《平板显示技术》PPT课件
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❖ 有机电致发光就是指有机材料在电流或电场 的激发作用下发光的现象，
❖ 根据所使用有机电致发光材料的不同，可分 为:
小分子材料、 高分子材料、 稀土配合物
❖ 成型加工简单，不受尺寸限制，可直接利用喷墨打印技术形 成；
❖ 全固态构造，可用于航天器、飞机、坦克等移动显示设备。
有机电致发光和有机半导体根本原理
❖ 无机晶体能带理论
❖ 有机材料中，有机分子间通过较弱的vandewaals力 相互作用形成固体，产生松散无定形构造，整个固 体分子不再保持周期性排列的构造，电子不再作离 域共有化运动，而是局域在分子上，不受其他分子 势场的影响，不形成能带。
❖ 另一种激子转移能量的方式称为Dexter能量转移， 是直接将电子或空穴转移到另外的分子上形成新的 激子的同时完成能量转移〔传递〕，它是以载流子 直接交换的方式传递能量，只有处于激发态的分子 和另外一个处于基态的分子离得很近以至于电子云 出现彼此交叠的时候，分子间间距最多只能到几个 埃，发生这种能量转移的速率也正比于给体分子发 光光谱和受体分子的吸收光谱的交叠程度。
彩色滤光片，来到达全彩色效果。
存在问题
❖ 尽管世界上众多国家和地区的研究机构和公司投入 巨资致力于有机平板显示的研究与开发〔R&D)， 但其产业化进程远低于人们预料。其原因，从科学 上讲，还有许多重大关键问题没有解决。
❖ 材料构造与发光性能，载流子传输特性，电子能态 与发光行为之间关系是调控材料发光颜色、载流子 平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据；
❖ 增加器件内载流子密度，能增加形成激子的 概率，提高器件的亮度；
❖ 调整电子、空穴传输的平衡，防止或减少因 器件中一种载流子数量过剩导致载流子通过 器件内部传输到与注入电极相对的另一个电 极而形成的漏电流，从而提高器件的效率。
❖ 有机电致发光就是指有机材料在电流或电场 的激发作用下发光的现象，
❖ 根据所使用有机电致发光材料的不同，可分 为:
小分子材料、 高分子材料、 稀土配合物
❖ 成型加工简单，不受尺寸限制，可直接利用喷墨打印技术形 成；
❖ 全固态构造，可用于航天器、飞机、坦克等移动显示设备。
有机电致发光和有机半导体根本原理
❖ 无机晶体能带理论
❖ 有机材料中，有机分子间通过较弱的vandewaals力 相互作用形成固体，产生松散无定形构造，整个固 体分子不再保持周期性排列的构造，电子不再作离 域共有化运动，而是局域在分子上，不受其他分子 势场的影响，不形成能带。
❖ 另一种激子转移能量的方式称为Dexter能量转移， 是直接将电子或空穴转移到另外的分子上形成新的 激子的同时完成能量转移〔传递〕，它是以载流子 直接交换的方式传递能量，只有处于激发态的分子 和另外一个处于基态的分子离得很近以至于电子云 出现彼此交叠的时候，分子间间距最多只能到几个 埃，发生这种能量转移的速率也正比于给体分子发 光光谱和受体分子的吸收光谱的交叠程度。
彩色滤光片，来到达全彩色效果。
存在问题
❖ 尽管世界上众多国家和地区的研究机构和公司投入 巨资致力于有机平板显示的研究与开发〔R&D)， 但其产业化进程远低于人们预料。其原因，从科学 上讲，还有许多重大关键问题没有解决。
❖ 材料构造与发光性能，载流子传输特性，电子能态 与发光行为之间关系是调控材料发光颜色、载流子 平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据；
❖ 增加器件内载流子密度，能增加形成激子的 概率，提高器件的亮度；
❖ 调整电子、空穴传输的平衡，防止或减少因 器件中一种载流子数量过剩导致载流子通过 器件内部传输到与注入电极相对的另一个电 极而形成的漏电流，从而提高器件的效率。
平板显示技术_C2 LCD_1液晶物理
近晶相液晶（Smectic）又称层状液晶
近晶相液晶按层状排列，由棒状 或条状分子呈二维有序排列组成。 层内分子长轴相互平行，其方向 可以垂直于层面或与层面成倾斜 排列。层与层之间的作用较弱， 容易滑动，因此具有二维的流动 特性。 近晶相液晶的粘度与表面张力都 较大，用手摸有似肥皂的滑涩感， 对外界的电、磁、温度变化都不 敏感。这种液晶光学上显示正的 双折射性。
Ey 2 Ex E y Ex 2 2 ( ) ( ) 2 cos E0 sin 2 cos sin cos sin
x 入射直线 偏光 偏光方向θ y
n
2
(n // n ) z
θE
0
z
液晶
液晶的光学特性II-改变入射光偏振状态
Ex E y
2 2
x 入射直线 偏光 偏光方向θ y θ= 0 θ= π/4 θ= π/2
(a) Smectic A (SmA) 每一層內，分子位置沒有次序性。 在光學上具單光軸特性，其光軸 方向與層平面垂直。 (b) Smectic C (SmC) 光學上是屬於雙光軸(Optically Biaxial)，其中一光軸沿液晶導 軸方向，另一為垂直層面方向。
w
d
d
Smectic A 相液晶的分子排列。
Smectic C 相液晶的分子排列。
胆甾相液晶（Cholesteric）
与近晶型一样具有层状结构，但层内分子 排列则与向列型液晶类似，分子长轴在层 内是相互平行的，而在垂直这个平面上， 每层分子都会旋转一个角度。 液晶整体呈螺旋结构。螺距的长度是可见 光波长的数量级。 胆甾型液晶的分子排列旋转方向可以是左 旋，也可以是右旋，当螺距与某一波长接 近时，会引起这个波长光的布拉格散射， 呈某一种色彩。 胆甾型液晶具有负的双折射性质。一定强 度的电场、磁场也可使胆甾相液晶转变为 向列相液晶。 胆甾相液晶易受外力的影响，特别对温度 敏感，由于温度主要引起螺距的改变，因 此胆甾相液晶随温度改变颜色。
平板显示技术ppt课件
④当入射光与光轴成 角度照射时，由布拉格干涉方程
n p sin n 0 , 1 ,2 ,
⑤由于胆甾相液晶分子的螺旋排列还使其在特定波长 范围内具有圆偏振二向色，
10
