显示器的原理与应用
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參考網址：行政院經濟部政策宣導 http://www.moeaidb.gov.tw/external/ctlr?PRO=policy.PolicyView&id=6
陰極射線管(C.R.T)
•1897年德國布朗就發明了第一個陰極射線管(C.R.T) •示波器為能將電器信號的波形，顯示於陰極射線管的儀器
TN/STN常見的兩種型式
• 文字型
• 繪圖型
Color STN
•彩色STN(Color STN,CSTN)
–STN顯示器有灰階控制+濾光片=CSTN –6萬多色。 –應用於PDA、手機、數位相機等。
LCD應用
LCD尺寸大小:從10吋以下到40吋 –應用的範圍最為廣泛:如mp3播放器、手機、 PDA、數位照相機、工業用儀錶顯示器、筆記型 電腦、桌上型電腦顯示器、電視、大型戶外看 板顯示器等 –目前市占率最高的顯示技術。
電磁偏向式黑白陰極射線管
電磁偏向式黑白陰極射線管
彩色陰極射線管
彩色陰極射線管
問題一:寫出C.R.T.原理?
1.請寫出陰極射線管(C.R.T)種類、應用與顯 像原理?
平面顯示器
平面?
LCD-偏光板
可產生極化的光
扭轉式向列型(Twisted Nematic，TN)液晶顯示器
早期主要應用於電子錶、計算機或工業儀表上， 但其最大缺點為光應答速度較慢，容易形成殘影
PLED
• 1990年英國劍橋顯示器公司(Cambridge Display Technology，CDT)也發表了另一 種高分子有機物材料，同樣地以類似PN半 導體的結構完成的高分子聚合物[註2]有機 發光二極體(Polymer Light-Emitting Diode， 簡稱PLED)，
• •
汞 氬 氬
氬
電漿顯示器
有機發光二極體
•1953年A.Bernanose首先在蒽有機物上加上 了400V的直流電壓，觀察到了發光現象。 •1960年代有許多研究者加入研究有機電致 發光(Organic Light-Emitting)材料的研 究，但發光效率都非常低不能實用。 •
OLED
• 直到了1987年，美國柯達公司的鄧青雲 (C.W.Tang)博士及其合作者成功地使用小 分子有機物，以類似PN半導體的結構，第 一次作出了低電壓、高效率的有機發光二 極體(Organic Light-Emitting Diode，簡稱 OLED)或稱為有機電激光二極體(Organic Electroluminesence Diode，簡稱OELD)， 也奠定了Kodak公司生產OLED顯示器的基 礎。
日光燈發光原理
•日光燈管內先抽成真空再充填入氬氣(另包含氖 neon或氪krypton)及約佔所有氣體原子的千分之 一比例的水銀形成微量的水銀蒸汽，氣壓約為大 氣壓力的0.3%。藉由『啟動器』在點燃的瞬間加 大啟動電壓使得燈管內的水銀原子藉由氣體放電 的過程釋放出紫外光(主要波長為2537埃)，塗在 管壁上的螢光粉吸收到紫外線時便會釋放出柔和 的可見光。
陰極射線管(C.R.T)
由電子槍、偏向板及螢光幕所組成
陰極射線管(C.R.T)
•電子槍部分包括
–陰極與燈絲：愛迪生效應->電子射出。 –柵極：可控制螢光幕上的亮度。 – 電子透鏡 ：加速及聚焦電子束。
- 偏向極板 ：控制電子束打在螢光幕的位置。
– 螢光幕：每個像素上塗有磷，當電子束打在磷 上，磷獲得能量能發出短暫螢光。 結論:電場偏向
電漿顯示器 (Plasma Display Panel，PDP)
•氣體放電現象:
–當電荷受足夠能量作用時，電荷的移動足以撞 開其它原子使其最外層電子游離出去變成電子 與正離子，而游離開的電子也會繼續撞擊其它 原子，如此循環，一變二，二變四•••於是 很快的產生大量的電流，稱之為氣體放電現象。 –稱為plasma(意謂著具有奇妙而神秘的流動)， 我國翻譯為電漿，中國則翻譯為等離子體
低分子的分子量<1000，高分子的分子量>10000，又稱為聚合物。 原理:利用有機材料做成類似PN半導體的發光二極體(LED) ，電子在不同能階跳躍時會輻射出電磁波, LED就是選定某種半導體材料的能階恰可發出可見光的方法
應用與發展統整
• • • • 陰極射線管：示波器、電視、電腦、監視器。 LCD:電腦、消費性電子、手錶、時鐘、計算機、電視。 PDP:電視。 OLED:消費性電子。
問題二 TN LCD原理
• 利用偏光板將光源極化，然後利用液晶外 加電壓可以偏轉光角度的特性，來控制該 點的亮暗。
STN(Super TN)/Fra Baidu bibliotekSTN(Color STN)
STN(Super TN)
•超扭曲向列型(Super Twisted Nematic，STN)液 晶顯示器，其基本工作原理和TN型大致相同，不 同的是具有180。~240。的偏轉能力，偏轉的反應 速度比TN快，可顯示的容量較大，也具有明暗的 變化，早期常應用及電子辭典等。
顯示器的原理與應用
圖片來源: http://www.pchome.com.tw
兩兆雙星的一兆喔
•行政院第十一次電子、資訊與電信策略會議將平面 顯示器列為策略性重點產業。 •行政院第二十二次科技顧問會議提出平面顯示器為 我國新興高科技發展之重點產業。 • 2006年政府推動「兩兆雙星」產業發展計畫列為行 政院「挑戰2008：國家發展重點計畫」。 •兩兆雙星的兩兆=「半導體」+「影像顯示」兩項產業的 產值可在2008年時，各自突破1兆元之目標。
陰極射線管(C.R.T)
•1897年德國布朗就發明了第一個陰極射線管(C.R.T) •示波器為能將電器信號的波形，顯示於陰極射線管的儀器
TN/STN常見的兩種型式
• 文字型
• 繪圖型
Color STN
•彩色STN(Color STN,CSTN)
–STN顯示器有灰階控制+濾光片=CSTN –6萬多色。 –應用於PDA、手機、數位相機等。
LCD應用
LCD尺寸大小:從10吋以下到40吋 –應用的範圍最為廣泛:如mp3播放器、手機、 PDA、數位照相機、工業用儀錶顯示器、筆記型 電腦、桌上型電腦顯示器、電視、大型戶外看 板顯示器等 –目前市占率最高的顯示技術。
電磁偏向式黑白陰極射線管
電磁偏向式黑白陰極射線管
彩色陰極射線管
彩色陰極射線管
問題一:寫出C.R.T.原理?
