新型光电显示技术

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OLED显示技术介绍

OLED显示技术介绍

OLED显示技术介绍OLED,即有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)技术,是一种集显示与发光功能于一体的新型显示技术。

相较于传统的液晶显示技术,OLED显示技术具有更高的对比度、更快的响应速度、更宽的视角范围以及更低的功耗,因此备受关注并广泛应用于各个领域。

OLED显示技术的基本原理是利用有机材料具有的电致发光性质。

有机材料通常是一种或多种有机化合物或含有有机基团的无机物。

在OLED 中,有机材料被分成多层,其中包括阴极、电子传输层、发光层和阳极。

当电流通过这些层时,电子从阴极注入发光层,在激发态的电子和空穴会再组合的过程中,产生能量释放,发出可见光。

通过控制每层材料的属性和组合方式,可以实现不同颜色的发光,形成彩色显示。

OLED显示技术相较于传统的液晶显示技术具有多个优势。

首先,OLED具有更高的对比度。

由于OLED自身发光,在黑色显示时可以实现真正的像素关闭,因此可以实现纯黑色的显示,对比度更高,显示效果更加逼真。

其次,OLED具有更快的响应速度。

由于OLED的发光原理,每个像素点的响应速度非常快,可以达到微秒级别的刷新速度,不会产生拖尾现象,极大地提高了动态显示的效果。

此外,OLED具有更宽的视角范围。

传统的液晶显示技术会有视角变色的问题,而OLED则可以在更大的视角范围内保持色彩和亮度的一致性,使得多个观察者都能够获得相同的显示效果。

最后,OLED的功耗更低。

由于OLED只有点亮的像素会消耗能量,而其他像素则完全不消耗能量,因此在黑色显示时OLED的功耗非常低,能够延长设备的续航时间。

OLED显示技术在各个领域都得到了广泛的应用。

在移动设备领域,OLED显示技术已经成为智能手机和平板电脑的主流显示技术。

OLED屏幕可以实现更薄、更轻的设计,提供更高质量的显示效果。

在电视领域,OLED显示技术也被广泛应用。

OLED电视的主要优势是提供更高的对比度和更宽的视角,使得观众可以获得更加逼真的观影体验。

光电显示技术概述

光电显示技术概述

光电显示技术概述光电显示技术是一种使用电场来控制光的传输和发射的技术。

它采用了光电效应,通过改变电场的强度和方向,调节材料的光电性能,从而实现对光的控制和调制。

光电显示技术广泛应用于液晶显示、有机电致发光显示和柔性显示等领域。

液晶显示是光电显示技术最早应用的领域之一、液晶是一种特殊的有机分子材料,可以通过施加电场来控制其光学性能。

液晶显示器由数百万个液晶单元组成,每个液晶单元由液晶分子和透明电极构成。

当电场施加到液晶单元上时,液晶分子的排列状态会改变,从而改变光的折射率和传输性能。

通过调节电场的强度和方向,可以实现对液晶单元的光的透明度和颜色的控制,从而实现显示效果。

有机电致发光显示是一种新型的光电显示技术。

它使用有机发光材料作为光源,通过施加电场来激发有机分子产生光。

有机发光材料具有较高的电致发光效率和较宽的发光光谱范围,可以实现高亮度和高色彩饱和度的显示效果。

有机电致发光显示器由有机发光层、电极和基底构成。

当电场施加到有机发光层上时,有机分子会在电场的激励下发生电致发光,产生可见光。

通过控制电场的强度和方向,可以实现对有机发光层的光的强度和颜色的调节,从而实现显示效果。

柔性显示是一种新兴的光电显示技术。

它使用柔性材料作为基底,将光电显示器件制备在柔性基底上,以实现高度可弯曲和可卷曲的显示器件。

柔性显示器件具有轻薄、可弯曲、可卷曲和耐冲击等特点,可以应用于弯曲显示器、可穿戴设备和卷曲显示屏等领域。

柔性显示技术采用了多种光电显示技术,如液晶、有机电致发光和纳米颗粒电致发光等。

通过选择适合的光电显示技术和柔性材料,可以实现高度可弯曲和可卷曲的显示器件。

光电显示技术在电子产品和信息技术领域具有广阔的应用前景。

它不仅可以应用于平面显示器,如电视、电脑和手机等,还可以应用于曲面显示器、柔性显示器和穿戴设备等。

随着技术的发展和创新,光电显示技术将会越来越成熟和完善,为我们带来更加多样化和高质量的显示体验。

OLED显示技术介绍

OLED显示技术介绍

OLED显示技术介绍OLED(有机发光二极管)是一种新兴的显示技术,与传统的液晶显示技术相比,具有更高的色彩饱和度、更高的对比度、更快的响应速度和更广的视角等优势。