1 有序参量
图3-5向列相液晶分子长轴 在直角坐标系中的取向位置
11
2 液晶的各向异性 正性液晶和负性液晶在电场作用下分子的行为
（3）对应εx ≠ εy ≠ εz 的情况，一般有两个光轴方向，称为双轴 晶体，如云母、蓝宝石。 少量液晶具有双轴晶体光学特性。
18
1.3.2 单轴晶体中光的传播 (n2- n2o)[( n2o sin2θ+ n2e cos2θ) n2- n2o n2e] = 0
n2 no2 n2 no2sin2no2nne2e2co2s
v//n c/ /cc no,s vn c //cs n/i/ n
22
图3-12 射入液晶光线的前进方向
23
v//n c/ /cc no,s vn c //cs n/i/ n
由于n// >n⊥，所以液晶中光速合成方向与液晶分子长轴的夹 角变小，即进入液晶后，光线向液晶分子长轴方向靠拢。
Ex 2Ey 22ExEyco sE 2o 2si2n
(a) ( a )/ / , 0( b ) /, / 0
图3-6Np与Nn液晶在电场作用下分子的行为
12
液晶 中的 三种 形变
13
14
f 1 2 k 1 ( 1 n ) 2 k 2 [ n 2 ( n )2 ]k 3 [ n 3 ( n )2]
式中：k1l−−展曲弹性系数；k12−−扭曲弹性系数；k33−−弯 曲弹性系数。
11 12 13
n p sin n 0 , 1 ,2 ,
⑤由于胆甾相液晶分子的螺旋排列还使其在特定波长 范围内具有圆偏振二向色，
10
1 有序参量
图3-5向列相液晶分子长轴 在直角坐标系中的取向位置
11
2 液晶的各向异性 正性液晶和负性液晶在电场作用下分子的行为
（3）对应εx ≠ εy ≠ εz 的情况，一般有两个光轴方向，称为双轴 晶体，如云母、蓝宝石。 少量液晶具有双轴晶体光学特性。
18
1.3.2 单轴晶体中光的传播 (n2- n2o)[( n2o sin2θ+ n2e cos2θ) n2- n2o n2e] = 0
n2 no2 n2 no2sin2no2nne2e2co2s
v//n c/ /cc no,s vn c //cs n/i/ n
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图3-12 射入液晶光线的前进方向
23
v//n c/ /cc no,s vn c //cs n/i/ n
由于n// >n⊥，所以液晶中光速合成方向与液晶分子长轴的夹 角变小，即进入液晶后，光线向液晶分子长轴方向靠拢。
Ex 2Ey 22ExEyco sE 2o 2si2n
(a) ( a )/ / , 0( b ) /, / 0
图3-6Np与Nn液晶在电场作用下分子的行为
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液晶 中的 三种 形变
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14
f 1 2 k 1 ( 1 n ) 2 k 2 [ n 2 ( n )2 ]k 3 [ n 3 ( n )2]
式中：k1l−−展曲弹性系数；k12−−扭曲弹性系数；k33−−弯 曲弹性系数。
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《平板显示技术》课件
等离子显示技术利用气体放电发 光的原理，实现图像的显示，具 有高亮度、高对比度、视角广等
优点，但功耗较高。
04
平板显示技术应用案例
LCD显示技术的应用案例
电视
LCD液晶显示技术广泛应用于电视领域，提供高清、大屏的观看 体验。
计算机显示器
LCD液晶显示器是计算机硬件的重要组成部分，提供清晰的图像和 稳定的显示效果。
3D显示技术能够提供更加真实的视觉体验 ，也是平板显示技术的发展方向之一。
02
平板显示技术分类
LCD显示技术
总结词
液晶显示技术
详细描述
LCD（液晶显示）技术利用了液态晶体的光学性质，通过电场改变液晶分子的 排列，从而实现图像的显示。LCD技术成熟，应用广泛，是平板显示的主流技 术之一。
LED显示技术
平板显示技术的挑战与前 景
平板显示技术的挑战
技术更新迅速
平板显示技术发展迅速，不断有新技术涌现，对 传统技术构成挑战。
高成本
新型平板显示技术研发成本高，市场推广难度大 。
性能与稳定性
新型平板显示技术性能和稳定性有待提高，需要 不断改进。
平板显示技术的创新方向
柔性显示
柔性显示技术是未来平板 显示技术的发展方向，具 有可弯曲、轻薄、便携等 特点。
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目 录
• 引言 • 平板显示技术分类 • 平板显示技术原理 • 平板显示技术应用案例 • 平板显示技术的挑战与前景
01
引言
什么是平板显示技术
01
平板显示技术是一种使用电子技 术来控制和显示图像的技术，它 通过控制像素的开/关状态来显示 图像。
02
平板显示技术具有轻薄、低功耗 、高清晰度等优点，广泛应用于 电视、显示器、手机、平板电脑 等领域。
新型平板显示技术OLED
4、反应速度快：OLED显示器的反应速度非常快，可以轻松达到微秒级别。 这意味着用户在观看动态图像或视频时，不会出现拖影或模糊现象。
三、OLED的应用领域
1、智能手机：随着智能手机的日益普及，OLED显示技术在智能手机领域的 应用也日益广泛。由于OLED的自发光、高对比度、轻薄和反应速度快等特点，它 成为了智能手机制造商的首选。现在，大部分高端智能手机都采用了OLED屏幕。
4.电子纸显示技术（EPD）
电子纸显示技术是一种基于电泳原理的平板显示技术。它利用带电粒子在电 场作用下的移动实现图像显示。EPD具有反光率高、视觉舒适、可实现柔性显示 等优点，在电子书、电子标签等领域得到了广泛应用。
二、探讨平板显示技术的研究进 展
1.液晶显示技术（LCD）
