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文檔簡介

光電顯示

——(FPD)平板顯示1、色度學基礎2、LCD3、PDP4、OLED顯示5、激光顯示6、其他新型顯示FPD(FlatPlaneDisplay)1.光電顯示技術的研究意義人們獲取信息的手段:視覺——60%

聽覺——20%

觸覺——15%

味覺——3%

嗅覺——2%光電顯示技術應用廣泛:電視(電腦)、手機、商場廣告屏、小家電顯示屏、電子表等等1.光電顯示技術的研究意義

近年來,顯示技術發(fā)展迅速,被廣泛用于各個方面:娛樂、工業(yè)、軍事、交通、教育、航空航天、衛(wèi)星遙感和醫(yī)療等。1.光電顯示技術的研究意義F-35單發(fā)戰(zhàn)斗機頭盔內嵌顯示器1.光電顯示技術的研究意義1.光電顯示技術的研究意義目前流行的電視顯示技術?陰極射線管(CRT)電視液晶(LCD)電視等離子(PDP)電視發(fā)光二極管(LED)電視

OLED電視,激光電視2.各類光電顯示技術簡介按顯示原理分類如下:陰極射線管(CathodeRayTubes)等離子體顯示板(PlasmaDisplayPanel)電致發(fā)光顯示(Electro-LuminescentDisplay)場致發(fā)射顯示(FieldEmissionDisplay

)發(fā)光二極管顯示(Light-EmittingDiodedisplay)有機發(fā)光二極管顯示(OrganicLightEmittingDiodedisplay)真空熒光管顯示(VacuumFluorescentDisplay)輝光放電管顯示(GlowDischargeDisplay)2.各類光電顯示技術簡介

液晶顯示(LiquidCrystalDisplay)電致變色顯示(Electro-ChromicDisplay

)電泳顯示(Electro-PhoreticDisplay

)鐵電陶瓷顯示(PLZT

LeadLanthanumZirconiumTitanate)投影顯示(ProjectedDisplay

):CRT,LCD、DLP

頭盔式顯示(HMD)全息顯示(HolographicDisplay

)激光顯示(LaserDisplay

)此外還有:旋轉球顯示(TBD),電化學顯示(ECD),微鏡顯示,磁翻轉顯示等等2.各類光電顯示技術簡介其他分類標準:按扁平度分:CRT、平板顯示器(FlatPanelDisplay

按顯示屏幕大小分:超大屏幕、大屏幕、中屏幕、小屏幕按色調顯示功能分:黑白色調、多色調、全色調顯示按色彩顯示功能分:單色、多色、全色顯示按顯示內容分:數(shù)碼、字符、軌跡、圖表、圖形、圖像等按成像空間坐標分:二維平面顯示和三維立體顯示按顯示材料分:固體、液體、氣體、等離子體、液晶體2.各類光電顯示技術簡介1.CRT技術成熟,市場漸縮發(fā)展歷史最久的大信息量顯示器;顯示效果極佳,工藝成熟,質量可靠;自身發(fā)展:提高分辨率;大型化和小型化;減少反光、眩光、減小畫面失真平面化(視角平面方角、純平面屏幕等);2.各類光電顯示技術簡介1.CRT技術成熟,市場漸縮

CRT優(yōu)點:價格低,性價比高易于調節(jié)分辨力尺寸大小:1.3~114cm

尋址簡單壽命長發(fā)光效率高:10lm/W,響應速度快良好的彩色和灰度能力,可視性好2.各類光電顯示技術簡介1.CRT技術成熟,市場漸縮

CRT缺點:體積大、重量大光散射,圖像閃爍抖動尺寸限制:<114cm

無數(shù)字尋址圖像有畸變工作電壓高(內有幾萬伏的電壓)2.各類光電顯示技術簡介2.液晶顯示器LCD技術更新,應用廣泛最具發(fā)展前景,并已成熟的顯示器;液晶顯示技術種類繁多,適應各種需求;低壓,微功耗的特性使之可以直接與大規(guī)模集成電路(IC)結合,開發(fā)出便攜顯示器件。2.各類光電顯示技術簡介2.液晶顯示器LCD技術更新,應用廣泛

