| IBM公司負(fù)責(zé)此項目的高級研究員說：“當(dāng)我們成功地將這一工藝應(yīng)用到制造過程中去時,就有可能誕生新一代質(zhì)量更優(yōu)越,價格更便宜的顯示器件�！� 在制造膝上電腦和臺式計算機LCD顯示屏的生產(chǎn)過程中一個關(guān)鍵工序是,需要使用用絨布包裹著的橡膠滾輥,在屏幕的面上反復(fù)來回的擦拭。盡管早在1906年開發(fā)此類產(chǎn)品時,科學(xué)工作者就一直在研究這一步奇怪的工藝,但是,仍然弄不清這一步工藝究竟起什么作用,是根據(jù)什么原理？ 現(xiàn)在,他們可以不需要再作試驗了。因為IBM的科研人員已經(jīng)成功地開發(fā)出來了一種新工藝,不但能夠提高生產(chǎn)效率,而且可以顯著地降低廢品率。這項新工藝,有可能使產(chǎn)值高達(dá)200億美元的平板顯示器產(chǎn)業(yè),發(fā)生根本性的變化,可以立竿見影地為制造商和消費者節(jié)省數(shù)百萬美元的開銷。 要使LCD顯示屏能夠正常工作,必須將條形的液晶分子,端到端、規(guī)矩地排列成行。加上電信號以后,液晶分子產(chǎn)生扭曲,旋轉(zhuǎn),使像素接通或截斷。但是如果液晶的分子沒有排列好,液晶顯示屏將不能正常工作。 按照現(xiàn)在采用的工藝,聚合物的襯底材料是被覆蓋在平面玻璃上,用絨布擦拭整個表面,通常絨布是包裹在橡膠滾輥上。隨后玻璃平面需要經(jīng)過清洗和烘干,以去除污染物。接著,將液晶分子施加在襯底上,液晶分子將在襯底上沿著擦拭的方向精確地排列成行。 IBM公司將利用它的新的顯示器制造技術(shù),制造世界上分辨率最高的顯示器。IBM的顯示器在22英寸的屏幕上,有900多萬個像素,比最高級的HDTV電視機還要清晰4.5倍。 一直到現(xiàn)在為止,只有這個沿用了95年的老工藝,才能夠可靠地將液晶分子排列起來。這項技術(shù)運行的相當(dāng)好,但是,這項技術(shù)有以下幾點不足之處,首先,由于擦拭時引入了纖維,因此擦拭工序以及隨后進行的清洗工序,都不能在潔凈間的凈化環(huán)境內(nèi)進行,因為其它的制造工序是在潔凈間內(nèi)進行的。 其次,絨布擦拭可能在玻璃表面留下擦傷和劃痕,這些擦傷和劃痕在高清晰顯示屏上可以明顯地顯露出來。這個問題的特別傷腦筋之處,在于擦拭引起的缺陷,很不容易被發(fā)現(xiàn)。往往要在隨后的工序才被注意到,這時已經(jīng)做出了成百上千個不能用的顯示屏了,不得不扔掉。 第三,擦拭過程中可能產(chǎn)生靜電放電。靜電放電有可能損壞被擦拭薄膜下面精致的電子線路。 此外,擦拭用的絨布磨損得很快,每個生產(chǎn)班都必須將生產(chǎn)停下來更換絨布。最后,由于對這種生產(chǎn)工藝的原理了解的不透徹,因此很難對它進行改進,出了問題也摸不著頭緒,無法解決。 IBM公司負(fù)責(zé)此項目的高級研究員,同時也是1995年度國家技術(shù)獎的獲得者,Praveen Chaudhari說道：“找出一種簡單的、非接觸的加工方法,用來取代這種擦拭工藝,一直是顯示屏制造工作中的最重要的難題。 當(dāng)我們成功地將這一工藝應(yīng)用到制造過程中去時,就有可能誕生新一代質(zhì)量更優(yōu)越,價格更便宜的顯示器件�！� 在今年5月3日出版的“Nature”雜志上, Praveen Chaudhari及其同事們介紹了這項新工藝。是使用低能量的離子束來使液晶分子排列成行,而不需要直接接觸屏幕的表面。 按照IBM的新方法,第一步是用稱為金剛石型碳的一種物質(zhì),取代過去使用的聚合物。這種金剛石型碳,是廣泛應(yīng)用在磁盤母片上,作為最后的加固層。離子槍以一定角度對準(zhǔn)此碳層,在此表面上,凡是取向與離子束流方向不平行的碳原子,都將被所射出的離子束推走。留下的是取向一致的,一列一列的原子。當(dāng)施加液晶材料時,每個分子的一端,和一個露出的碳原子相接,于是所有的液晶分子都按照碳原子的方向排列起來了。 IBM公司的新方法,與老的方法相比,有非常突出的優(yōu)點： 首先,它縮短了生產(chǎn)時間,減少了表面的劃痕,提高了良品率,減少了浪費。顯示屏的表面,自然比用擦拭方法光滑得多(可以說光滑程度是原子水平的）。這道工序可以直接在潔凈間內(nèi)的生產(chǎn)線上進行,減少了許多工序和中間的中斷。 由于不再使用聚合物,因此也不需要再使用有機溶劑,當(dāng)然也避免了溶劑處理的麻煩。最后,除了可以提高制造過程中的生產(chǎn)效率以外,對采用新工藝制成的顯示屏,進行初步檢驗,說明影像的質(zhì)量也有一定程度的提高,“鬼影”和影像滯留等缺陷都有所降低。 IBM公司正在考慮將一條采用此新技術(shù)制造顯示屏的試驗線加以改造,使它能在年底以前進行滿負(fù)荷生產(chǎn)。一位IBM公司的發(fā)言人說,該公司對此工藝生產(chǎn)許可的轉(zhuǎn)讓,采取開放的政策,愿意將此工藝轉(zhuǎn)讓給其它顯示器制造公司�！觯ㄕ浠ǎ� |
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