近年来，液晶显示技术不断取得新的突破。其中，高分辨率、柔性化、低功 耗等方向的研究成果尤为显著。在高分辨率方面，通过采用新型像素设计，LCD 的分辨率得到了显著提升，使得图像更加细腻。在柔性化方面，柔性LCD的研制 取得了重要进展，有望在未来实现更为轻薄、可弯曲的显示产品。在低功耗方面， 通过优化背光源设计和驱动电路，LCD的功耗得到了显著降低，有助于提高设备 的续航能力。
四、未来展望
随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，OLED显示技术有望在未来几年得到 更广泛的应用。尤其是在柔性可折叠手机和可穿戴设备领域，OLED的轻薄和可弯 曲特性使其成为潜在的理想选择。此外，随着5G技术的普及和物联网的发展，智 能家居、车载娱乐系统等新兴市场也将为OLED产业带来新的增长点。
在产业趋势方面，随着越来越多的企业投入到OLED面板的生产中，OLED面板 的生产成本将逐渐降低，使得更多的消费者能够享受到OLED显示技术带来的优势。 同时，随着市场竞争的加剧，面板制造商将需要不断进行技术创新，以提高产品 的性能和降低生产成本。
平板显示技术(PDP)
PDP发光原理与结构图 发光原理与结构图
等离子显示屏的组成、 等离子显示屏的组成、结构特征
PDP像素放电、发光单元结构 像素放电、 像素放电
对放电气体的要求是： 、着火电压低； 、 对放电气体的要求是：1、着火电压低；2、辐射的真空紫外光谱与荧光粉的 激励光谱相匹配，而且强度高； 、 激励光谱相匹配，而且强度高；3、放电本身发出的可见光对荧光粉发光色纯 影响小； 、放电产生的离子对介质保护膜材料溅射小； 、化学性能稳定。 影响小；4、放电产生的离子对介质保护膜材料溅射小；5、化学性能稳定。 因此，彩色AC-PDP可以选用稀有气体 、Ne、Ar、Kr、Xe作为放电气体， 可以选用稀有气体He、 、 、 、 作为放电气体 作为放电气体， 因此，彩色 可以选用稀有气体 它们的谐振辐射波长分别为58.3nm、73.6nm、106.7nm、123.6nm、147.0 nm。 它们的谐振辐射波长分别为 、 、 、 、 。
放电气体
具有不同组成成分放电气体的着火电压、放电电流、 具有不同组成成分放电气体的着火电压、放电电流、辐射的光谱分布和强 度不同，造成彩色AC-PDP的工作电压、功耗、亮度、光效和色度等性能 的工作电压、 度不同，造成彩色 的工作电压 功耗、亮度、 存在较大差异。因此，为了使彩色AC-PDP具有优良的显示性能，必须合 具有优良的显示性能， 存在较大差异。因此，为了使彩色 具有优良的显示性能 理选择放电气体的组成成分。 理选择放电气体的组成成分。 彩色AC-PDP对放电气体的要求是：1、着火电压低；2、辐射的真空紫外 对放电气体的要求是： 、着火电压低； 、 彩色 对放电气体的要求是 光谱与荧光粉的激励光谱相匹配，而且强度高； 、 光谱与荧光粉的激励光谱相匹配，而且强度高；3、放电本身发出的可见 光对荧光粉发光色纯影响小； 、 光对荧光粉发光色纯影响小；4、放电产生的离子对介质保护膜材料溅射 可以选用稀有气体He、 、 小；5、化学性能稳定。因此，彩色 、化学性能稳定。因此，彩色AC-PDP可以选用稀有气体 、Ne、 可以选用稀有气体 Ar、Kr、Xe作为放电气体，它们的谐振辐射波长分别为 作为放电气体， 、 、 作为放电气体 它们的谐振辐射波长分别为58.3nm、73.6nm、 、 、 106.7nm、123.6nm、147.0 nm。 、 、 。
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(6) 真空荧光显示管(VFD: Vacuum Fluorescent Display) ;
(7) 激光显示 ( Laser Display)等。
15
被动显示器件的有：
（1）液晶显示(LCD: Liquid Crystal Display); （2）电致变色显示(ECD: Electro Chromatic Display)； （3）电泳显示(EPID: Electro Phoretic Image Display)； （4）铁电陶瓷显示(PLZT : Transparent Ceramics Display)等
3
平板显示技术基础
第1章 平板显示技术概 论§ 1-1 显示技术的发展与应用
1 信息社会与显示技术
信息社会的特征: 信息的生产、存储、加工、传递、处理
成为重要的产业, 信息和知识成为重要的生产力、 竞争力，也是经济成就的重要因素.
4
N·维纳的定义：“信息是人们在适应外 部世界并使这种适应反作用于外部世界的过程 中，同外部世界进行交换的内容的名称。”
等。
2.2 结构原理不同的四大类显示器
(1) 电子束显示器件(即阴极射线管CRT)
(2)平板显示器件
(3) 光学投影显示。 (4) 数码显示器件。
17
2.3 平板显示器件的现状及其发展方
2.3.1 液晶显示器
向
• 液晶显示器分有源矩阵LCD(AMLCD)和无源矩 阵LCD(PMLCD)。
2.3.1.1 有源矩阵LCD(AMLCD)
大面积玻璃基板生产主要技术代的情况
生产线世代
Gen1 Gen2 Gen3 Gen3.5 Gen4 Gen5 Gen6 Gen7 Gen8 Gen9
玻璃基板尺寸/mm2
(7) 激光显示 ( Laser Display)等。
15
被动显示器件的有：
（1）液晶显示(LCD: Liquid Crystal Display); （2）电致变色显示(ECD: Electro Chromatic Display)； （3）电泳显示(EPID: Electro Phoretic Image Display)； （4）铁电陶瓷显示(PLZT : Transparent Ceramics Display)等
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平板显示技术基础
第1章 平板显示技术概 论§ 1-1 显示技术的发展与应用
1 信息社会与显示技术
信息社会的特征: 信息的生产、存储、加工、传递、处理
成为重要的产业, 信息和知识成为重要的生产力、 竞争力，也是经济成就的重要因素.