OLED显示技术广泛应用于智能手机、电视、电子书阅读器等消费电子产品中,并有着广阔的发展前景。

OLED显示屏是由一系列非晶态有机材料层组成,每一层都可以发光。

当有电流通过时,这些材料层就会发射出光线,从而形成图像。

相比之下,传统的液晶显示技术需要使用背光模块,并通过控制液晶材料的透光程度来调节光线的透过程度。

因此,OLED显示屏可以实现更高的对比度和更广的视角。

OLED显示技术有两种主要类型:有机发光二极管(AMOLED)和有机发光材料-有机发光二极管(POLED)。

AMOLED采用非晶态有机发光材料层以及非晶态薄膜晶体管(a-SiTFT)驱动器电路,可以在每个像素上实现电流的精确控制。

POLED具有更高的亮度和更低的功耗,在大规模生产上具有一些优势。

目前,AMOLED广泛应用于智能手机和电视等移动设备中,而POLED则主要用于柔性屏幕以及可穿戴设备等领域。

OLED显示技术具有许多优点。

首先,OLED显示屏可以实现更高的色彩饱和度和更高的对比度。

由于每个像素都可以发光,因此可以实现真正的黑色和更细致的颜色层次,使图像更加逼真。

其次,OLED显示屏具有更快的响应速度。

由于OLED显示屏没有液晶技术中存在的像素跳跃现象,因此可以实现更流畅的动态图像。

此外,OLED显示屏具有更广的视角。

不像液晶显示技术受到视角限制,OLED显示屏可以在几乎任何角度下都能显示清晰。

除了以上优点,OLED显示技术还具有其他一些特点。

首先,OLED显示屏非常薄,并且可以制作成柔性屏幕。

这使其在可穿戴设备和曲面电视等领域具有更广阔的应用前景。

其次,OLED显示屏具有较低的功耗。

由于OLED显示屏无需背光模块,仅有像素亮灭控制,因此在显示黑色时能够省电。

此外,OLED显示技术可以实现触摸屏功能,减少了产品设计上的复杂性。

光电显示技术的应用与发展趋势

光电显示技术的应用与发展趋势

光电显示技术的应用与发展趋势光电显示技术是现代电子信息技术领域的一项重要技术,它主要是通过控制亮度和颜色等方面来显示图像和文字。

随着人们生活水平的不断提高以及信息技术的快速发展,光电显示技术在各个领域中得到了广泛的应用,并且未来的发展趋势也非常的明显。

一、光电显示技术在生产生活中应用1、显示器显然,光电显示技术最为广泛应用的地方就是显示器,比如智能手机、电脑显示器、电视等。

在这些领域中,LED背光显示技术被广泛应用,它具有高亮度、高对比度、节能等优点,能够满足人们对高清晰度、高清晰、高色彩还原的要求。

2、汽车显示器随着汽车智能化发展,汽车显示技术也在不断发展,例如车载导航系统、智能化驾驶辅助系统、娱乐系统等,这些系统广泛应用于汽车制造行业。

在这方面,AMOLED技术更具有潜力,因为它具有极高的亮度和鲜艳、自发光的特点,能够满足人们对高质量可视化驾驶的需求。

3、互联网智能家居显示器互联网时代的到来,也将智能家居概念推向了高潮。

随之而来的是各种智能家居设备普及,例如安防系统、温度计等等。

这些设备需要进行交互,因此需要使用显示器,而在这方面,OLED、AMOLED技术则更为适合,对比度高、反应速度快等特点能满足人们对智能家居设备的要求。

二、光电显示技术的未来发展趋势1、微LED技术越来越成熟微LED技术是一种新兴的显示技术,它在显示亮度、对比度、能耗等方面都比其他技术都有更好的表现,而同时还具有更低的能耗这一优点。