1.請寫出陰極射線管(C.R.T)種類、應用與顯 像原理?
平面顯示器
平面?
LCD-偏光板
可產生極化的光
扭轉式向列型(Twisted Nematic，TN)液晶顯示器
早期主要應用於電子錶、計算機或工業儀表上， 但其最大缺點為光應答速度較慢，容易形成殘影
PLED
• 1990年英國劍橋顯示器公司(Cambridge Display Technology，CDT)也發表了另一 種高分子有機物材料，同樣地以類似PN半 導體的結構完成的高分子聚合物[註2]有機 發光二極體(Polymer Light-Emitting Diode， 簡稱PLED)，
• •
汞 氬 氬
氬
電漿顯示器
有機發光二極體
•1953年A.Bernanose首先在蒽有機物上加上 了400V的直流電壓，觀察到了發光現象。 •1960年代有許多研究者加入研究有機電致 發光(Organic Light-Emitting)材料的研 究，但發光效率都非常低不能實用。 •
OLED
• 直到了1987年，美國柯達公司的鄧青雲 (C.W.Tang)博士及其合作者成功地使用小 分子有機物，以類似PN半導體的結構，第 一次作出了低電壓、高效率的有機發光二 極體(Organic Light-Emitting Diode，簡稱 OLED)或稱為有機電激光二極體(Organic Electroluminesence Diode，簡稱OELD)， 也奠定了Kodak公司生產OLED顯示器的基 礎。
日光燈發光原理
•日光燈管內先抽成真空再充填入氬氣(另包含氖 neon或氪krypton)及約佔所有氣體原子的千分之 一比例的水銀形成微量的水銀蒸汽，氣壓約為大 氣壓力的0.3%。藉由『啟動器』在點燃的瞬間加 大啟動電壓使得燈管內的水銀原子藉由氣體放電 的過程釋放出紫外光(主要波長為2537埃)，塗在 管壁上的螢光粉吸收到紫外線時便會釋放出柔和 的可見光。
陰極射線管(C.R.T)
由電子槍、偏向板及螢光幕所組成
陰極射線管(C.R.T)
•電子槍部分包括
–陰極與燈絲：愛迪生效應->電子射出。 –柵極：可控制螢光幕上的亮度。 – 電子透鏡 ：加速及聚焦電子束。
- 偏向極板 ：控制電子束打在螢光幕的位置。
– 螢光幕：每個像素上塗有磷，當電子束打在磷 上，磷獲得能量能發出短暫螢光。 結論:電場偏向
電漿顯示器 (Plasma Display Panel，PDP)
•氣體放電現象:
–當電荷受足夠能量作用時，電荷的移動足以撞 開其它原子使其最外層電子游離出去變成電子 與正離子，而游離開的電子也會繼續撞擊其它 原子，如此循環，一變二，二變四•••於是 很快的產生大量的電流，稱之為氣體放電現象。 –稱為plasma(意謂著具有奇妙而神秘的流動)， 我國翻譯為電漿，中國則翻譯為等離子體
低分子的分子量<1000，高分子的分子量>10000，又稱為聚合物。 原理:利用有機材料做成類似PN半導體的發光二極體(LED) ，電子在不同能階跳躍時會輻射出電磁波, LED就是選定某種半導體材料的能階恰可發出可見光的方法
應用與發展統整
• • • • 陰極射線管：示波器、電視、電腦、監視器。 LCD:電腦、消費性電子、手錶、時鐘、計算機、電視。 PDP:電視。 OLED:消費性電子。
問題二 TN LCD原理
• 利用偏光板將光源極化，然後利用液晶外 加電壓可以偏轉光角度的特性，來控制該 點的亮暗。
STN(Super TN)/Fra Baidu bibliotekSTN(Color STN)
STN(Super TN)
•超扭曲向列型(Super Twisted Nematic，STN)液 晶顯示器，其基本工作原理和TN型大致相同，不 同的是具有180。~240。的偏轉能力，偏轉的反應 速度比TN快，可顯示的容量較大，也具有明暗的 變化，早期常應用及電子辭典等。
顯示器的原理與應用
圖片來源: http://www.pchome.com.tw
兩兆雙星的一兆喔
•行政院第十一次電子、資訊與電信策略會議將平面 顯示器列為策略性重點產業。 •行政院第二十二次科技顧問會議提出平面顯示器為 我國新興高科技發展之重點產業。 • 2006年政府推動「兩兆雙星」產業發展計畫列為行 政院「挑戰2008：國家發展重點計畫」。 •兩兆雙星的兩兆=「半導體」+「影像顯示」兩項產業的 產值可在2008年時，各自突破1兆元之目標。