4
N·维纳的定义：“信息是人们在适应外 部世界并使这种适应反作用于外部世界的过程 中，同外部世界进行交换的内容的名称。”
等。
2.2 结构原理不同的四大类显示器
(1) 电子束显示器件(即阴极射线管CRT)
(2)平板显示器件
(3) 光学投影显示。 (4) 数码显示器件。
17
2.3 平板显示器件的现状及其发展方
2.3.1 液晶显示器
向
• 液晶显示器分有源矩阵LCD(AMLCD)和无源矩 阵LCD(PMLCD)。
2.3.1.1 有源矩阵LCD(AMLCD)
大面积玻璃基板生产主要技术代的情况
生产线世代
Gen1 Gen2 Gen3 Gen3.5 Gen4 Gen5 Gen6 Gen7 Gen8 Gen9
玻璃基板尺寸/mm2
平板显示技术：第五章 PDP
交流等离子体（AC-PDP）主要类型
(a)对向放电型AC-PDP
(b) 表面放电型AC-PDP
AC-PDP依据电极的安排分为二电极对向放电（Column Discharge）和三电极表面放电（Surface Discharge）两种结构。
25
新型显示技术
2电极放电PDP 如何发光形成图形
Y3 Y2 Y1
12
新型显示技术
放电胞的发光
1）气体放电过程，即惰性气体在外加电信号的作 用下产生放电，使原子受激而跃迁，发射出真空紫 外线(<200nm)的过程； 2）荧光粉发光过程，即气体放电所产生的紫外线， 激发光致荧光粉发射可见光的过程。
13
新型显示技术
PDP显示屏放电单元
14
新型显示技术
等离子（PDP）显示技术的发展历程
18
新型显示技术
PDP的放电特性及发光机理
当辉光放电时，在放电管内形成明暗交替的辉光放电区。 其中包括负辉区、法拉弟暗区、正柱区（等离子区）、阴 极光层和阳极辉区。其中以负辉区发光最强，是作为PDP 的主要发光源. 正柱区的本质是等离子体，发光区域最大, 因此对光通量 的贡献也最大。可用来激发荧光粉使其发光，常用于荧光 灯等光源。如日光灯就是利用正柱区发光，光效高达 80lm/W。
阴极光层
负辉区 正柱区
阳极辉区
辉光放电的 光区分布
阿斯顿暗区 阴极暗区 法拉第暗区 阳极暗区
I
光 强 电 位 场 强 空间电 荷密度
Vc
V
dc
EZ
n_ n+
正常辉光放电光区和其它参量的分布
20
新型显示技术
5.1.3 等离子显示器放电类型
平板显示技术第一章
有机发光显示
☺ 更轻更薄、色彩饱和度更好、无视角问题、主动发光，节省功耗、温度耐受性好、响应速度快、 工艺较为简单、易于实现柔性和透明显示 造价较低
工艺尚不十分成熟，技术垄断
2016年OLED显示产业市场规模将达62亿美元，其中手机主显示 屏将是主要应用，市场规模约30亿美元，OLED TV将是第二大应 用，预计将达20亿美元
平板显示技术
平板显示技术第一章
主讲人简介
李娟，2005年毕业于南开大学信息学院，博士。2006年晋升为南 开大学副教授级，在香港科技大学做访问学者近2年
长期从事新型薄膜光电子、微电子材料与器件研究和新型显示技 术的研究工作。作为项目主要参加者、完成了国家十一五和“863” 国家重点攻关项目，作为项目负责人，承担了国家自然科学基金， 天津市自然科学基金以及国家863计划平板显示专项的重大项目， 专利十余项，重要论文40于篇
平板显示技术第一章
课程讲授和考核的方式
课程以教师讲授和讨论相结合的方式， 使同学们即学到与新型显示技术相关的 专业知识，同时培养出积极思考的习惯 和良好的思维方式，达到教学相长，教 师和同学共同提高科学素养的目的。
课程的考核根据讨论、课上提问和最终 课程论文的综合成绩给分。
平板显示技术第一章
课程概括
平板显示技术第一章
偏光斜辟(PBS)
这是在直角棱镜的斜边上生长多层 膜而成的。入射角为45o，由于多层 表面对不同的偏振状态的光有不同 的反射而产生偏振效应。(PBS)中不 涉及双折射。
在新型薄膜光电子、微电子材料与器件研究和新型显示技术方向 研究方向招收培养研究生，并与香港科技大学，韩国庆熙大学等 拥有密切合作关系。
平板显示技术第一章
参考书
作者：应根裕，胡文波， 邱勇 等编著
☺ 更轻更薄、色彩饱和度更好、无视角问题、主动发光，节省功耗、温度耐受性好、响应速度快、 工艺较为简单、易于实现柔性和透明显示 造价较低
工艺尚不十分成熟，技术垄断
2016年OLED显示产业市场规模将达62亿美元，其中手机主显示 屏将是主要应用，市场规模约30亿美元，OLED TV将是第二大应 用，预计将达20亿美元
平板显示技术
平板显示技术第一章
主讲人简介
李娟，2005年毕业于南开大学信息学院，博士。2006年晋升为南 开大学副教授级，在香港科技大学做访问学者近2年
长期从事新型薄膜光电子、微电子材料与器件研究和新型显示技 术的研究工作。作为项目主要参加者、完成了国家十一五和“863” 国家重点攻关项目，作为项目负责人，承担了国家自然科学基金， 天津市自然科学基金以及国家863计划平板显示专项的重大项目， 专利十余项，重要论文40于篇
平板显示技术第一章
课程讲授和考核的方式
课程以教师讲授和讨论相结合的方式， 使同学们即学到与新型显示技术相关的 专业知识，同时培养出积极思考的习惯 和良好的思维方式，达到教学相长，教 师和同学共同提高科学素养的目的。
课程的考核根据讨论、课上提问和最终 课程论文的综合成绩给分。
平板显示技术第一章
课程概括
平板显示技术第一章
偏光斜辟(PBS)
这是在直角棱镜的斜边上生长多层 膜而成的。入射角为45o，由于多层 表面对不同的偏振状态的光有不同 的反射而产生偏振效应。(PBS)中不 涉及双折射。
在新型薄膜光电子、微电子材料与器件研究和新型显示技术方向 研究方向招收培养研究生，并与香港科技大学，韩国庆熙大学等 拥有密切合作关系。
平板显示技术第一章
参考书
作者：应根裕，胡文波， 邱勇 等编著
平板显示技术.