未来,随着微LED技术的不断改进,我们很有可能将会看到更多微LED技术应用到手机、电视、电子游戏等领域。

2、显示屏的透明化在两年前,三星曾经发布了一款透明的OLED显示屏,虽然该屏幕还存在许多问题,但是展现出的潜在利益令人信服。

未来,透明显示技术的不断发展,有望将会打破手机、电视、汽车等领域显示器的界限,成为一种全新的无缝可拼接的显示技术。

3、重点投资智能显示器技术智能显示器与人们的生活息息相关,随着智能家居的普及,智能驾驶技术与数字医疗等领域的发展,智能显示器的需求将会越来越大。

光电显示技术结构及原理

光电显示技术结构及原理

光电显示技术结构及原理光电显示技术是一种通过将电子信号转化为能够产生可见光的光信号的技术,从而实现图像显示的方式。

在光电显示技术中,常见的有液晶显示技术、有机发光二极管(OLED)技术等。

本文将介绍液晶显示技术和OLED技术的结构和原理。

液晶显示技术是目前应用最广泛的显示技术之一、其主要结构包括背光源模块、光学模块和显示模块三个主要部分。

首先是背光源模块。

背光源模块一般采用冷阴极管荧光灯或者LED作为光源。

该模块的作用是提供背景光,使得显示器能够显示出有色图像。

LED背光源由LCD显示器的发光二极管(LED)组成,它具有高亮度、低功耗和长寿命等特点。

其次是光学模块。

光学模块主要由聚光器、扩散片、棱镜和驱动模块等组成。

它的作用是对通过背光源发出的光进行调节和分配,以保证光线均匀且准确地穿过液晶显示屏并能够形成可视图像。

聚光器和扩散片可以用来调整光线的亮度和均匀性,而棱镜可以保证光线在整个显示屏上均匀分布。

最后是显示模块。

显示模块是液晶显示技术的核心部分,主要由液晶屏、色彩滤光器和驱动电路组成。

液晶屏是由两片玻璃板组成的,中间填充有液晶材料。

液晶材料是一种能够通过电场作用来控制光的传播方向的物质。

当电场施加在液晶屏上时,液晶分子会发生排列变化,从而改变光通过液晶屏的方向和旋转角度,以实现图像的显示。

色彩滤光器能够对通过液晶屏的光进行着色,以实现彩色图像的显示。

驱动电路则负责向液晶屏施加电场的信号,以控制液晶分子的排列方式。

OLED技术是一种新型的显示技术,具有更高的亮度、更快的反应速度和更广的可视角度。

OLED显示器的结构主要由有机发光二极管和驱动电路组成。

有机发光二极管是一种能够根据电流通过发光的电子元件。

它由一层导电的有机材料(如聚合物)和一层电子致密的材料(如有机染料)组合而成。

当电流通过有机发光二极管时,有机材料会发挥导电的作用,而电子致密的材料则会发光。

不同的有机材料和电子致密材料的组合可以产生不同颜色的光,从而实现彩色图像的显示。

光电显示技术的发展与未来趋势

光电显示技术的发展与未来趋势

光电显示技术的发展与未来趋势在当今科技飞速发展的时代,光电显示技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