有源矩陣LCD(AM-LCD)和無源矩陣LCD(PM-LCD)優(yōu)點應用范圍技術現(xiàn)狀AMLCD高性能、全彩色、高分辨力、響應快、薄個人視頻用品亮度:200cd/m2對比度:>100:1彩色:>24bit模擬幀頻:>30Hz分辨力:>130bpi視角:水平60o(垂直45o)大小:1.3~56cmPMLCD價格低、性能較好電子通信產品100cd/m2、5:1~40:1、多色(18)、>20Hz、5~70bpi、50o(25o)、7.6~178cm2.各類光電顯示技術簡介3.電致發(fā)光顯示ELD東山再起發(fā)明最早的平板顯示器,但一直未成氣候;缺點:亮度低、藍光發(fā)光效率、壽命短目前多用于:各類儀器控制面板等;指示標志;廣告宣傳牌;發(fā)光玩具、胸章等2.各類光電顯示技術簡介3.電致發(fā)光顯示ELD東山再起

薄膜型與粉末型直流/交流(交流薄膜電致發(fā)光板ACTFEL)優(yōu)點技術現(xiàn)狀ACTFEL低成本、高可靠、發(fā)光效率較高、尖閾值(即信息容量高)、壽命長亮度:200cd/m2對比度:>300:1彩色:16bit幀頻:>60Hz分辨力:100dpi視角:80o(80o)尺寸:7.6~33cm2.各類光電顯示技術簡介4.發(fā)光二極管LED顯示長壽命、高可靠全固態(tài)型平板顯示器;低容量低密度顯示目前多用于:小尺寸液晶面板背光;各類照明燈;大屏幕顯示特點:高亮度超大屏2.各類光電顯示技術簡介5.等離子顯示PDP不可低估早期多利用氣體輝光顯示,目前主要采用彩色熒光粉在等離子氣體激發(fā)下發(fā)光顯示;雖然驅動電壓高,但有可制成較大面積和精細像素的特點,在大屏幕電視機上向CRT發(fā)起挑戰(zhàn)。存在問題:成本、功耗、顯像性能2.各類光電顯示技術簡介5.等離子顯示PDP不可低估交流PDP(ACPDP)和直流PDP(DCPDP)優(yōu)點缺點技術現(xiàn)狀ACPDP均勻性好、全彩色、有記憶功能、無閃爍、壽命長、有尖銳的閾值、結構簡單、大屏幕投資大、成本高、高壓驅動、電子線路復雜、發(fā)光效率不高亮度:350~500cd/m2對比度:>100:1發(fā)光效率:1.5lm/W分辨力:HDTV要求2.各類光電顯示技術簡介6.熒光顯示器件VFD顯示優(yōu)美、豪華低壓、直流驅動;成本低、壽命長、堅固低信息容量顯示,顯示亮度高,圖案精美;主要用于:家電、音響、音像設備和汽車儀表盤面。2.各類光電顯示技術簡介7.有機發(fā)光二極管顯示OLED

特點:低工作電壓、低功耗寬視角薄、輕、單片結構發(fā)光效率高、高亮度、高對比度、響應速度快無源矩陣OLED:文字顯示有源矩陣OLED:視頻及圖形表示應用:屏幕顯示(手機、相機、汽車顯示器等)2.各類光電顯示技術簡介8.場發(fā)射顯示器FED

缺點:結構復雜、壽命短、支撐等問題技術狀況:亮度:100cd/m2

,對比度:100:1,彩色:26

,幀頻:>60Hz,分辨力:100bpi,視角:(80、80),大?。?.6~33cm

應用:未來電視?SED電視2.各類光電顯示技術簡介9.激光顯示LD

激光顯示是以紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術,可以最真實的再現(xiàn)客觀世界豐富、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現(xiàn)力。激光顯示被稱為“人類視覺史上的革命”。優(yōu)點:色域空間大、色彩豐富、色飽和度高;光源壽命長、成本低;生產裝備投資規(guī)模小環(huán)保節(jié)能,功耗低;成本下降潛力大。

2.各類光電顯示技術簡介10.大屏幕顯示指直觀式彩電或背投式投影電視中的大屏幕,通常屏幕的對角線尺寸大都在40英寸以上。主要通過四種顯示技術實現(xiàn),即CRT投影技術、LCD投影技術、LED大屏幕顯示以及近些年發(fā)展起來的DLP投影技術。按投影方式可分為前投式、背投式和組合拼接。3.顯示器常用性能指標1.像素(pixel):構成圖像的最小面積單位。具有一定的亮度和色彩屬性。

