信息显示材料种类介绍

一、显示技术的分类：

主动式及被动式显示：主动式：象元本身就是光源，白天黑夜均可用；被动式：象元只能靠环境光的照射而显示，光越强，显示越清晰，只适用于白天或有照明的地方。

稳态及瞬态显示：稳态：显示不变化的信息；瞬态：显示随时间而改变。

亮暗显示及灰度显示：亮暗显示：只有一种亮度，有无信号用有光及无光表示；灰度显示：象元的亮度要有层次，以反映信号的强弱，用灰度级表示，可用来显示图象。

黑白及彩色显示：黑白显示：黑白屏只有一种显示元素，无光背景用白光显示，有光背景用黑色显示；彩色显示：由可以发出三种基本颜色（红、绿、蓝）的材料镶嵌而成。

实时显示及存储显示：实时显示：反映当时的信息，稍有延迟，但时差很小；存储显示：反映过去某一时刻的信息。

单一屏显示及复合屏显示：单一屏显示：直接把信息转换成光信号；复合屏显示：把具有不同功能的屏连接在一起，经过转换才实现显示的功能。

二、显示材料的种类：

信息显示技术的基础是材料，它的功能是在电信号的作用下给出相应的光信号，主要分为两大类：1.主动式显示用的发光材料；2.被动式显示中所用的材料。

（一）主动式显示用的发光材料：在主动式显示中，象元本身在某种方式的激发下发

出光来，是发光材料。包括：

1.阴极射线发光材料：利用电子束激发发光，即：真空中从阴极出来的电子经加速后

轰击荧光屏从而发光，发光区域仅限于电子轰击区域附近。

注意：①发光同时产生的X射线对人体有害；②温度猝灭：温

度升高，发光亮度降低。

分为高压驱动和低压驱动。如高压驱动：电子束管；低压驱动：

真空荧光显示屏。

电子束管

真空荧光显示屏

2.电致发光材料：电场直接激发下发光。分为：①高电压驱动：场致发光材料；②低

电压驱动：发光二极管。

①场致发光材料：分为直流电压&交流电压。

②发光二极管：特性：1）发光在可见区；2）材料必须容易作成

n型或p型；3）有效率高的发光中心或复合发光；4）效率降

至初始值一半的时间要大于10^5h，如果是多象元系统，这个

时间至少还要大10倍左右，约为100年；5）材料要能生长成

单晶，并能大量生产，还必须价廉。

3.X射线发光材料：利用X射线激发发光，使用较早而且应用量很大。发光材料

在X射线照射下可以产生康普顿效应（x射线通过实物物质发

生散射，散射光中除了有原波长λ0的x光外，还产生了波长

λ>λ0 的x光，其波长的增量随散射角的不同而变化），也可以

吸收X射线，它们都可以产生高速的光电子。光电子经过非弹

性碰撞，产生第二代、第三代电子。当这些电子的能量接近发

光跃迁所需能量时，即可激发发光中心，或离化发光中心，随

后发出光来。总的来说，一个X射线的光子可以引起很多个发

光光子。

4.光致发光材料：可以把不可见的紫外光转换为可见光。可用来检测紫外光，亦

可用作照明材料。

5.等离子体发光材料（PDP）：利用气体放电的方法产生发光的，可作成单元屏

或矩阵屏。等离子体显示中用“氖气”作基质，利用光致发光，

在放电壁的近旁涂上发光粉，以产生更多颜色。

（二）被动式显示中用的着色材料：液晶、电着色材料、电泳材料、油膜光阀、

金履膜光阀、铁电材料、铁磁材料、热塑材料等。

1.液晶：液晶显示就是液晶的电光效应。优

点：功耗低；所用电压低（3~6V）；在明亮的环境下，对比度

及分辨率都很好。缺点：响应速率较慢（ms级）；工作温度范

围窄（高温下，变为各向同性；低温下，变为固体）；无光环

境下不能显示，必需辅助光源。

2.电致着色材料：当电流通过材料时，材料的吸收光谱发生一个持久而又可逆的

变化，称为电致着色，它的使用寿命没有上限。

有两种类型：其一，着色或变色只是由于电子过程；其二，着

色或变色是由于电化学过程，除了有电子电流外，还有离子电

流。

选择材料的要求：1.这个材料在得到或失去一个电子时，能够

产生或者消失一个光学吸收带；2.这个材料必须允许电子或空

穴的注入，也就是说它要能导电；3.这个材料允许离子电导，

以保证在电荷注入时的电流连续性及物体的电中性。

3.电泳着色材料：在染料溶液中，当外加电场时，色素颗粒将要迁移，从而引起

反射及颜色变化，作为信息显示材料，这个过程必须可逆。特

点：电泳着色材料具有记忆能力，当关掉外加电压时，色素粒

子可以留在电极上。