平板显示技术的发展

CRT显示器的优点:
分辨率高,亮度高,视角大,色彩范围宽 性能价格比较高
CRT技术的缺点: CRT技术的缺点: 技术的缺点
耗电量大 尺寸大,重量大 无法制造较大面积的显示屏
技术上的困难:较大真空玻璃外壳容易破裂 显示面积较大时,扫描频率降低,无法显示运 动影像
受电磁场影响,容易发生线性失真 存在辐射,影响使用者身体健康
主动矩阵式
TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD,薄膜晶体管 ,薄膜晶体管LCD)
FED/SED(场致/表面电导发射显示器) FED/SED(场致/表面电导发射显示器) FED是一种真空电子设备,工作原理和CRT类似 FED是一种真空电子设备,工作原理和CRT类似 FED具有CRT的所有优点如色彩质量高等,但 FED具有CRT的所有优点如色彩质量高等,但 功耗低:PDP的1/3,LCD的 功耗低:PDP的1/3,LCD的2/3
OLED/PLED缺点:寿命问题还无法克服
OLED/PLED主要材料 OLED/PLED主要材料
OLED:主要为喹啉铝类和含苯乙烯基共轭分子 OLED:主要为喹啉铝类和含苯乙烯基共轭分子
N O N O
Al
O N
PLED:主要为聚对苯撑乙炔和聚噻吩的衍生物
R1
R
*
* * S
n
n
R2
EPD(Electrophoretic Display)/ E-Ink/E-Paper Ink/E-
FED基本部件 FED基本部件
FED技术难点 FED技术难点
支撑间隔材料 电子束发射技术(发射体表面几何形 状,束流密度一致性,束流轨道等) 真空密封技术 电子流收集体:三基色荧光粉
支撑间隔材料
材料要求
耐强电场 低的二次电子发射系数 对沉积电荷的消除能力
通常是涂有特殊涂层的工程陶瓷 支撑间隔材料的技术问题
E-Ink 公司技术
SiPix Microcup EPD
其它FPD技术 其它FPD技术
等离子体显示技术(PDP, 等离子体显示技术(PDP,Plasma Display Panel ) 投影技术:
CRT LCD:光源利用率低 LCD:光源利用率低 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) Silicon) DLP( DLP(Digital Light Process):德州仪器的数字 Process):德州仪器的数字 微镜技术(Digital 微镜技术(Digital Micromirrow Device) Device)
材料表面的性能 电子和材料的相互作用
支撑间隔体上沉积电荷对电子束轨道影响
高压驱动场致发射显示器(HVFED) 高压驱动场致发射显示器(HVFED)
绝大多数的荧光粉在3Kv以下的发光效率很 绝大多数的荧光粉在3Kv以下的发光效率很 低:低的电子穿透深度和高的表面非辐射复 合率 高压驱动的好处
低的门电压 低功耗 提高荧光粉的寿命 可使用铝反射涂层 宽的阳极-阴极间隙(高压有利于电子束聚焦)
显示器市场
显示系统特性的要求: 显示系统特性的要求:
高亮度 高分辨率 大视角 高刷新频率 色彩范围宽 重量轻,尺寸小 低能耗 低成本
液晶显示器( 液晶显示器(LCD )
LCD工作原理:
利用液晶的光电效应特性,通过电场控制像素的 明暗来显示图像.