PAL、NTSC、SECAM、HDTV

VGA(VideoGraphicsArray),視頻圖形陣列

SVGA(SuperVideoGraphicsArray),高級視頻圖形陣列

XGA(ExtendedGraphicsArray),擴展圖形陣列

SXGA(SuperExtendedGraphicsArray)高級擴展圖形陣列

UXGA(UltraExtendedGraphicsArray),極速擴展圖形陣列

QXGA(QuantumExtendedGraphicsArray)昆騰擴展圖像陣列3.顯示器常用性能指標2.亮度(Brightness):從指定方向上觀察的任意表面的單位投射面積上的發(fā)光強度。單位:坎德拉/平方米(cd/m2)要求:與環(huán)境光強度有關電影院:30~45cd/m2

室內:大于70cd/m2

室外:300cd/m2

高質量顯示器要求:300cd/m2左右人眼可感覺的亮度范圍:0.03~50000cd/m2。3.顯示器常用性能指標2.亮度(Brightness):

亮度的均勻性:反映顯示器件在不同顯示區(qū)域所產生的亮度的均勻性。描述:亮度的不均勻性;規(guī)定取樣點亮度相對于平均亮度的百分比。

CRT顯示器:≥45%

其他顯示器:≥80%3.顯示器常用性能指標3.對比度(Contrastrate):指畫面上最大亮度和最小亮度之比。一般圖像顯示要求:顯示器對比度至少大于30

實際畫面對比度與環(huán)境光強度有關:L外:環(huán)境光照到顯示屏上產生的亮度3.顯示器常用性能指標4.灰度(Grayscale):指畫面上亮度的等級差別——灰度級人眼所能分辨的亮度層次與圖像對比度的對數(shù)成正比,并受圖像最大對比度限制。

δ:人眼對亮度差的分辨率,0.02~0.05

人眼可分辨的最大亮度層次為100級。灰度級越多,圖像層次越分明,圖像越柔和。字碼、圖形顯示只要求高對比度即可,圖像顯示則要求高對比度和豐富的灰度級。創(chuàng)維42LED10液晶電視2162563.顯示器常用性能指標5.清晰度(Definition)和分辨率(Resolution):能夠分辨出圖像的最小細節(jié)的能力是人眼觀察圖像清晰程度的標志通常用屏幕上能夠分辨出的明暗交替線條的總數(shù)來表示矩陣顯示的平板顯示器常用電極線數(shù)目表示要求:普通電視圖像顯示行電極數(shù):600

高清電視圖像顯示行電極數(shù):大于1000分辨率:指單位面積顯示像素的數(shù)量3.顯示器常用性能指標6.解析度(DotPerInch):圖片上在1英寸長度上小投影點的數(shù)量分為:水平解析度和垂直解析度解析度越高,圖像越清晰3.顯示器常用性能指標7.發(fā)光顏色(顯示色):發(fā)光的顏色、投射或反射的顏色分類:黑白、單色、多色、全色電視圖像顯示要求:全色3.顯示器常用性能指標8.響應時間和余輝時間:響應時間:從施加電壓到出現(xiàn)圖像顯示的時間(上升時間)余輝時間:從切斷電源到圖像顯示消失的時間(下降時間)

熒光粉發(fā)光的持續(xù)時間要求:小于1/30s=33.3ms

主動發(fā)光型顯示器件:小于0.1msLCD:10~500ms

響應時間長會出現(xiàn)拖尾或余像,使運動圖像模糊。3.顯示器常用性能指標3.顯示器常用性能指標9.發(fā)光效率:發(fā)光型顯示器發(fā)出的光通量與所消耗功率之比單位:流明/瓦(lm/W)

VFD:10lm/WLED:1~4lm/WOLED:15lm/WPDP:1lm/W

其他:0.1lm/W

發(fā)光效率決定顯示器件的功耗(便攜式顯示器件)3.顯示器常用性能指標10.工作電壓(V)和消耗電流(A):驅動顯示器所施加的電壓(交/直流)流過的電流消耗功率:A×V

LCD、LED、OLED、VFD:驅動電壓0.5~40VPDP:驅動電壓約200V

如果驅動電壓上限不大于45V,則易采用集成電路IC驅動;如果驅動電壓200V左右,則需耐高壓的MOS晶體管IC驅動,增加成本;如果驅動電壓高于200V,則難實現(xiàn)IC驅動。3.顯示器常用性能指標11.視角:視線與顯示器的垂直方向所成的角度顯示屏在所有方向上的顯示亮度是不同的,在水平方向離屏幕中心越遠,亮度越低;當亮度降到50%時的觀看角度,定義為視角。

