平板显示技术

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2.6 宽视角技术
PVA:韩国三星公司在MVA模式的基础上开发出了PVA 模式。该模式 利用边缘电场与垂直排列结合的扩展视角技术(用透明氧化物ITO电极 层代替凸起物), 也较好地解决了液晶显示器的视角问题。
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2.6 宽视角技术
IPS：日立公司于2001 年推出了IPS（in plane switching）共面切换模 式，把控制液晶分子偏转的一对电极都做在同一基板上, 利用施加在 这一对电极之间的横向电场来控制液晶分子的状态, 使液晶分子在平 行于基板的平面内旋转, 产生扭曲形变。
电致发光(electroluminescent，EL)：是指半导体（主要是荧光体）在外加 电场作用下的自发光现象。
元件结构：分为分散型（粉末型EL）和薄膜型EL两大类，前者的发光层以粉 末荧光体的形式构成，后者的发光层以致密的荧光体薄膜构成； 驱动方式：分为交流驱动型EL和直流驱动型EL两大类。 激发过程：注入式EL（结型二极管LED）和高场EL（本征型EL）
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数据信号
Y1 X1 Y2 Y3 … Ym
X2
扫描信号
X3 … Xn
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School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University
2.6 宽视角技术
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2.6 宽视角技术
FFS边缘场转换是IPS技术的派生技术，主要的改进是采用透明电极以增加 透光率，结构跟IPS模式大同小异，但其正负电极不再间隔排列。透明电极 不会遮挡光线，所以可以实现较高的开口率。FFS技术通过优化液晶，使得 提高透光率和缩短响应时间可兼顾。
OLED能带图
HTL：空穴传输层（材料：芳香胺类） EML：发光层（小分子或聚合物） ETL：电子传输层（材料：OXD-7或有机 金属螯合物）
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1.2 场致发射显示
场发射显示器（Field emission display, FED）：在发射与接收电极中间的真 空带中导入高电压以产生电场，使电场刺激电子撞击接收电极下的萤光粉， 而产生发光效应。其发光原理与CRT相同，但是电子发射过程不同。是将 CRT中的电子枪换成了制作在每个象素中的发射电子的阴极。
• • 水平电极：X电极，扫描电极，将被按时间顺序施加上一串扫描脉冲电压。 垂直电极：Y电极，选址或选通电极，将与X扫描电极同步，分别输入选通电压波形， 及非选通电压波形。 • 所有行被扫描一遍后，所有被选通像素点组成一幅画面，故画面中各行的像素是在不 同时间段被选通的，动态驱动技术称为时间分割显示。 • • m行n列矩阵对应n×m各像素，采用动态驱动技术只需n+m根引线。 所有扫描行电极各施加一次扫描电压的时间为一帧。每秒内扫描的帧数为帧率。每扫 描行电极选通时间与帧周期之比为占空比，它等于扫描电极数的倒数。
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2.4 STN型液晶显示
STN（Super Twisted Nematic）是用电场改变原为180度以上扭 曲的液晶分子的排列从而改变旋光状态
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2.5 LCD驱动方式
无源矩阵（被动式驱动 Passive Matrix）
无源矩阵：由液晶上、下玻璃基片内表面的水平 直线电极组和垂直直线电极组所构成。施加电压 为不显示，不是加电压未显示，故称被动式
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2.5 LCD驱动方式
有源矩阵（主动式驱动 Active Matrix）
• •
当扫描到某一行时，扫描脉冲使该行所有FET选通，同时图像信号通过列电极（源 引线）加在液晶像素上，且对并联的电容器充电。 这行扫描过后，各FET处于开路状态，不管以后列上信号如何变化，对未扫描行上 的像素均无影响，即信号电压可以在液晶像素上保持近一帧时间。使占空比达到 100%，而与扫描行数N无关，这样就彻底解决了占空比随N增大而减小的问题。
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1.1 电致发光（EL）
LED原理图 注入式电致发光:直接由装在晶体上的 电极注入电子和空穴，当电子与空穴 在晶体内再复合时，以光的形式释放 出多余的能量。注入式电致发光的基 本结构是结型二极管；
薄膜型EL结构及原理 高场电致发光( 本征型电致发光) :是荧 光粉中的电子或由电极注入的电子在外 加强电场的作用下在晶体内部加速， 碰撞发光中心并使其激发或离化，电子 在回复到基态时辐射发光。
1、平板显示技术分类
LED 发光二级管显示 电致发光显示（ELD） TN、STN 液晶显示（LCD） 场致发射显示（FED） 等离子体显示（PDP） 投影型显示及其他（如电子纸E-ink） OLED
平板显示 (FPD)
TFT-AMLCD
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1.1 电致发光（EL）
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1.1 电致发光（EL）
有机电致发光OEL：小分子OLED和聚合物PLED
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1.1 电致发光（EL）
导带底LUMO（Lowest unoccupied molecular orbital） 价带顶HOMO （Highest occupied molecular orbital）
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2.3 TN型液晶显示
TN面板，全称Twisted Nematic（扭曲向列型）面板，由于低廉的生产 成本使TN成为了应用最广泛的入门级液晶面板，在目前市面上主流的 中低端液晶显示器（液晶手表、数字仪表、电子钟、计算器）中被广 泛使用。
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2.6 宽视角技术
TN+Film
MVA
IPS
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2.2 液晶相关特性
向列相液晶(nematic)
在光学上具有单轴晶体光学特性。 • 能使入射光的前进方向向液晶分子长轴(即指向矢n)方向偏转； • 能改变入射光的偏振状态或偏振的方向； • 能使入射偏振光相应于左旋光或右旋光进行反射或透射 在电学上具有明显的介电各向异性。 故可以利用外加电场对具有各向异性的向列液晶进行控制，改变原有分 子的有序状态，从而改变液晶的光学性能，实现液晶对外界光的调制。
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1.3 等离子体显示
等离子体显示：等离子体显示器的基本原理就是气体放电，显示平面上安 装有数以十万计的等离子管作为发光体。
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2.1 液晶显示基本构造
背光源：冷阴极荧光管或 LED，导光板、反射板、扩 散板等
• 冷阴极荧光管：极佳的白光 源、低成本、高效率、长寿 命(>25k小时)、稳定性好、 操作方便等，已广泛用于笔 记本电脑、台式机和电视机， 作为LCD显示屏的背光源 • LED：单点发光、耗电量低、 寿命长、短小轻薄，较多应 用于中、小尺寸屏幕
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2.6 宽视角技术
垂直排列模式(VA)的原理是, 首先在液晶显示器的上、下基板上均匀形成很多 小凸起,使液晶分子垂直取向,无电场时液晶显示器为暗态;当施加电压时, 这 些凸起间产生倾斜电场, 使液晶分子偏离垂直取向,导致光的透过率增加,
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LCD视角问题：对于同一种液晶分子的排列状态,视角不同,液晶分子的可视形貌也不同, 有效光程差Δnd 不同,所观察到的透射光的强度也不同,看到的光学效果也随之变化。
A1
A
α
A2
来自百度文库
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2.6 宽视角技术
宽视角技术： 补偿模式TN+Film 垂直取向模式（VA） 面内切换模式（IPS） 光学补偿弯曲（OCB） 补偿膜模式是一种在液晶盒的表面 上加贴一片一定数值的光学各向异 性的薄膜以改善视角特性的方法