南京国显电子公司
只是Y电极加图像信号、X1电极加扫描信号时，场效应 晶体管T3导通，图像信号便通过T3加液晶像素L'C'11 上，便它出现图像，同时对电容电C2充电；同样由于 C2的作用，在扫描信号消失后，T3的导通时间也会延 迟一段时间，以实现灰度调制。
南京国显电子公司
平板显示器件的驱动电路 （以LCM为例）
• • • • • • LCM常用IC的封装形式 SMT方式的驱动 COB方式的驱动 TAB方式的驱动 COF方式的驱动 COG方式的驱动
南京国显电子公司
LCM常用IC的封装形式
• • • • SOP(Small Outline Package) QFP(Quad Flat Package) CHIP (DIE、裸片) TCP(Tape Carrier Package)
「TFT-LCD」内有二片偏光角度相互垂直的偏光片及二片玻 璃，只要加电就可以让液晶改变光的方向，液晶可以把光留 在显示器里，也可以让它通过最上面的玻璃，最后就变成屏 幕上的色彩明暗变化了。 南京国显电子公司
除了偏光片外，「液晶显示器」里还有一片布满薄膜晶体管 的玻璃，一片有红绿蓝(R.G.B.)叁种颜色的彩色滤光片及背光 源。当屏幕要显示蓝天时，有晶体管的玻璃就会动作，只让 蓝光可以穿透彩色滤光片，而将红色光及绿色光挡在显示屏 里面，这样我们在显示屏上就只能看到蓝色的光了。
南京国显电子公司
部分通过可以从两 个方面理解，一是 强度，那么这就会 产生明暗有了灰度 等级；二是色彩， 大家都知道白光其 实是由三基色混合 而成，我们可以考 虑控制每种颜色光线通过多少，这样就出现了彩色（就 像水彩颜料，三基色混合的比例不同就可以得到其它任 何不同的色彩）。这些都是无源矩阵(Passive Matrix)的 方式，说它是无源矩阵主要是从液晶的角度来说的，因 为在这些方式里面液晶都是接受电信号作出反应以达到 相应的效果，是被动的。
只是Y电极加图像信号、X1电极加扫描信号时，场效应 晶体管T3导通，图像信号便通过T3加液晶像素L'C'11 上，便它出现图像，同时对电容电C2充电；同样由于 C2的作用，在扫描信号消失后，T3的导通时间也会延 迟一段时间，以实现灰度调制。
南京国显电子公司
平板显示器件的驱动电路 （以LCM为例）
• • • • • • LCM常用IC的封装形式 SMT方式的驱动 COB方式的驱动 TAB方式的驱动 COF方式的驱动 COG方式的驱动
南京国显电子公司
LCM常用IC的封装形式
• • • • SOP(Small Outline Package) QFP(Quad Flat Package) CHIP (DIE、裸片) TCP(Tape Carrier Package)
「TFT-LCD」内有二片偏光角度相互垂直的偏光片及二片玻 璃，只要加电就可以让液晶改变光的方向，液晶可以把光留 在显示器里，也可以让它通过最上面的玻璃，最后就变成屏 幕上的色彩明暗变化了。 南京国显电子公司
除了偏光片外，「液晶显示器」里还有一片布满薄膜晶体管 的玻璃，一片有红绿蓝(R.G.B.)叁种颜色的彩色滤光片及背光 源。当屏幕要显示蓝天时，有晶体管的玻璃就会动作，只让 蓝光可以穿透彩色滤光片，而将红色光及绿色光挡在显示屏 里面，这样我们在显示屏上就只能看到蓝色的光了。
南京国显电子公司
部分通过可以从两 个方面理解，一是 强度，那么这就会 产生明暗有了灰度 等级；二是色彩， 大家都知道白光其 实是由三基色混合 而成，我们可以考 虑控制每种颜色光线通过多少，这样就出现了彩色（就 像水彩颜料，三基色混合的比例不同就可以得到其它任 何不同的色彩）。这些都是无源矩阵(Passive Matrix)的 方式，说它是无源矩阵主要是从液晶的角度来说的，因 为在这些方式里面液晶都是接受电信号作出反应以达到 相应的效果，是被动的。
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信息是指通信系统传输和处理的对象， 泛指消息和信号的具体内容和意义
5
人类获取信息的方式
人类感知外界信息依靠眼、耳、鼻、舌、身(皮 肤)所具有的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。
人的各种感觉器官从外界获得的信息的比例: 电视和网络技术普及之前是:
视觉占60％，听觉占20％，触觉占15％，味觉占 3％，嗅觉占2％。 电视和网络技术普及之后是:
商品化时间
1990 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2005 2007 2009
资本支出/百万美元0 2500 3000
25
5G以上LCD电视切割数
代数
基片/mm2
22英寸 27英寸 32英寸 37英寸 46英寸 52英寸 57英寸
(6) 真空荧光显示管(VFD: Vacuum Fluorescent Display) ;
(7) 激光显示 ( Laser Display)等。
15
被动显示器件的有：
（1）液晶显示(LCD: Liquid Crystal Display); （2）电致变色显示(ECD: Electro Chromatic Display)； （3）电泳显示(EPID: Electro Phoretic Image Display)； （4）铁电陶瓷显示(PLZT : Transparent Ceramics Display)等
AMLCD的优点是：高性能、彩色、高分辨率、响 应快和薄，主要用于个人视频用品(TV等)、笔 记本电脑和桌上监视器。
AMLCD技术现状(2006年)是：亮度>3000cd／m2；对
比度，200000：1；彩色>24bit模拟；帧频：
120Hz；分辨力>130dpi(每英寸点数)；视角：水
平+／-89°，垂直+／-80°；大小：1.3-117cm