LCD技术的分类 LCD技术的分类
被动矩阵式
TN-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD) TNNematic-LCD,扭曲向列LCD) STNSTN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列LCD) TN-LCD,超扭曲向列LCD) DSTNDSTN-LCD(Double layer STN-LCD,双层超扭曲向列LCD) STN-LCD,双层超扭曲向列LCD)
Seminar I
平板显示技术研究进展
报告人:吴智谋 导 师:孙公权 研究员 辛 勤 研究员
直接醇燃料电池组
2005-5
内容提要: 内容提要:
背景 AMLCD(主动矩阵液晶显示器) AMLCD(主动矩阵液晶显示器) FED/SED(场致发射显示器/ FED/SED(场致发射显示器/表面电导发射 显示器) OLED/PLED(有机/ OLED/PLED(有机/聚合物发光二极管) EPD(电泳显示器) EPD(电泳显示器) 其它:PDP(等离子显示器),投影技术 其它:PDP(等离子显示器),投影技术 展望
FED理论基础 FED理论基础
发射电流与功函,电场强度密切相关
FED研究状况 FED研究状况
1,1968年,Stanford Research Institute(SRI) 的Capp , Sdinpt用半导体技术制作了微米尺寸的场致发射阵列. 2,1985年,Laboratorie d'Electronique de Technologie et , d'Instrumentation的Robert Meyer研究组发布了第一个 FED原型,这是FED技术上的一个重大突破.
传统显示技术:CRT 传统显示技术:
CRT技术原理:
CRT主要由电子枪(Electron gun),偏转线圈 (Deflection coils),荫罩(Shadow mask),荧光粉层 (phosphor)和玻璃外壳五部分组成.由灯丝加热 阴极,阴极发射电子,然后在加速极电场的作 用下,经聚焦极聚成很细的电子束,在阳极高 压作用下,以极高的速度去轰击RGB三原色荧 光粉层.
极高的长径比:102-104
针尖的电场强度几乎是平板电场的1000倍 可在较低的电压下发射电子 是较理想的发射极材料
密度小 机械强度极高
CNTs发射极 CNTs发射极
CNTs用作阴极面临的问题 CNTs用作阴极面临的问题
所有微针尖发射的FED:发射电流一致性 所有微针尖发射的FED:发射电流一致性 和稳定性 CNTs必须直立 CNTs必须直立 CNTs的表面能很大,倾向于黏附在基底 CNTs的表面能很大,倾向于黏附在基底 CNTs集束力要足够强:某一CNT的松弛将 CNTs集束力要足够强:某一CNT的松弛将 引起电弧
Canon's SED (Surface-conduction Electron-emitter Display)
Spindt tips Process
Canon SED 工作原理
OLED/PLED(有机/聚合物发光二极管) OLED/PLED(有机/聚合物发光二极管)
OLED/PLED的优点: OLED/PLED的优点:
HVFED工作稳定性 HVFED工作稳定性
高真空度
低真空度时,残留的气体将被离子化,转而轰击 发射阴极,破坏电极.同时高压下也容易形成电 弧,发生介电击穿.
支撑体发生闪络 (Flashover) Flashover) 发射极发生焦耳加热而熔化发射体
非受控发射对阴极的破坏
碳纳米管(CNTs)应用于发射极 碳纳米管(CNTs)
结构简单:无需背光源和滤光片 显示效果:主动发光,视角范围大;响应速度快,图 像稳定;亮度高,色彩丰富,分辨率高 工作条件:驱动电压低,能耗低 适应性广:采用玻璃衬底可实现大面积平板显示;如 用柔性材料做衬底,能制成可折叠的显示器 全固态,非真空器件,具有抗震荡,耐低温( -40 ℃) 等特性,在军事方面也有十分重要的应用
一些平板显示器产品
SED / Canon
OLED / Samsung
EPD / E-Ink
谢谢大家! 谢谢大家!
源自文库
�
展望
AM-LCD 技术已经成熟,但在大面板,视 AM角,色彩方面还要继续改进 FED/SED:拥有CRT的全部优点, SED开 FED/SED:拥有CRT的全部优点, SED开 始商用,将对LCD技术构成严重挑战, 始商用,将对LCD技术构成严重挑战, CNTs将得到应用, CNTs将得到应用, OLED/PLED前途无量,将取代LCD OLED/PLED前途无量,将取代LCD EPD还有一些技术问题要克服 EPD还有一些技术问题要克服 PDP/投影技术市场将进一步萎缩 PDP/投影技术市场将进一步萎缩