除液晶顯示器外,其他顯示器視角都大于160o。3.顯示器常用性能指標12.觀看距離:用絕對值表示,或用與畫面高度H的比值表示觀看電視的恰當距離:2m;6~8H

觀看電腦顯示屏距離:50cm13.圖像的數(shù)據(jù)率:在一定時間內、一定速度下,顯示系統(tǒng)能夠將多少單元的信息轉換成圖形或圖像并顯示出來若已知一個像素需n比特表示,則圖像的數(shù)據(jù)率可以換算成比特/秒(bps)

3.顯示器常用性能指標14.工作環(huán)境溫度:15.存儲功能:外加電壓去除后仍能保持顯示狀態(tài)的功能作用:減少顯示器件的功耗,簡化驅動電路16.壽命:17.體積:18.重量:19.最大顯示尺寸:20:性價比:3.顯示器常用性能指標觀看效果——顯示器件性能參數(shù)的重要程度:高分辨率:52.7%

亮度:20.1%

視角:17.8%

彩色飽和度:9.3%CRT的缺點:從大屏幕顯示方面來講,100cm以上的CRT質量要超過100kg,體積大,搬動困難,不能適應現(xiàn)代家庭對高清晰度電視(HDTV)和現(xiàn)代戰(zhàn)爭對大屏幕顯示器的要求。在這種情況下平板顯示技術應運面生,而且獲得了迅速發(fā)展。平板顯示在國際上尚沒有嚴格的定義,一般是指顯示器的厚度小于顯示屏幕對角線尺寸四分之一的顯示技術。這種顯示器厚度較薄,看上去就像一塊平板,平板顯示因此而得名重點:平板顯示技術本章介紹幾種主要的顯示技術液晶LCD平板顯示器等離子體PDP平板顯示器激光投影平板顯示器主要顯示技術之——液晶顯示器件

LiquidCrystalDevice(LCD)液晶顯示器件的特點利用液態(tài)晶體的光學各向異性特性,在電場作用下對外照光進行調制而實現(xiàn)顯示。(1)厚度僅數(shù)毫米,適合于便攜式電子裝置的顯示;(2)工作電壓低,僅幾伏,用CMOS電路直接驅動;(3)功耗低,顯示板本身每平方厘米功耗僅數(shù)十微瓦,采用背光源也僅10mW/cm2左右,可用電池長時間供電;(4)采用彩色濾色器,LCD易于實現(xiàn)彩色顯示;(5)現(xiàn)在的液晶顯示器顯示質量已經(jīng)可以趕上甚至超過CRT。(6)視角小,對比度受視角影響較大液晶的發(fā)現(xiàn)1888年奧地利的植物學家F·Reinitzer在作加熱膽甾醇的苯甲酸脂實驗時發(fā)現(xiàn),當加熱使溫度升高到一定程度后,結晶的固體開始熔解。但溶化后不是透明的液體,而是一種呈混濁態(tài)的粘稠液體,并發(fā)出多彩而美麗的珍珠光澤。當再進一步升溫后,才變成透明的液體。他把這種粘稠而混濁的液體放到偏光顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)這種液體具有雙折射性。液晶態(tài)是物質的一種形態(tài)液晶實際上是物質的一種形態(tài),也有人稱其為物質的第四態(tài)。液晶分為兩大類:溶致液晶和熱致液晶。前者要溶解在水或有機溶劑中才顯示出液晶態(tài),后者則要在一定的溫度范圍內才呈現(xiàn)出液晶狀態(tài)。作為顯示技術應用的液晶都是熱致液晶。顯示用的液晶都是一些有機化合物,液晶分子的形狀呈棒狀很像“雪茄煙”,寬約十分之幾納米,長約數(shù)幾納米,長度約為寬度的4~8倍。液晶分子有較強的電偶極矩和容易極化的化學團。顯示器件實際使用的液晶材料都是多種單質液晶的混合體。熱致液晶熱致液晶僅在一定的溫度范圍內才呈現(xiàn)液晶特性。低于溫度T1,就變成固體(晶體),稱T1為液晶的熔點;高于溫度T2就變成清澈透明各向同性的液態(tài),稱T2為液晶的清亮點。熱致液晶的分類(按排列狀態(tài))

熱致液晶可分為:

近晶相(SmecticLiquidCrystals)向列相(NematicLiquidCrystals)和膽甾相(CholestericLiquidCrystals)1、近晶相液晶(Smectic)又稱層狀液晶隧道顯微鏡下的近晶相層狀液晶