CRT的缺点：体积大和笨重，屏面内有光散射，图像有闪烁和 抖动，最大的直观显示尺寸限制在114cm，无数字寻址，图像 有畸变，应用电压很高(2万伏左右) ，有辐射，在荫罩彩管 内分辨力受限制。
11
1897年，德国学者布劳恩(K．F．Braun)发明了阴 极射线管(CRT)，这成为现代电子显示技术的起点。
20
2.3.3 电致发光板(EL)
EL分薄膜型与粉末型两大类，每一类中又分交流与直流两种。 目前只有交流薄膜电致发光板(ACI'FEL)最先进，其他类型 由于寿命和彩色问题致使无人投资。
ACTFEL主要特点是：低成本、高可靠，三原色 彩色都有合理的发光效率0.8-51m／W；具有很尖的阈值， 即信息容量高、长寿命。 ACIFEL的现状是：亮度为200cd／m2；对比度为300：1; 彩 色为16；帧频>60Hz；分辨力>100dpi；视角：水平+／80°，垂直十／-80°；尺寸：7.6-33cm。
据广东省信息产业厅厅长温国辉介绍，目前，全球4大平板显示企业中，广 东已引进其中3家大型液晶电视模组项目，设计产能超过5000万片，占全球四分 之一。佛山奇美、广州LGD、惠州TCL、三星均开始二期工程建设，全省形成了 千余家大中小平板整机及配套企业群体。
在引进国外技术的同时，广东还不断加强自主创新，自主研制出液晶电视集 成制造“南海机型”，降低制造成本20％以上。
22
2.3.6 场发射显示器(FED)
FED曾被认为是CRT的最好继承者，兼有CRT与LCD的优 点，投资者一度很多。但是由于结构复杂，寿命、支撑等 问题尚未彻底解决，因此一些公司纷纷放弃投资，使FED的 研制工作受到影响。
FED目前的技术状况是：亮度100cd／m2；对比度100：1; 彩色：26，模拟方式；帧频>60Hz；分辨力为100dpi; 视 角在水平和垂直方向均为+／-80°；大小：7.6-33cm。
（46in），1920×1080象素。
18
2.3.1.2 无源矩阵LCD(PMLCD)
PMLCD的优点是：价格便宜、不错的性能，主要 用于消费类电子产品和通信(手机等)产品，在低功 率单色以及低性能的应用领域占有优势。
PMLCD的技术现状是： 亮度：30%-50％的反射 率下为100cd／m2； 对比度：5：1-40：1；彩色： 单色到多色(218)；帧频：> 20Hz；分辨力：5-70dpi； 视角：水平+／-50°，垂直+／-25°；大小：7.6178cm。
5
1100×1300
8
6
6
1500×1850
15
10
8
6
7
1870×2200
15
12
8
6
8
2160×2460
15
12
8
6
9
2400×2800
18
15
12
8
6
26
全球各代生产线分布预测
27
广东成为全球最大的液晶电视模组制造基地
出自：SEMI 编辑 冯磊(2009-02-13)
据新华网报道，记者昨（2.11）天从广东省信息产业厅获悉，广东省已成为全 球最大液晶电视模组制造基地，去年广东省液晶电视产量达2100万台，同比增长 56％。
1951年，劳乌(H．B．Law)研制成功荫罩式彩色显像 管，到1954年正式播送彩色电视节目，开创了彩色显 示的新纪元。
12
1888年奥地利植物学家莱尼茨尔（F．Reinitge） 首先观察到液晶现象。 1889年，德国物理学家莱曼(O．Lehmann)观察到同样 的现象，并发现呈浑浊状液体的中间具有和晶体相似 的性质 液晶的发展在1961年出现了转折点。……
19
2.3.2 等离子体显示器(PDP)
ACPDP的优点是：均匀性好，全彩色，有记忆功能，无闪 烁，长寿命(大于5万小时)，坚固性好，有尖锐的阈值、 结构简单和大屏幕(大于130 cm)。
ACPDP的缺点是：投资大，成本高，采用高压驱动器(约 200V)，电子线路复杂以及发光效率不够高(1.51m／W)。
• ACPDP现已达到的水平是：亮度为350-500cd／m2；发光效率为 1.51m／W；50英寸分辨力可达HDTV。100~127cm级的ACPDP大型电 视已商品化。一般认为PDP在30-60英寸大型平板显示中最具优势， 产值年增长率达38％，今后将在大屏幕壁挂电视、HDTV、计算机 工作站和多媒体显示等领域形成巨大的应用市场
将各种非电学量的信息，如声、光、热、力、数、气氛等的信息源通过 一定的传感器、处理器进行感知和处理传输给显示装置，再由显示装置 进行处理、转换，最后由显示器件转换为人类视觉可识别的信息(如文 字、图形、图像等)。
8
信息显示技术: 把非电学量的信息转换成电信号，再 把电信号转换成文字、图形、图像之 类的可见光信号的一门科学。
21
2.3.4 真空荧光管显示(VFD)
• VFD主要特点是对于低信息容量显示成本很低、长寿命、 坚固，主要用于可大量生产的小尺寸显示器，在消费类电 子显示、仪表、汽车等要求主动发光显示方面很受欢迎。
2.3.5 有机发光二极管 (OLED)
OLED的特点是：低电压5-20V，低功耗、自发光、高亮度、 高对比度，薄、轻，单片结构，重量只有LCD的一半，加 工不复杂，可以彩色化，发光效率高，快速响应，宽视角， 有望发展成低价格。
等。
2.2 结构原理不同的四大类显示器
(1) 电子束显示器件(即阴极射线管CRT)
(2)平板显示器件
(3) 光学投影显示。 (4) 数码显示器件。
17
2.3 平板显示器件的现状及其发展方
2.3.1 液晶显示器
向
• 液晶显示器分有源矩阵LCD(AMLCD)和无源矩 阵LCD(PMLCD)。
2.3.1.1 有源矩阵LCD(AMLCD)
（2）现代显示 ISSN 1006-6268 CN11-3670/TN
2
平板显示技术基础
第1章 平板显示技术概论 第2章 视觉与光的量度 第3章 液晶显示的物理基础 第4章 液晶显示器件 第5章 液晶显示器件的驱动技术 第6章 液晶显示模块及其应用 第7章 背光源及其辅助电路 第8章 设计与制造工艺 第9章 有机发光显示器件简介