从智能手机、平板电脑到电视、电脑显示器,再到各种电子设备的屏幕,光电显示技术的应用无处不在,极大地改变了我们获取信息和交流的方式。

光电显示技术的发展历程可以追溯到上世纪。

早期的显示技术,如阴极射线管(CRT)显示器,曾经在很长一段时间内占据着主导地位。

CRT 显示器通过电子枪发射电子束,撞击屏幕上的荧光粉来显示图像。

虽然这种技术在当时能够提供较为清晰的图像,但它体积庞大、重量较重,而且能耗较高。

随着科技的不断进步,液晶显示技术(LCD)逐渐崭露头角。

LCD 利用液晶分子的排列变化来控制光线的通过和阻挡,从而实现图像显示。

与 CRT 显示器相比,LCD 具有体积小、重量轻、能耗低等优点,因此迅速普及并广泛应用于各种电子设备中。

在 LCD 技术不断发展的同时,等离子显示技术(PDP)也曾经是市场上的有力竞争者。

PDP 利用气体放电产生等离子体来激发荧光粉发光,具有高对比度、高亮度和快速响应等优点。

然而,由于成本较高和能耗较大等因素,PDP 最终未能在市场上占据主导地位。

近年来,有机发光二极管(OLED)显示技术的出现引起了广泛关注。

OLED 具有自发光、对比度高、响应速度快、视角广、色彩鲜艳等诸多优点。

与 LCD 不同,OLED 不需要背光源,每个像素都可以独立发光,因此能够实现更薄、更轻的显示设备。

此外,OLED 还可以实现柔性显示,为可穿戴设备和折叠屏手机等创新产品的发展提供了可能。

除了 OLED 技术,量子点显示技术(QLED)也在不断发展。

QLED 利用量子点材料的特性来提高显示效果,具有出色的色彩表现和高亮度等优点。

在光电显示技术的发展过程中,分辨率的提升也是一个重要的方向。

从早期的标清、高清,到现在的 2K、4K 甚至 8K 分辨率,图像的清晰度越来越高,为用户带来了更加逼真的视觉体验。

光电显示技术

光电显示技术1. 简介光电显示技术是一种将电子信息转化为光信息,并将其显示在屏幕上的技术。

它是现代科技领域中一个非常重要的技术方向,广泛应用于计算机、电视、手机等各种电子设备中。

随着科技的不断进步,光电显示技术也在不断发展。

不同的光电显示技术有着各自独特的特点和应用场景。

本文将介绍几种常见的光电显示技术,并对其原理、优缺点以及应用领域进行分析。

2. 液晶显示技术(LCD)液晶显示技术(Liquid Crystal Display,LCD)是目前应用最广泛的光电显示技术之一。

它利用液晶分子的光学特性,通过改变液晶分子的排列状态来控制光的透过与阻挡,从而实现图像的显示。

液晶显示技术具有以下优点:•能耗低:液晶显示器只需要消耗较小的能量来显示图像,可以大大节省电力。

•可视角度大:液晶显示器可以实现较大的可视角度,图像在不同角度下都能保持清晰。

•显示效果好:液晶显示器可以实现高分辨率、高对比度的图像显示。

然而,液晶显示技术也存在一些不足之处:•响应速度较慢:液晶分子的排列状态改变需要一定的时间,导致液晶显示器的响应速度较慢。

•视角限制:虽然可视角度较大,但是在观看角度大于某个特定角度时,图像的亮度会下降。

•无法完全实现真实的黑色:液晶显示器在显示黑色时会有一定的透光现象,无法实现完全的黑色显示。

3. 有机发光二极管技术(OLED)有机发光二极管技术(Organic Light Emitting Diode,OLED)是一种基于有机材料的光电显示技术。

OLED可以通过正向电流激发有机材料发光,并将其显示在屏幕上。

OLED显示技术具有以下优点:•色彩鲜艳:由于有机材料的发光特性,OLED显示器能够实现更鲜艳、更逼真的色彩显示。

•发光面板薄:OLED显示器可以制作得非常薄,适用于需要轻薄设计的产品。

•视角较大:OLED显示器在各个角度下都能够保持亮度和色彩的一致性。

然而,OLED显示技术也存在一些挑战:•易损性:有机材料相对较脆弱,容易受到机械损伤。

光电显示技术研究和发展趋势

光电显示技术研究和发展趋势光电显示技术是将电子技术、光学技术以及材料科学相互结合的产物,它在现代工业生产和日常生活中得到广泛应用。

随着科技的不断发展,光电显示技术也不断升级和改进,未来有着光明的发展前景。

本文将从多个方面探讨光电显示技术的研究和发展趋势。

一、LED光电显示技术的发展趋势LED是常见的一种光电显示技术,它具有高亮度、低功耗、长寿命等优势。

随着技术的进步,LED的亮度和光效不断提高。

未来,人们将更多地应用高亮度、高效率的LED光电显示产品。