近晶相液晶特點:近晶相液晶按層狀排列,由棒狀或條狀分子呈二維有序排列組成。層內分子長軸相互平行,其方向可以垂直于層面或與層面成傾斜排列。層與層之間的作用較弱,容易滑動,因此具有二維的流動特性。近晶相液晶的粘度與表面張力都較大,用手摸有似肥皂的滑澀感,對外界的電、磁、溫度變化都不敏感。這種液晶光學上顯示正的雙折射性。2、向列相液晶(Nematic)又稱絲狀液晶向列液晶在偏光顯微鏡下的圖向列型液晶特點:

向列型液晶由長徑比很大的棒狀分子組成,保持與軸向平行的排列狀態(tài)。因為分子的重心雜亂無序,并容易順著長軸方向自由移動,所以像液體一樣富于流動性。正由于向列型液晶分子的這種一致排列,使得它的光學特性很像單軸晶體,呈正的雙折射性。對外界的電、磁、溫度、應力都比較敏感,是顯示器件上廣泛使用的材料。3、膽甾相液晶(Cholestevic),也稱螺旋狀液晶膽甾型液晶特點:1)膽甾型液晶和近晶型一樣具有層狀結構,但層內分子排列則與向列型液晶類似,分子長軸在層內是相互平行的,而在垂直這個平面上,每層分子都會旋轉一個角度。

2)液晶整體呈螺旋結構。螺距的長度是可見光波長的數(shù)量級。

3)由于膽甾型液晶的分子排列旋轉方向可以是左旋,也可以是右旋,當螺距與某一波長接近時,會引起這個波長光的布拉格散射,呈某一種色彩。

4)膽甾型液晶具有負的雙折射性質。一定強度的電場、磁場也可使膽甾相液晶轉變?yōu)橄蛄邢嘁壕А?/p>

5)膽甾相液晶易受外力的影響,特別對溫度敏感,由于溫度主要引起螺距的改變,因此膽甾相液晶隨溫度改變顏色。

液晶的光電特性

液晶短軸方向ε⊥液晶長軸方向ε∥液晶的光電特性液晶分子長軸排列平均取向的單位矢量n稱為指向矢量,設和分別為電場方向與指向矢n平行和垂直時的液晶介電常數(shù)。液晶特點可由介電異性特點反映。將的液晶稱為P型液晶;的液晶稱為N型液晶。在外電場作用下,P型液晶分子長軸方向平行于外電場方向,N型液晶分子長軸方向垂直于外電場方向。目前的液晶顯示器件主要使用P型液晶。圖線偏振光在扭曲向列相液晶中的傳播

把液晶盒的兩個內表面做處理,使盒表面上的向列相液晶分子方向互相垂直,不同層液晶分子的方向不斷變化,在兩片玻璃之間呈90o扭曲,構成扭曲向列液晶TN-LCD(光波波長遠小于螺距)。扭曲向列型液晶顯示器(TNLCD)氧化銦錫(ITO)透明導電電極密封成間隙為幾個微米的液晶盒起偏片的偏振軸與該基片上的摩擦方向一致或垂直,并使檢偏片與起偏片的偏振軸相互正交或平行扭曲向列型液晶顯示的基本原理白底上的黑字顯示,稱為正顯示。黑底白字顯示,稱為負顯示。TNLCD的類型段型,用于顯示數(shù)字和拼音字母;固定圖形,用于顯示固定符號、圖形;矩陣型(點陣型),用于顯示數(shù)字、曲線、圖形及視頻圖像。實用液晶顯示器超扭曲向列型液晶顯示(STNLCD)理論分析和實驗表明,把液晶分子的扭曲角從90o增加到180o~270o時,可大大提高電光特性的陡度,這種液晶稱為超扭曲向列型液晶。目前的STNLCD產品,扭曲角一般在180o~240o范圍內,生產中比較容易實現(xiàn)。液晶顯示器的驅動(1)為防止施加直流電壓使液晶材料發(fā)生電化學反應從而造成性能不可逆的劣化、縮短使用壽命,必須用交流驅動,同時應減小交流驅動波形不對稱產生的直流成分;(2)驅動電源頻率低于數(shù)千赫茲時,在很寬的頻率范圍內LCD的透光率只與驅動電壓的有效值有關而與電壓波形無關;(3)LCD像素相當于一個無極性的容性負載。TNLCD主要有靜態(tài)驅動和動態(tài)掃描矩陣尋址驅動