2.2 按显示的结构原理分类： 电子束显示、平板显示、光学投影显示和
数码显示四大类。
16
属于被动显示器件的有： （1）液晶显示(LCD: Liquid Crystal Display); （2）电致变色显示(ECD: Electro Chromatic Display)； （3）电泳显示(EPID: Electro Phoretic Image Display)； （4）铁电陶瓷显示(PLZT : Transparent Ceramics Display)
9
2 显示器件的发展与分类
2.1 平板显示器(FPD)与阴极射线管(CRT)
平板显示器(FPD):
扁平度（显示画面的对角线与其厚度的比）大于4的显示 器
10
CRT的优点： 很低的价格，高性价比，调整分辨力很容易，形状和大
小变化很大，寻址极为简单，只用7根导线，好的可视性， 非常好的发光效率，非常丰富的彩色，非常好的寿命特性， 响应速度高，非常好的彩色和灰度，大规模生产基础。
视觉占83％，听觉占11％，触觉占3.5％，嗅觉 占1.5％,味觉占1％。
6
显示技术的意义 显示就是将各种信息转化为视觉信 息再传达给他人的过程，实现这种转化、 传达的技术称为显示技术。
现代显示技术是一种以现代科学技术为基础，最 大限度地采用现代科学技术的成果的显示技术。
7
现代显示技术的基本特点
大面积玻璃基板生产主要技术代的情况
生产线世代
Gen1 Gen2 Gen3 Gen3.5 Gen4 Gen5 Gen6 Gen7 Gen8 Gen9
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人类获取信息的方式
人类感知外界信息依靠眼、耳、鼻、舌、身(皮 肤)所具有的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。
人的各种感觉器官从外界获得的信息的比例: 电视和网络技术普及之前是:
视觉占60％，听觉占20％，触觉占15％，味觉占 3％，嗅觉占2％。 电视和网络技术普及之后是:
商品化时间
1990 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2005 2007 2009
资本支出/百万美元0 2500 3000
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5G以上LCD电视切割数
代数
基片/mm2
22英寸 27英寸 32英寸 37英寸 46英寸 52英寸 57英寸
(6) 真空荧光显示管(VFD: Vacuum Fluorescent Display) ;
(7) 激光显示 ( Laser Display)等。
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被动显示器件的有：
（1）液晶显示(LCD: Liquid Crystal Display); （2）电致变色显示(ECD: Electro Chromatic Display)； （3）电泳显示(EPID: Electro Phoretic Image Display)； （4）铁电陶瓷显示(PLZT : Transparent Ceramics Display)等
AMLCD的优点是：高性能、彩色、高分辨率、响 应快和薄，主要用于个人视频用品(TV等)、笔 记本电脑和桌上监视器。
AMLCD技术现状(2006年)是：亮度>3000cd／m2；对
比度，200000：1；彩色>24bit模拟；帧频：
120Hz；分辨力>130dpi(每英寸点数)；视角：水
平+／-89°，垂直+／-80°；大小：1.3-117cm
CRT的缺点：体积大和笨重，屏面内有光散射，图像有闪烁和 抖动，最大的直观显示尺寸限制在114cm，无数字寻址，图像 有畸变，应用电压很高(2万伏左右) ，有辐射，在荫罩彩管 内分辨力受限制。
11
1897年，德国学者布劳恩(K．F．Braun)发明了阴 极射线管(CRT)，这成为现代电子显示技术的起点。
20
2.3.3 电致发光板(EL)
EL分薄膜型与粉末型两大类，每一类中又分交流与直流两种。 目前只有交流薄膜电致发光板(ACI'FEL)最先进，其他类型 由于寿命和彩色问题致使无人投资。
ACTFEL主要特点是：低成本、高可靠，三原色 彩色都有合理的发光效率0.8-51m／W；具有很尖的阈值， 即信息容量高、长寿命。 ACIFEL的现状是：亮度为200cd／m2；对比度为300：1; 彩 色为16；帧频>60Hz；分辨力>100dpi；视角：水平+／80°，垂直十／-80°；尺寸：7.6-33cm。
据广东省信息产业厅厅长温国辉介绍，目前，全球4大平板显示企业中，广 东已引进其中3家大型液晶电视模组项目，设计产能超过5000万片，占全球四分 之一。佛山奇美、广州LGD、惠州TCL、三星均开始二期工程建设，全省形成了 千余家大中小平板整机及配套企业群体。
在引进国外技术的同时，广东还不断加强自主创新，自主研制出液晶电视集 成制造“南海机型”，降低制造成本20％以上。
22
2.3.6 场发射显示器(FED)
FED曾被认为是CRT的最好继承者，兼有CRT与LCD的优 点，投资者一度很多。但是由于结构复杂，寿命、支撑等 问题尚未彻底解决，因此一些公司纷纷放弃投资，使FED的 研制工作受到影响。
FED目前的技术状况是：亮度100cd／m2；对比度100：1; 彩色：26，模拟方式；帧频>60Hz；分辨力为100dpi; 视 角在水平和垂直方向均为+／-80°；大小：7.6-33cm。
（46in），1920×1080象素。
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2.3.1.2 无源矩阵LCD(PMLCD)