同时,人们还将通过合理控制LED的亮度、颜色等参数,开发出更多样化、智能化的光电显示产品。

二、液晶光电显示技术的发展趋势液晶是目前光电显示技术中最为成熟、应用最为广泛的技术之一。

未来,液晶技术还将不断升级,发展出更高分辨率、更高对比度、更快刷新频率的液晶显示产品。

此外,液晶技术还将与VR、AR等新兴技术相结合,开发出更具有沉浸感、真实感的光电显示产品。

三、OLED光电显示技术的发展趋势OLED是目前最热门的一种光电显示技术,它具有低功耗、高分辨率、色彩鲜艳等优势。

未来,OLED将逐渐替代传统的液晶技术,成为主流的光电显示技术。

同时,人们还将开发出更具有可折叠性、可卷曲性、透明性等新型OLED光电显示产品。

四、激光光电显示技术的发展趋势激光光电显示技术是一种新型的光电显示技术,它具有高亮度、高对比度、高分辨率等优点。

未来,随着激光技术的进一步发展,激光光电显示技术将有望应用于HUD、AR、VR等领域,成为一种重要的光电显示技术。

五、量子点光电显示技术的发展趋势量子点光电显示技术是一种新型的光电显示技术,它具有色彩鲜艳、颜色饱和度高、色域广等优势。

未来,量子点技术将逐渐取代传统的液晶技术,成为主流的光电显示技术。

同时,人们还将通过量子点技术,探索出更多样化、更高级别的光电显示产品。

六、智能化光电显示技术的发展趋势随着人工智能技术的不断发展,智能化光电显示技术已成为一种重要的发展方向。

新型显示技术分析及发展概况

新型显示技术分析及发展概况引言在现代科技飞速发展的背景下,显示技术也在不断创新和进步。

新型显示技术的出现为人们的生活带来了很多便利,并且在各个领域都有着广泛的应用。

本文将对几种新型的显示技术进行分析,探讨其原理和发展状态。

OLED显示技术有机发光二极管(OLED)是一种新型的显示技术,它采用有机材料作为发光层,通过电流激发产生光。

与传统的液晶显示技术相比,OLED具有更高的亮度和对比度,更快的响应速度和更广的视角。

同时,OLED还具有柔性和可弯曲的特点,可以应用在可穿戴设备和弯曲屏幕等领域。

目前,OLED技术正在不断发展,研究人员对其性能和可靠性进行了改进,预计在未来几年内将有更多的OLED产品问世。

QLED显示技术量子点发光二极管(QLED)技术是一种基于量子点的新型显示技术。

量子点是一种纳米级的半导体材料,通过控制其尺寸和组成可以实现调节发光颜色的功能。

QLED技术在光电转换效率、色彩表现和稳定性方面都有很大的优势,可以呈现更准确和丰富的色彩。

与OLED相比,QLED显示器有着更长的使用寿命和更低的功耗。

目前,QLED技术还在不断完善中,预计未来将有更多的QLED产品问世。

MicroLED显示技术MicroLED技术是一种新型的面板显示技术,它采用了微米级的LED作为发光源。

与传统的液晶显示技术相比,MicroLED具有更高的亮度、更广的视角和更快的响应速度。

同时,MicroLED还具有更长的寿命,不易出现烧屏现象。

然而,由于MicroLED技术的制造复杂性和成本较高,目前市场上还没有大规模商用的MicroLED产品。

但是,随着技术的不断进步,相信在不久的将来,MicroLED显示技术将迎来发展的机遇。

总结新型显示技术的出现为人们的生活带来了更多的选择和方便。

OLED、QLED和MicroLED等技术在显示效果、功耗和可靠性方面都有着不同程度的优势。

虽然这些技术目前还存在一些挑战,但随着科技的进步和不断的研究投入,相信在不久的将来,它们将完全替代传统的液晶显示技术,为人类创造一个更美好的数字世界。

现代光电显示技术

现代光电显示器技术【摘要】光电显示技术作为光电技术的重要组成部分,近年来发展迅速,本文简要介绍现代光电显示器技术的技术现状、技术特点及其发展趋势。

【关键字】光电显示图像平板显示发展趋势【正文】光电显示技术是将电子设备输出的电信号转换成视觉可见的图像、图形及字符等光信号的一门技术。

它已成为现代人类社会生活的一项不可缺少的技术。

显示器件作为人机交换的窗口。

在信息技术高度发展时期得到了长足的进展。

一、现代光电显示器的技术现状及技术特点目前流行的几种显示技术有阴极射线显示( CRT ) 、液晶显示( LCD ) 、等离子显示( PDP) 、场致发射显示( FED) 、发光二极管( LED) 、有机电致发光显示( OLED) 、DLP 投影显示和液晶硅微显示( LCOS) 等。