LCD產品結構示意圖光刻:在ITO表面形成要求形狀的電極

LCD生產工藝

LCD生產工藝定向層涂覆:在玻璃表面均勻涂覆一層定向層

絲印成盒:將上下兩片玻璃用絲印膠黏結在一起,形成一個空盒

LCD的生產工藝LCD的背光源

為了實現(xiàn)高對比度的全色顯示,LCD往往選擇在透射模式下工作,這就需要外照光源。這種光源一般置于液晶盒背后,稱為LCD的背光源。背光源消耗的功率是整個LCD模塊的90%以上,因此對便攜機的背光源,形狀和低功耗是兩個首先要考慮的問題。目前采用的背光源主要有四種:熱陰極熒光燈(HCFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)、LED和電致發(fā)光板。LCD屏加上控制、驅動電路和背光源就組成了實用的LCD模塊LCD的背光結構CCFL(冷陰極熒光燈)特性:高亮度,3000-4000cd/m2,長壽命(約20,000小時),低發(fā)熱量,亮白色光。

CCFL背光結構LED(發(fā)光二極管)特性:光亮度均勻,壽命長(約100,000小時)

,低電壓(支流)驅動,不需要逆變器,顏色豐富。LED背光結構LCD亮度低的原因

PDP是PlasmaDisplayPanel的簡寫,也稱等離子體顯示器。主要顯示技術之——PDP顯示PDP顯示器的優(yōu)點是對比度比LCD高,特別適用于做大屏幕電視。目前世界上生產PDP等離子顯示屏的廠家主要在日本和南韓.等離子體顯示器(PDP)電子和氣體分子碰撞,使后者激發(fā)到高能量狀態(tài),當它從高能量狀態(tài)恢復到低能量狀態(tài)時,將發(fā)射出紫外線.紫外線激發(fā)管壁上的熒光體,熒光體回到基態(tài)時可以發(fā)出可見光.PDP顯示器的構造PDP的工作原理在兩塊玻璃板之間將放電的維持電極和信號電極排列成列陣,對每一個像素用陣列狀的隔壁墻分離,并且從涂在隔壁墻內部的熒光體中得到面積在1平方毫米以下的點狀發(fā)光。PDP顯示的優(yōu)缺點優(yōu)點1)與CRT相比,沒有聚焦問題,顯示器表面平直;2)與LCD相比,亮度更高,色彩還原性更好,灰度豐富,響應速度高,視角達160度.缺點每一個像素都是一個獨立的發(fā)光管,耗電量大到300W,發(fā)熱量大,顯示器背板上裝有多組風扇用于散熱.主要顯示技術之——OLED顯示OrganicLightEmittingDisplay

FED和ELD顯示器

FED(FieldEmissionDisplay)場致發(fā)光顯示器:場致發(fā)光技術是利用介質材料的分子在電場產生極化充、放電而發(fā)光或透光率改變的性質來進行圖像顯示。

ELD(ElectronluminescentDisplay)電致發(fā)光顯示器:電致發(fā)光技術是利用物體在強電場下會進行電子發(fā)射,然后電子撞擊其它物體而發(fā)光的性質來進行圖像顯示。嚴格來說,F(xiàn)ED和ELD并沒有本質上的區(qū)別,都是在電場的作用下,才會產生相應的結果,只不過前者相當于對一個電容充電,后者相當于對一個電阻加電,并且在大多數(shù)情況下,兩種形式都同時存在。

OLED顯示器簡介OLED其實是英文OrganicLightEmittingDisplay(有機發(fā)光顯示器)的簡稱,它的發(fā)光原理是指有機半導體材料和發(fā)光材料在電場驅動下,通過載流子注入和復合導致發(fā)光的現(xiàn)象。通過搭配不同的有機材料,發(fā)出不同顏色的光,來達成全彩顯示器的需求。也有人把OLED拼寫為OrganicLightEmittingDiode(有機發(fā)光二極管),兩個種寫法意思基本一樣。

