材料为王- 第223部分

　　　　计算机可以显示中文不奇怪，毕竟个头在就在那摆着，里面应该是有特殊的设备，用以显示汉字。可这台机器如此袖珍，一只手掌就可以握住，居然也能显示中文就太让人不可思议了。

　　　　还有这屏幕，只有手指宽，五公分长，看起来很像是计算器上的液晶屏。可液晶屏通常都是一个个的“8”字形液晶管，一通电就变黑，显示出阿拉伯数字来，也没办法显示出中文来啊？

　　　　他们看着这小巧的手机，不由得对其肃然起敬。

　　　　这该要有多高端的技术，才能造出这样漂亮、精美、而且科技水平高得一塌糊涂的电话来啊……

　　　　那些猜测这是液晶屏的人，没有猜错，这就是一个小小的液晶屏。

　　　　物体有固体、液体、气体三种，也就是物体的三态。三种形态之间是可以在一定条件下转化的，一般来说，物体加热到一定温度便会融化，由固体转化为液体，如果再持续加温便会升华变为气体。

　　　　而液晶却介于固体与液体之间，是一种特殊的形态。

　　　　它还有一个非常独特的性质特点，就是在通电以后，液晶分子会作90度的翻转，改变其透光性，原来透明如水的液晶，会变得一片漆黑。由这一个特性，人们便试图利用它制作为显示设备，并于1968年由rca公司（美国无线电公司）的哈伊卢马以亚研究小组，第一个研发出了液晶显示屏。

　　　　当年5月，rca公司在纽约召开新闻发布会，向记者们展示了用该技术制作的液晶显示屏产品，其中还包括一台液晶电视机。

　　　　这是一个划时代的产品，它的出现，已经预兆了真空管显示设备退出历史舞台的征兆！然而由于液晶材料的缺陷，这种初生的液晶屏很不稳定，因此事实上阻碍了液晶产品的商业化，尚无法对crt显示设备提出有力的挑战。

　　　　由于初生的液晶有着种种缺陷，rca公司的领导者对其并不看重，并以没有市场为由，认为不值得将液晶产品产业化。在公司的忽视、削减研究经费等等原因下，液晶小组技术人员开始大量流失。

　　　　也就在这个时候，日本方面却对这项新兴技术如获至宝。

　　　　此时的日本半导体技术已经取得了长足进步，但在传统半导体领域还不是欧美半导体厂商的对手。他们急于另辟蹊径，找到一条将本国半导体产品推销出去的办法，新技术就成为了关键。

　　　　液晶屏的出现，让他们看到了一个用新技术为包装、推销半导体产品的突破口。

　　　　将大规模集成电路与液晶技术相结合，研发出“个人电子”产品，成为他们突破欧美传统壁垒的有效武器。很快，液晶屏计算器、电唱机操作显示屏、功放显示屏等等产品迅速大量出现，并很快就开创出一个广阔的应用空间。

　　　　至70年代中后期，液晶显示屏已经成为一个成熟的市场，并广泛应用于各种电器产品之上，产生出巨大的经济价值。到这时，rca公司的高层才如梦方醒，他们放任液晶显示技术的流失，是一个怎样愚蠢的错误，从而使公司失去了一个可以下金蛋的鸡。

　　　　郭逸铭在成立西部计算机不久，就从rac公司购买了相关的技术专利。那个时候，市面上绝大多数液晶屏都是日本产品，并且掌握的公司很多，因此rac公司只收取了一点点专利费，就将该项专利授权给了西部计算机公司——只是授权，并非完全转让！

　　　　郭逸铭对rac的技术一点也看不上，拿到专利授权，只是为了不被对方卡脖子而已。

　　　　西部计算机公司拿到该项技术，很快就在郭逸铭的指导下，展开了进一步研发，并迅速取得了成绩，注册了新的专利，从而在液晶战线取得了一个领先的位置。

　　　　传统的液晶显示屏采用的是tn技术，也被称为扭曲向列液晶技术。顾名思义，这就是一种通过给液晶加电，促使其发生扭曲，从而产生出透光和不透光两种形态，进行显示的液晶技术。

　　　　在郭逸铭的引导下，研究人员开发出了基于这种技术的升级产品——超级扭曲向列液晶技术，英文简称stn。从名字上就可以看出，这项技术更高于tn液晶。tn的液晶扭曲为90度，而中美电子研究所开发的stn的液晶扭曲度可以达到270度，因而具有更细腻的表现度！