1、阴极射线管技术( Cathode raytube, CRT )CRT 是利用高能量电子束激发荧光屏而发光的器件, 迄今已有一百多年的历史,是实现最早、应用最为广泛的一种主动式显示技术。

其工作原理是高速电子束扫描荧光屏背后所带的红、绿、蓝彩色发光点, 使其发光, 这样就在屏幕上形成所要显示的彩色图像。

CRT 最大的优势在于高的性能价格比及大画面高密度显示, 它成本较低、亮度高、色彩还原度高、色度均匀、分辨率高、全视角且可以长期连续使用, CRT 技术很成熟,生产规模巨大,主要用于彩电显像管和电脑显示器。

2、液晶显示( Liquid crystal display,LCD)液晶是一种介于固体和液体之间的物质, 是具有规则性分子排列的有机化合物。

LCD 是利用液晶分子对外照光进行调制而实现显示的一种技术, 它本身器件不发光, 环保性能好, 工作电压低, 功耗小, 最早诞生于1968 年的美国, LCD是目前唯一在亮度、对比度、色彩、功耗、寿命、体积、质量等综合性能方面全面赶上和超过CRT的平板显示器件, LCD 不存在画面闪烁的问题, 操作者眼睛不易感到疲劳,LCD 也不存在辐射,对用户健康产生的危害较小, 同时不会干扰其他电子装置的工作, 被称之为绿色显示器. 因此,LCD 在各类平板显示器的竞争中具有明显的优势, 其应用范围十分广泛。