OLED因為是自發(fā)光器件,每個像素自己都會發(fā)光,因此,與時下液晶電視都采用的LCD面板相比,其亮度與對比度都比LCD更勝一籌,圖像更加鮮艷。

目前OLED顯示屏現(xiàn)在還存在很多技術問題,最大的問題是有機薄膜管芯容易氧化使用壽命短,因為構成PN結的兩塊不同性質的導電膜是靠機械接觸組合在一起的。

OLED顯示器的構造OLED顯示器的構造主動矩陣OLED(AM-OLED)OLED的優(yōu)勢OLED的發(fā)光層比較輕,因此它的基層可使用富于柔韌性的材料,而不會使用剛性材料。OLED基層為塑料材質,而LED和LCD則使用玻璃基層。OLED比LED更亮。因為,OLED有機層要比LED與之對應的無機晶體層薄很多,因而OLED的導電層和發(fā)射層可以采用多層結構。此外,LED和LCD需要用玻璃作為支撐物,而玻璃會吸收一部分光線。OLED不需背光系統(tǒng),所以它們的耗電量小于LCD。OLED制造起來更加容易,還可制成較大的尺寸。OLED為塑膠材質,因此可以將其制作成大面積薄片狀。OLED的視野范圍很廣,可達170度左右。而LCD工作時要阻擋光線,因而在某些角度上存在天然的觀測障礙。OLED自身能夠發(fā)光,所以視域范圍很寬。OLED的缺點是壽命短——盡管紅色和綠色的OLED薄膜壽命較長(10000~40000小時),但根據(jù)目前的技術水準,藍色有機物的壽命要短很多(僅有約1000小時),因為藍色有機物發(fā)光效率比較低,提高亮度必然會增加損耗。造成OLED元件壽命衰退的原因,一個是OLED薄膜不容易散熱,溫度升高很容易使OLED損壞;另一個是水氣和氧氣對OLED元件的滲透,會在OLED元件內部引起陰極氧化,脫膜,以及有機層結晶等等效應,致使元件老化,甚至損毀。存在色彩純度不夠的問題,不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。

OLED的不足OLED顯示屏OLED電視實物圖主要顯示技術之——激光顯示激光顯示技術分為三種類型:(一)激光陰極射線管LCRT(LaserCathodeRayTube),基本原理是用半導體激光器代替陰極射線顯像管的熒光屏來實現(xiàn)的一種新型顯示器件。(二)激光光閥顯示,基本原理是激光束僅用來改變某些材料(如液晶等)的光學參數(shù)(折射率或透過率),而再用另外的光源把這種光學參數(shù)變化而構成的像投射到屏幕上,從而實現(xiàn)圖像顯示。如:LCD、DLP、LCOS三種技術(三)直觀式(點掃描)激光顯示,它是將經(jīng)過信號調制了的RGB三色激光束直接通過機械掃描方法偏轉掃描到顯示屏上。1、LCRT(LaserCathodeRayTube)1964年尼古拉·G·巴索夫博士(諾貝爾物理學獎獲得者)提出用電子束激發(fā)半導體導致受激發(fā)射或得到激光的設想。60年代中列別捷夫物理研究所在液氦溫度下實現(xiàn)了綠光的發(fā)射。直到近年來才研制出幾種主要顏色的室溫下工作半導體材料。1999年,PrincipiaOpticsInc公司獲得4.5萬伏陽極電壓下能在室溫下工作的紅、綠、藍激光CRT樣機,完成了商業(yè)化的第一步。LCRT結構圖激光顯示系統(tǒng)主要由三基色激光光源、光學引擎和屏幕三部分組成。光學引擎則主要由紅綠藍三色光閥、合束X棱鏡、投影鏡頭和驅動光閥組成,光閥驅動使光閥上分別生成紅、綠、藍三色對應的小畫面,然后分別引入三色激光照明投影到屏幕上,即產生全色顯示圖像。充當光閥及驅動源的可以是各種微型顯示系統(tǒng)、如LCD,LCOS,DLP,DMD,GLV等。2、激光光閥顯示下圖所示為激光液晶光閥顯示,它是利用激光束對液晶進行熱寫入尋址。三基色激光光閥顯示其工作原理如下圖所示:紅、綠、藍三色激光分別經(jīng)過擴束、勻場、消相干后入射到相對應的光閥上,光閥上加有圖像調制信號,經(jīng)調制后的三色激光由X棱鏡合色后入射到投影物鏡,最后經(jīng)投影物鏡投射到屏幕,得到激光顯示圖像。激光束寫入原理為:把介電各向異性為正的近晶相液晶夾于兩片帶有透明電極的玻璃基板之間構成液晶光閥。把聚焦激光束照射到液晶光閥上,被膜吸收后變成熱能并傳給液晶。于是照射部分的液晶隨溫度上升,從近晶相,經(jīng)由向列相變成各向同性液體。當激光束移向他處,液晶溫度急劇下降,出現(xiàn)由各相同性液體-向列液晶-近晶相的轉變的相變過程。由于速冷作用,相變過程中形成一種具有光散射的焦錐結構,這種結構一直保持到圖像擦除。另一方面沒有照射部分的液晶仍為垂直于表面取向的透明結構。這樣通過對激光束的調制和掃描,便可在整個畫面上形成光散射結構和透明結構的穩(wěn)定共存。3、點掃描激光電視