　　　　还有一个更大的不同。

　　　　stn激活液晶分子，采用的是独特的x、y轴通电驱动方式：x轴电极负责确定给哪一列通电，而y轴负责确定给哪一列通电，两个电极交汇处的液晶接通正负极，就会被通电发生偏转。

　　　　这一技术很简单，但tn却无法使用。

　　　　原因是在tn液晶中，当选定的某一个液晶点被通电时，其相邻的液晶同样会处于半通状态，因而在某一区域内变成模糊一片。这个致命的缺陷使得tn型液晶只能预先制作为固定模型，然后对其通电，显示出固定的形状。

　　　　例如在计算器上，就用的线段组成一个8字型，直接给不同线段通电组合为一个个阿拉伯数字，或是英文字符。

　　　　这样的tn液晶屏，自然毫无做成大型显示屏的价值。

　　　　在这个时代，液晶屏通常都只用于电子设备的小型操作显示，都是很小一片，还无法对crt显示器构成威胁。

　　　　直到stn的出现！

　　　　用矩阵式点阵、而非预制显示图形的stn，首次具有了将其转化为大型液晶显示屏的商业实用价值。

　　　　尽管stn相较于tn只是前进了一小步，但这一小步，却是科学发展的一大步！

　　　　全世界科学家们研究了十多年都无法迈过的一步，中美电子研究所的研究员们，却在郭逸铭的引导下，只用了两年就轻松地跨了过去。

　　　　能够实现这一步跨越的原因很简单，新型液晶材料的出现，让stn成为现实！

　　　　最早的液晶材料是1988年奥地利植物学家莱内泽对安息香酸胆石醇进行加热时发现，此后经过了数十年，包括1968年rac公司研发的液晶显示屏，其液晶材料都不稳定。直到73年英国哈尔大学格雷教授发现琏苯系液化合物，才首次找到了一种稳定的液晶材料。

　　　　八十年来，无数的科学家们作了数十万次试验，试验了数以万计的配方，才终于确定了这么一种可靠的液晶材料！

　　　　由此可见，材料的进步是多么艰难。

　　　　而没有材料的进步，就没有人类科学的进步！

　　　　液晶矩阵驱动技术很简单，也早为无数人所尝试过无数次，为其绞尽脑汁。只因为没有一种可靠的液晶材料，就只能成为井中之月、可望而不可及。

　　　　但在郭逸铭这个材料专家的引导下，中美电子研究所的研究员们一开始就确定了研究方向——二苯乙炔类化合物！然后再经过两年来数千次反复试验、修改配比，终于研发出适用于stn技术的液晶材料。

　　　　一切就这么简单！

　　　　而他还没有拿出更好的液晶材料来，二苯乙炔类化合物适用于stn，但却不是下一代tft液晶的好材料。按他的预计，国际上要找到下一代液晶材料，至少需要十年时间，这足够他利用stn大赚特赚了。

　　　　当然，研究中偶然因素很多，万一有人运气好碰巧找到了下一代液晶材料，到时候他再拿出更新好的液晶材料就是了。

　　　　在他这个熟知各种后世成熟材料配方、制造工艺的材料学家面前，其他科学家们只有泪流满面一条路可走。

　　　　走别人的路，让别人无路可走，就是他的信条！

　　　　中美电子研究所这次推出的手机显示面板，就是采用stn技术研发的产品。在这块一公分宽、五公分长的小小透明玻璃中，嵌着24…128个透明液晶点阵，而其边框，则各分部着两条导电条。只要给与正确的电压，每屏就能显示出单行7个汉字来。

　　　　并且在屏幕顶上，还留有电池余量、信号强弱、收到短信等信息的显示空间。

　　　　要在手机上显示汉字，光是显示屏采用了stn液晶技术还不够，还需要手机本身的汉字库支持。

　　　　在手机内专门有一个集成电路，固化存储着国标一、二级字库，共有6763个常用汉字，另外还有682个英文字符和数字、拉丁字母、日文假名、希腊字母等字库，其存储容量达到了16kb。

　　　　汉字库是委托材料所代为制造。

　　　　国内半导体技术虽然这几年发展很快，可依然做不到在一块芯片上集成16k存储芯片。同时解决这个难题，中美电子研究所向材料所转让了他们最新开发的层叠式薄型小尺寸封装技术。