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• 电致发光显示器与其它电子显示器件相比 突出的特点:
(1)图像显示质量高 (2)受温度变化的影响小 (3)EL是目前所知唯一的全固体显示元件,耐振动冲击的特性极好, 适合坦克、装甲车等军事应用。 (4)具有小功耗、薄型、质量轻等特征。 (5)快速显示响应时间小于1 ms (6)低电磁泄漏(Electro Magnetic Interference,EMI)。
7.1 电致变色显示技术
7.1.1 电致变色现象 所谓电致变色(eletro chromism,EC),从显示的角度看则是专门
指施加电压后物质发生氧化还原反应使颜色发生可逆性的变色现象。 电致变色显示器件(Electro Chromism Device,ECD)在诸多领域的巨 大应用潜力吸引了世界上许多国家不仅在应用基础研究,而且更在实 用器件的研究上投入了大量的人员和资金,以求在这方面取得突破。
图7.4 分散型交流EL元件的基本原理
分散型交流EL元件的发光机理简述如下: ZnS荧光体粉末的粒径为5~30 μm,通 常在一个ZnS颗粒中会存在点缺陷及线缺 陷。电场在ZnS颗粒内会呈非均匀分布, 造成发光状态变化。在ZnS颗粒内沿线缺 陷会有Cu析出,形成电导率较大的CuxS, CuxS与ZnS形成异质结。可以认为,这 样就形成了导电率非常高的P型或金属电 导状态。当施加电压时,在上述 CuxS/ZnS界面上会产生高于平均电场的 电场强度(105~106 V/cm)。在这种高 场强作用下,位于界面能级的电子会通过 隧道效应向ZnS内注入,与发光中心捕获 的空穴发生复合,产生发光。当发光中心 为Mn时,如上所述发生的电子与这些发 光中心碰撞使其激发,引起发光。
由此图可以看出: 在工作电压为300 V、频率为400 Hz时,可获得约100 cd/m2的辉度。 辉度与频率有关,在低于100 kHz 的范围内,辉度与频率成正比变化。 发光效率随电压的增加,先是增 加后是减小,其最大值一般可以从 辉度出现饱和趋势的电压区域得到。 发光效率正在不断地得到改善, 目前可以达到1~5 lm/W。
• 2. FED工作原理 • FED工作原理如图7.3所示,两块平板玻璃之间有200 μm的 间隙,底板上有一个排气管可抽气,显示器件的阴极由交 叉金属电极网组成,一层金属带连接阴极,另一层正交的 金属带连接栅极,两层金属带之间由l μm厚的绝缘层分开, 每一个像素由相交的金属带行列交叉点所选通,涂有荧光 粉的屏对应于像素安放。每个像素有数千个微电子管,即 使有一些发射尖锥失效也不会影响像素显示,这一特点非 常有利于提高成品率。如果在这些微尖锥发射阵列上加上 矩阵选址电路,就构成了FED。
第7章 新型光电显示技术及设备
7.1 电致变色显示技术 7.1.1 电致变色现象 7.1.2 电致变色显示器件 7.2 场致发射显示技术 7.2.1 场致发射显示器件的构成及工作原理 7.2.2 FED发展状况 7.3 电致发光显示技术 7.3.1 电致发光现象的发展历程 7.3.2 ELD的分类及其特征 7.3.3 ELD的基本结构及工作原理 7.4 电泳显示技术和铁电陶瓷显示技术 7.4.1 电泳显示技术 7.4.2 铁电陶瓷显示技术 习题七
ห้องสมุดไป่ตู้
图7.1 微型真空三极管结构
• FED的制造过程与LCD很类似,采用的玻璃平板相同,薄膜沉积和光刻 技术也很相似。制作阵列状的微尖锥结构时,采用两步光刻工艺,首 先对微孔阵列光刻,这一步有很高的光刻精度(小于1.5 μm),可用 紫外光步进曝光来实现,然后用蒸发和刻蚀制造微尖。用上述方法制 造的阴极必须满足3点要求: (1)在整个表面上具有均匀的电子发射。 (2)提供充分的电流,以便在低电压下获得高亮度。 (3)在微尖和栅极之间没有短路。
7.1.2 电致变色显示器件 电致变色器件是一种典型的光学薄膜和电子学薄膜相结合 的光电子薄膜器件,能够在外加低压驱动的作用下实现可 逆的色彩变化,可以应用在被动显示、灵巧变色窗等领域。 电致变色显示器件结构:电致变色器件一般由 5层结构组 成,包括两层透明导电层、电致变色层、离子导电层、离 子存储层的夹层结构如图 7.1(a)所示,其显示原理如图 7.2(b)所示。
7.2 场致发射显示技术
• 7.2.1 场致发射显示器件的构成及工作原理 • 1. 场致发射显示技术 • 场致发射显示(Field Emission Display,FED)与真空荧 光显示(VFD)和CRT有许多相似之处,它们都以高能 电子轰击荧光粉。与VFD 不同的是,它用冷阴极微尖阵 列场发射代替了热阴极的电子源,用光刻的栅极代替了 金属栅网,这种新型的自发光型平板显示器件实际是 CRT的平板化,兼有CRT和固体平板显示器件的优点,不 需要传统偏转系统,可平板化,无X射线,工作电压低, 比TFT-LCD更节能,可靠性高。
图7.5 分散型交流EL元件辉度-电 压(L-V)和发光效率-电压(η-V) 特性
• 分散型交流EL元件的最大问题是稳定性差,即寿命短。稳 定性与使用环境和驱动条件都有关系,对于环境来说,这 种元件的耐湿性很弱,需要钝化保护;对于驱动条件来说, 当电压一定时,随工作时间加长,发光亮度下降,尤其是 驱动频率较高时,在高辉度下工作会更快地劣化。可定义 亮度降到初期值一半的时间为寿命,或称为半衰期,第一 代EL的开发初期最长寿命仅100 h。随着荧光体粉末材料 处理条件的改善,防湿材料树脂膜注入以及改良驱动条件 等,在驱动参数为200 V、400 Hz的条件下,其寿命已能达 到2500 h。
2. 场致发射显示器件的构成
场致发射显示器件,即场致发射阵列平板显示器,或称为真空微 尖平板显示器(Mini Flat Panel,MFP),是一种新型的自发光平 板显示器件,它实际上是一种很薄的CRT显示器,其单元结构是 一个微型真空三极管(图7.2),包括一个作为阴极的金属发射 尖锥,孔状的金属栅极以及有透明导电层形成的阳极,阳极表面 涂有荧光粉。由于栅极和阳极间距离很小,但在栅极和阴极间加 上不高的电压(小于100 V)时, 在阴极的尖端会产生很强的电 场,当电场强度大于5×107 V/cm时,电子由于隧道效应从金属 内部穿出进入真空中,并受阳极正电压加速,轰击荧光粉层实现 发光显示。