PMLCD的优点是：价格便宜、不错的性能，主要 用于消费类电子产品和通信(手机等)产品，在低功 率单色以及低性能的应用领域占有优势。
PMLCD的技术现状是： 亮度：30%-50％的反射 率下为100cd／m2； 对比度：5：1-40：1；彩色： 单色到多色(218)；帧频：> 20Hz；分辨力：5-70dpi； 视角：水平+／-50°，垂直+／-25°；大小：7.6178cm。
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1100×1300
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全球各代生产线分布预测
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广东成为全球最大的液晶电视模组制造基地
出自：SEMI 编辑 冯磊(2009-02-13)
据新华网报道，记者昨（2.11）天从广东省信息产业厅获悉，广东省已成为全 球最大液晶电视模组制造基地，去年广东省液晶电视产量达2100万台，同比增长 56％。
1951年，劳乌(H．B．Law)研制成功荫罩式彩色显像 管，到1954年正式播送彩色电视节目，开创了彩色显 示的新纪元。
12
1888年奥地利植物学家莱尼茨尔（F．Reinitge） 首先观察到液晶现象。 1889年，德国物理学家莱曼(O．Lehmann)观察到同样 的现象，并发现呈浑浊状液体的中间具有和晶体相似 的性质 液晶的发展在1961年出现了转折点。……
19
2.3.2 等离子体显示器(PDP)
ACPDP的优点是：均匀性好，全彩色，有记忆功能，无闪 烁，长寿命(大于5万小时)，坚固性好，有尖锐的阈值、 结构简单和大屏幕(大于130 cm)。
ACPDP的缺点是：投资大，成本高，采用高压驱动器(约 200V)，电子线路复杂以及发光效率不够高(1.51m／W)。
• ACPDP现已达到的水平是：亮度为350-500cd／m2；发光效率为 1.51m／W；50英寸分辨力可达HDTV。100~127cm级的ACPDP大型电 视已商品化。一般认为PDP在30-60英寸大型平板显示中最具优势， 产值年增长率达38％，今后将在大屏幕壁挂电视、HDTV、计算机 工作站和多媒体显示等领域形成巨大的应用市场
将各种非电学量的信息，如声、光、热、力、数、气氛等的信息源通过 一定的传感器、处理器进行感知和处理传输给显示装置，再由显示装置 进行处理、转换，最后由显示器件转换为人类视觉可识别的信息(如文 字、图形、图像等)。
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信息显示技术: 把非电学量的信息转换成电信号，再 把电信号转换成文字、图形、图像之 类的可见光信号的一门科学。
21
2.3.4 真空荧光管显示(VFD)
• VFD主要特点是对于低信息容量显示成本很低、长寿命、 坚固，主要用于可大量生产的小尺寸显示器，在消费类电 子显示、仪表、汽车等要求主动发光显示方面很受欢迎。
2.3.5 有机发光二极管 (OLED)
OLED的特点是：低电压5-20V，低功耗、自发光、高亮度、 高对比度，薄、轻，单片结构，重量只有LCD的一半，加 工不复杂，可以彩色化，发光效率高，快速响应，宽视角， 有望发展成低价格。
等。
2.2 结构原理不同的四大类显示器
(1) 电子束显示器件(即阴极射线管CRT)
(2)平板显示器件
(3) 光学投影显示。 (4) 数码显示器件。
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2.3 平板显示器件的现状及其发展方
2.3.1 液晶显示器
向
• 液晶显示器分有源矩阵LCD(AMLCD)和无源矩 阵LCD(PMLCD)。
2.3.1.1 有源矩阵LCD(AMLCD)
（2）现代显示 ISSN 1006-6268 CN11-3670/TN
2
平板显示技术基础
第1章 平板显示技术概论 第2章 视觉与光的量度 第3章 液晶显示的物理基础 第4章 液晶显示器件 第5章 液晶显示器件的驱动技术 第6章 液晶显示模块及其应用 第7章 背光源及其辅助电路 第8章 设计与制造工艺 第9章 有机发光显示器件简介
2.2 按显示的结构原理分类： 电子束显示、平板显示、光学投影显示和
数码显示四大类。
16
属于被动显示器件的有： （1）液晶显示(LCD: Liquid Crystal Display); （2）电致变色显示(ECD: Electro Chromatic Display)； （3）电泳显示(EPID: Electro Phoretic Image Display)； （4）铁电陶瓷显示(PLZT : Transparent Ceramics Display)
9
2 显示器件的发展与分类
2.1 平板显示器(FPD)与阴极射线管(CRT)
平板显示器(FPD):
扁平度（显示画面的对角线与其厚度的比）大于4的显示 器
10
CRT的优点： 很低的价格，高性价比，调整分辨力很容易，形状和大
小变化很大，寻址极为简单，只用7根导线，好的可视性， 非常好的发光效率，非常丰富的彩色，非常好的寿命特性， 响应速度高，非常好的彩色和灰度，大规模生产基础。
视觉占83％，听觉占11％，触觉占3.5％，嗅觉 占1.5％,味觉占1％。
6
显示技术的意义 显示就是将各种信息转化为视觉信 息再传达给他人的过程，实现这种转化、 传达的技术称为显示技术。
现代显示技术是一种以现代科学技术为基础，最 大限度地采用现代科学技术的成果的显示技术。
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现代显示技术的基本特点
大面积玻璃基板生产主要技术代的情况
生产线世代
Gen1 Gen2 Gen3 Gen3.5 Gen4 Gen5 Gen6 Gen7 Gen8 Gen9