　　　　为了保证硅片不被大气中的杂质所污染、腐蚀，所有的裸晶片都会进行封装，从晶片上引出连接引脚之后，用金属、陶瓷或是塑料将其与空气隔离开来。一块芯片中，光刻着电路的裸晶片其实很小很小。

　　　　目前国际上通用的仍是第二代封装技术，也就是双列直插式封装。

　　　　一块集成电路两边像蜈蚣腿一样各伸出一排引脚，这就是双列直插式封装了。由于有着规范的标准，芯片可以直接焊接在电路板上，设计、布局、焊接维修都很方便，因此很快流行开来。

　　　　但这种封装的效率很低。

　　　　其裸晶片和封装尺寸之间的比例，仅有百分之几，最高的封装效率也只有7，大量空间都浪费掉了。这种封装模式用于普通电器产品自然没问题，空间不够，只要加大电路板尺寸就能轻易解决。

　　　　由于它封装简单、成本低廉，且没有小型化的迫切需求，所以这么多年来，尽管也有更具效率的封装技术出现，却并没有大规模流行开来。

　　　　但在尺寸小巧的手机、未来的便携式cd机上，这种技术封装的芯片就极不适用。且不说电器内狭小的空间能否容纳，就算勉强塞进去，大量元器件拥塞散发的热量就将使得各种元器件可靠性大大降低。

　　　　在郭逸铭的直接指导下，研究人员们开发了薄型小尺寸封装技术。

　　　　这种封装技术，不再是将裸晶片直接与引脚焊接在一起，而是通过了一根细小的金线，引出数据线到引脚上。没有了巨大的焊点，芯片尺寸大为降低。

　　　　但这还不够。

　　　　采用了薄型小尺寸封装技术，其空间利用率最高也仅达到30。它比直插式高很多，但仍远不能满足手机这类微型电器的需要。

　　　　于是在这种技术之上，研究人员们进一步开发了层叠式薄型小尺寸封装技术。

　　　　他们在完成了第一层裸晶片的键合（将晶片与引脚相连）之后，在其上方粘贴了一层空白晶片，随后再粘贴第二层裸晶片，进行第二次键合。

　　　　这样下来，一个小小的芯片内就嵌入了两层晶片，将空间利用率陡然提升了一倍。

　　　　如果还要再粘贴第三层、第四层也是可以的，但实际上却得不偿失。每一次粘贴、每一次键合，都会对晶片造成一次污染，次数越多，污染越严重，良品率越低，晶片的性能也越有可能受到影响而降低。

　　　　其实两次层叠已经大大提高了污染的几率，也增加了制造成本。

　　　　在郭逸铭的引导下，研究人员们不断改进工艺，替换了材料，用环氧树脂薄膜胶带替换常规的蓝膜粘接剂，用一次成型技术完成三枚裸晶片的粘接。同时改造了键合设备，一次完成两片、最高三片裸晶片的键合工序，取得了极佳的效果。

　　　　经过改进的封装工序，使得芯片空间利用率达到了最高90，已接近1：1的利用率。而且封装工艺难度甚至低于单晶片，成品率极高，生产周期大幅缩短，成本仅比单晶片略高，可说是成果巨大。

　　　　采用了层叠式薄型封装技术，一枚小芯片内就嵌入了两层存储芯片，容量达到了16kb，固化入全部国标一二级汉字库。而另外一枚采用同样技术制备的16k闪存片，则能提供短信、电话号码、文档的存储功能。

　　　　可以说，在这小小的手机内，集中了中美电子研究所这几年来的所有最高科技成果，其科技含量之高，在这个时代来说绝无仅有！

　　　　……

　　　　“你们看，这是我存储的小笑话……”

　　　　负责选择现场测试的技术员笑呵呵地向众人演示着手机的各种功能，并翻出存储的小笑话给大家看。

　　　　围观众人在哈哈大笑之余，对于手机之先进更是佩服到了五体投地。

　　　　“喂，你一个劲地说啊说地，我还没给我老伴打电话呢，你这电话到底能不能用啊！”赵桂仙看得同样眼热，但还牢记着给老伴打电话，确认这电话是否真的可用，当即出声质问道。

　　　　“啊！对不起，我一说起来就忘了……”技术人员正向众人吹得开心，见她发火了，赶快拨通电话交到赵桂仙手上。

　　　　嘟，嘟……

　　　　电话中，传来已经接通的嘟嘟声