无机和有机电致发光均可组合出 4种EL显示器件。对于 无机EL已经达到实用化的有薄膜型交流 EL和分散型交流EL, 其荧光体母体都是以硫化锌为主体的无机材料。薄膜型交 流EL具有高辉度、高可靠性等特点,主要用于发橙黄色光 的平板显示器;分散型交流EL价格低,容易实现多彩色显 示,常用作平面光源,如液晶显示器的背光源。对于有机 EL主要是薄膜型交流驱动电致发光元件,其它类型还没有 达到实用化。
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7.3 电致发光显示技术 7.3.1电致发光显示器件(ELD)的分类及其特征 按发光层的材料来分: 有无机电敛发光 有机电致发光两大类 按结构上又可分: 为薄膜型:薄膜型的发光层以致密的荧光体薄膜构成 分散型两种:分散型的发光层以粉末荧光体的形式构成; 从驱动方式上: 交流驱动型EL 直流驱动型EL
• 7.3.2 ELD的基本结构及工作原理 • 1. 分散型交流电致发光结构原理 • 这一类型的EL元件由Sylvania公司最早开发,为第一代EL结构形式的 代表,广泛应用于液晶显示器的背光源。 • 分散型交流EL元件的基本结构如图7.4所示。基板为玻璃或柔性塑料 板。透明电极采用ITO膜,发光层由荧光体粉末分散在有机黏接剂中 做成。荧光体粉末的母体材料是ZnS,其中添加了作为发光中心的活 化剂和Cu、Cl、I及Mn原子等,由此可得到不同的发光颜色。黏接剂 中采用介电常数较高的有机物,如氰乙基纤维素等。发光层与背电极 间设有介电体层以防止绝缘层被破坏,背电极用Al膜做成。
• ELD的发展: • 相对来说,ELD的工作电压较高,彩色化进展缓慢并且价格昂贵,因 此以往的ELD,主要使用在其它显示技术不能适应的特殊要求场合, 而今装备和系统设计者可以在更加广泛的领域应用ELD。由于ELD改进 了图像质量,具有更长的寿命和更高的可靠性,可以完全满足用户日 益增长的要求。 • 作为一种新技术,ELD显示创新的步伐非常迅速,在发光膜亮度方面 的改进、驱动电路的开发扩展了显示器寿命;亮度、对比度的重大改 善;功耗的减小;专门的灰度算法;改进包装以缩小尺寸;增强抗振 动冲击及彩色开发,所有这些使ELD应用领域不断拓展。
●采用上述方法制造的一种15cm FED单色显示器的性能如下: • 激励面积(mm2) 110×90 • 行列数 256×256 • 光点尺寸(mm2) 0.12 • 微尖密度(mm-2) 104 • 阳极-阴极空间(μm) 200 • 阴极-栅极电压(V) 80 • 阴极-阳极电压(V) 400 • 辉度(cd/m2) 150~300 • 对比度 >100︰1 • 响应时间(μs) <2 • 寿命(h) >5000 • 平均功率耗散(屏)(W/cm2) 1

电致变色主要有3种形式: (1)离子通过电解液进入材料引起变色。 (2)金属薄膜电沉积在观察电极上。 (3)彩色不溶性有机物析出在观察电极上。
• 电致变色显示有以下突出的有点:
(1)显示鲜明、清晰,优于液晶显示板。 (2)视角大,无论从什么角度看都有较好的对比度。 (3)具有存储性能,如写电压去掉且电路断开后,显示信号仍 可 保持几小时到几天,甚至一个月以上,存储功能不影响寿命。 (4)在存储状态下不消耗功率。 (5)工作电压低,仅为0.5~20 V,可与集成电路匹配。 (6)器件可做成全固体化。 电致变色显示也有一些不容忽视的缺点,如响应慢,响应速度(约 500 ms)接近秒的数量级,对频繁改变的显示,功耗大致是液晶功耗 的数百倍;往复显示的寿命不高(只有106~107次)。
图7.3 FED工作原理
7.2.2 FED发展状况
• FED本质上是由许多微型CRT组成的平板显示器,其具备 下列优点: (1)冷阴极发射。 (2)低工作电压。 (3)自发光和高亮度。 (4)宽视角和高速响应。 (5)很宽的环境温度变化范围。
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