| 一、引言
---视具体应用的不同，移动电话可以采用有机EL、STN、TFD（Thin Film Diode，薄膜二极管）、a-Si TFT和LTPS LCD等各类显示器。表1列出了移动电话常用显示器的主要特点。  二、移动电话用显示器的要求和相关技术
---作为面向移动设备的显示器，在性能上主要有以下四项要求：
---1. 适合在各种环境条件下使用（即不受环境亮度的影响）
---2. 低功耗（旨在延长运行时间）
---3. 轻、薄、结构紧凑（改善便携性）
---4. 高可靠性（具有足够的耐热性和耐湿性）
---LCD具有光闸功能，包括使用外来光线的反射显示和使用背面光的透射显示。另外，还有一种所谓“半透射反射型显示”，即通过在像素上同时设置反射部和透射部的方法来实现既可以利用外来光线进行显示、也可以借助背面光进行显示的目的。这是将LCD用作移动电话显示器的一大优点。
---当采用自发光型显示器或透射型LCD时，如果环境光变强，则显示内容将难以看清（在室外光照条件下使用笔记本电脑就是一个非常典型的例子）。如图1所示，随着环境亮度的增加，画面的对比度下降，这是因为在显示器的表面或内部反射掉了较多的外来光线，从而导致用于显示的光量减少。为了提高显示器在明亮场所里的可视性，可以采用增加背面照明灯亮度的方法。不过，这会使功耗增加。反射型LCD由于利用了外来光线，故而在明亮的环境中能够提供令人满意的观看效果，但是在昏暗环境中的可视性就差强人意了。对移动电话用户来说，他们当然希望其显示器在任何环境中都能提供完美的显示效果，而半透射反射型LCD堪称最为理想的移动电话用显示器。
---图2表示半透射反射型LCD的构造。由图可见，反射部和透射部的光路是不同的。反射部光路的长度是透射部光路的两倍左右，光线两次通过液晶层和滤色器（Color Filter，简称CF）。因此，可以分别为反射部和透射部设计最佳的光路和CF，表2列出了半透射反射型LCD的典型技术规格。 三、移动电话用显示器的技术动向
1. 画面尺寸
---对于以手持式应用为主的移动电话来说，其显示器的画面尺寸目前一般不超过2.3～2.4英寸。随着移动电话功能的日益丰富，今后可能会采用更大尺寸的显示器。实际上，为了满足上网浏览和发送邮件的需要，许多移动电话已经配备了键盘。中国还出现了具有手写输入功能（可用作电子辞典）的移动电话。在这些场合，画面尺寸将达到2.5～3.0英寸。不过，从总体上来说，出于整机小型轻量化的考虑，移动电话用显示器的画面尺寸将以1.8英寸为主。
 2. 像素数
---显示器的像素数也在随着移动电话功能的增多而增加。为了与电信运营商和内容提供商以QCIF（Quarter Common Intermediate Format，四分之一通用中间分辨率格式）和QCIF+为首的数十种像素格式相对应，目前移动电话用显示器的分辨率水平大多达到了QVGA（320×240点），1.8英寸的精细度为222ppi，2.0英寸的精细度为200ppi，2.4英寸的精细度为167ppi。不过，对于诸如电子地图显示这样的高精细度内容，还需要像素数更高的显示器。TFD和非晶硅TFT虽然存在驱动IC安装方面的问题，但却能够完全满足200ppi精细度的要求。对于更高水平的精细度，预计将会是LTPS TFT的用武之地。
3. 画质
---前文说过，半透射反射型LCD是适合各种使用环境的显示器，尽管如此，由于其反射时的画质要比透射时的画质差，因此改善反射时的画质将是今后一个重要的研究课题。
---随着数字广播时代的来临，人们正在设法使移动电话具备电视收看功能。目前的QVGA显示器能够进行15fps的动画显示，基本上可以满足现今的显示性能要求。不过，由于小型HDD的开发成功以及硅存储器等存储媒体环境的改善，用户将有望在移动中观看DVD品质的图像数据。鉴于人们对以目前移动电话用显示器的画面尺寸来显示如此高画质的图像可行性尚存疑虑，各厂商正在开发相关的技术，并打算推出与之对应的多功能高档机种。