直接掃描式激光電視系統(tǒng)如下圖所示。其中應包括RGB激光光源,掃描裝置,光強調制,和掃描同步控制部分。顯示原理顯示原理外部視頻/PC信號被分解為三原色經(jīng)顏色轉換后調制三束激光的強度;被調制的光信號經(jīng)過光纜傳輸?shù)綊呙柘到y(tǒng),激光束被偏轉(行掃描:轉鏡,幀掃描:振鏡)投射到屏幕上,“寫”出圖像?;窘Y構RGB激光光源激光調制掃描投射系統(tǒng)圖像變換光學系統(tǒng)光導傳輸電子控制和軟件

激光掃描系統(tǒng)示意圖直接激光掃描激光電視利用了激光器的色純度高,色域比一般彩色電視大的特點。顯示的圖像色彩更加鮮艷、逼真。直接掃描方式與光學系統(tǒng)成像不同,無聚焦范圍限制,可以在任何反光物體上顯示,所以可以在建筑物上,水幕上(水幕電視),煙霧上(空中顯示)等特殊效果。激光電視需要解決的問題體積較大、耗能高、噪聲大成本幾十到上百萬激光相干性——散斑效應逐步走向市場和商業(yè)化商用激光電視激光顯示解決方案-ALPD1、ALPD熒光激光技術在保留了傳統(tǒng)激光的固有高亮度的優(yōu)點同時,采用了類似主流LED照明和顯示的藍光加熒光材料的基礎技術路線;2、創(chuàng)新性的發(fā)明了遠程旋轉熒光器件,巧妙的解決了熒光轉換熱淬滅問題,在高密度激光的激光激發(fā)下,仍然保持高轉化效率;3、同時采用GaN藍光激光和YAG及氮化物的熒光材料,有效的延續(xù)了LED的高可靠性和長壽命等優(yōu)點。ALPD激光光源同時具備了傳統(tǒng)激光和LED的優(yōu)點,又解決了兩者的缺點,是一種顛覆性的新品類光源,是照明技術史上一次重大突破。ALPD激光顯示APLD思考題:1、為什么LCD顯示器的視角比較???2、為什么OLED顯示器最省電?3、PDP顯示的優(yōu)缺點?其他最新型顯示技術電紙書3D顯示五彩LED導光板印制型柔性傳感器電致發(fā)光場致發(fā)光最新顯示技術簡介電子紙:采用膽固醇液晶及反射技術,不需要背光源,反射周遭環(huán)境光,具有記憶功能,不需耗電即可顯示,獲多項專利,位居世界第一。已開發(fā)出全球最長(>3米)的連續(xù)式柔性液晶電子紙,以熱、光二種模式驅動寫入(分辨率>200dpi),發(fā)展為數(shù)字書畫、e-Banner、大面積數(shù)字看板等革命性創(chuàng)新應用,適合應用于廣告、建筑及文化創(chuàng)意產業(yè),帶動新商機。最新顯示技術簡介電子紙:

可以實現(xiàn)像紙一樣閱讀舒適、超薄輕便、可彎曲、超低功耗的反射式顯示技術。電子紙技術

代表性的電子紙技術電泳顯示技術(EPD)

膽甾醇液晶顯示技術(Ch-LCD)

電潤濕顯示技術(EWD)

電流體顯示技術(EFD)

雙穩(wěn)態(tài)向列相液晶技術(Bi-TNLCD)

干涉調制技術(iMoD)。電子紙顯示的特點

省電節(jié)能:電子紙顯示具有雙穩(wěn)態(tài)性,只在更新顯示內容時需要驅動,顯示靜態(tài)圖像不耗電,且不需要背光。

光學類紙性:反射型,寬視角,同紙一樣有較好的可閱讀性,長時間閱讀眼睛不易疲勞,可在戶外和陽光下閱讀,視角接近180度。

超薄、可彎曲:電泳顯示電子紙薄膜厚度接近紙張,可選擇多種基材作為驅動背板,制作超薄或柔性顯示屏,大大提高便攜性和抗撞擊能力。電子紙電子書與iPad的比較電子紙、電子書最新顯示技術簡介3D顯示:分光立體眼鏡(Glasses-basedStereoscopic)

自動分光立體顯示(AutostereoscopicDisplays)

全息術(Hologram)

體三維顯示(Volumetric3-DDisplay)

當好萊塢各大片商積極推出新3D影片后,3D

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