶模组必需的驱动电压，稳压部分电路是分别针对VGH和VGL进行稳压，电路结构复杂，生产成本高。

　　针对上述提到的现有技术中的液晶显示模组驱动稳压电路结构复杂，生产成本高等问题，我们提供一种可满足液晶显示模组驱动要求的精简型的驱动电路，既简化了结构，又降低了成本。技术方案是：本产品中的稳压电路包括脉冲发生模块和三路整流模块，脉冲发生模块电源输出端分为三路，分别连接一路整流模块，第一路整流模块采用两组开关二极管，第一路脉冲发生模块电源输出分别连接至两组开关二极管的输入端，第一组开关二极管的高电平输出作为VGH，第一组开关二极管的低电平输出与第二组开关二极管的高电平输出连接，第二组开关二极管的低电平输出作为AVDD；第二路脉冲发生模块电源输出上连接有稳压二极管，稳压二极管的输出作为AVDD；第三路脉冲发生模块电源输出上连接有一组开关二极管，开关二极管的高电平输出接地，开关二极管的低电平输出作为VGL。本产品电路结构简单，制造成本低廉，同时还降低了整个电路的功耗，更加环保，也是驱动电路板设计更加简单，产品整体重量更轻。

　　4、液晶屏背光LED灯串

　　液晶显示装置，在工作时需要一个背光装置提供背光光源才能够进行显示。目前，行业中普遍采用LED作为液晶显示装置的背光装置，根据不同液晶模组的亮度要求选用LED灯的数量。而现有的技术中的液晶模组背光有LED灯串的组合方式，使得其驱动电路复杂、成本高，且容易导致EMI严重等缺点。我们采用一种液晶模组背光LED灯串，灯串包括正极电源线、负极电源线和一个以上的LED，各个LED并联连接在正极电源线和负极电源线之间。通过改变LED灯的排列方式，可直接使用系统端提供的3.3V电压进行驱动，节省了LED驱动电路，使得液晶模组的设计越来越简单，也节省了电压转换的功率浪费，降低了产品的功耗，也简化了液晶模组的设计，并且可以使产品EMI效果更好。

　　5、FOG液晶屏测试治具

　　FOG液晶屏作为一种常用的液晶屏也常被业界采用，FOG液晶屏生产完成后，需要对产品进行检验，目前，没有FOG液晶屏专门的测试治具，大多数厂商针对FOG检测没有比较好的办法，只能通过人工进行检测，效率低、人工成本高，且质量难以得到保证。

　　针对上述提到的现有技术中没有专门的FOG液晶屏测试治具，只能通过人工进行检测，效率低、成本高、质量难以得到保证的缺点，我们研发设计了一种FOG液晶屏测试治具，治具内部设有检测驱动电路，治具面板上设有放置FOG液晶屏的凹槽，凹槽前端安装有压杆，压杆一端通过销轴安装在治具主体上，另一端为自由端，压杆上与被检测FOG液晶屏数据端对应位置设有FPC接口，FPC接口与检测驱动电路的数据输出端相连接。治具前端对应于被检测FOG液晶屏的PCB板上的定位孔位置安装有定位销。凹槽左右两侧分别设有弧形缺口。所述的治具包括腔体和面板，面板通过开合装置安装在腔体上，腔体前端侧面开有走线孔，检测驱动电路的数据线从走线孔内伸出与FPC接口连接。采用本实用新型对FOG液晶屏进行测试，可准确的对准FOG液晶屏的位置，提高检测效率、降低人工成本，且可以有效保证FOG液晶屏的质量。

　　综上所述，我们对2011年中小尺寸液晶显示模组前景看好。2011年是中小尺寸FPD行业的整合期，国显将加大在产品研发上的投入，从现在的液晶显示模组到后续要发展的电容式触摸屏和3D产品，国显将从技术上，设计上开发具有市场竞争实力的产品。

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