---显示器的宽视角化对于移动电话的拍照功能和图像显示功能而言是非常重要的。一般来说，移动电话的用显示器的形状是纵向长、横向短，而在拍照时，人们更多地是采用横向长的方式，因此需要将移动电话横置使用。由于移动电话主要是以纵向使用为目的而设计的，因而纵向视角通常都比水平视角宽。为了与拍摄功能和图像显示功能相适应，就必须扩展水平和垂直两个方向上的视角。在改善视角方面，可以采用光学补偿薄膜，也可以借用以往针对大屏幕LCD显示器的IPS（In-Plane Switching，面内开关）和垂直取向等宽视角化技术。
---另外，由于移动电话拍摄功能的不断完善，而且显示器还兼作拍摄画面的监视器，因此色彩再现的重要性也变得愈发突出了。不仅如此，今后移动电话还有望为其用户提供“移动购物”（Mobile Shopping）业务，所以显示器必须要能够逼真地再现商品的色彩。随着CF技术的进步，目前已经能做到在基本不降低透射率的情况下提高色纯度。在提高色再现性方面，目前引人关注的是场顺序制（Field Sequential）技术。而且，通过改善背光源用LED的色散波动，显示器的彩色表现力还将进一步提高。
 4. 薄型轻量
---图3表示LCD模块的结构以及厚度方向上的材料构成。由图可见，玻璃与背光源占了相当大的比重。目前，玻璃的厚度多为0.5mm，不过0.4mm厚的玻璃的使用量正在增加。在薄型化方面，如今用的比较多的方法是物理研磨和化学药品蚀刻。今后还将通过提高切割精度、改进模块构造等方法来增强玻璃的抗冲击性能，从而为进一步薄型化铺平道路。
---背光源的薄型化也是很重要的。不过，单纯地减小导光体的厚度会导致亮度效率的下降，因此需要将其薄型化与高效率化这两者综合起来加以考虑。最近开发的背光源用白光有机EL虽然在性能上尚存不足，但由于它能够实现均匀的面发光，因此有望成为薄型光源的一种重要的候选方案。
---随着玻璃和背光源的薄型化，如何削减偏振板和相位差板等光学薄膜的厚度也将逐渐为人们所关注。近期有关机构已开始研发如何将这种功能材料嵌入液晶屏内部的技术。另外，传统的基板塑料化仍然是重点研究的课题。
5. 低功耗
---在移动电话用显示器的低功耗化研究中，背光源的低功耗化可谓首当其冲。图4表示近年来移动电话用彩色LCD背光源的亮度效率提升情况。在人们通过改善LED元件的效率以及聚光薄膜、反射薄膜和导光体的优化设计而使显示器性能得以显著提高的同时，显示的高亮度化也取得了一定的进展。200cd/m2以上的亮度水平如今已不鲜见。不过，实验表明，当采用透射型显示器时，室外光照条件下的表面亮度需要达到2000cd/m2左右，因此单靠背光源是不够的。就移动电话有限的电池容量而言，无论怎样提高背光源的亮度效率恐怕都很难实现上述目标，故仍需开发能够改善反射画质的半透射反射型显示器，并在技术开发中对显示系统加以通盘考虑。
 6. 接口
---由于移动电话的产量非常高，所以要求显示器的组装具有优良的生产性，这样，结构紧凑的接口便成为了制造商的首选。然而，随着折叠型移动电话的走红以及照相功能和副显示器的配备，显示器部分与本机电路的连接日益复杂化。通过铰接部的接口信号线路较之以往大为增加，采用80插针信号线的移动电话已不在少数。再者，由于高频信号通过多条信号线进行传输，因而导致EMI抑制的难度加大。为了解决上述问题，人们把目光集中在了采用低电压信号的高速串行信号传输上。由于信号的振幅被限制在约数十至数百毫伏（mV）范围内，因此即使考虑到频率上升的因素，也能够对干扰辐射进行充分的抑制。 | 
