各種顯示器的特點(diǎn)

各種顯示器的特點(diǎn)第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一新型顯示器的發(fā)展概況目前在國(guó)際上，繼CRT顯示器之后已經(jīng)開發(fā)成功的新型顯示器一共有十多種，其中有：LCD、PDP、DLP、LCOS、OLED、SED、TDEL、FED、ELD、LD

等，這些顯示器大多數(shù)屬于平板數(shù)字顯示器?，F(xiàn)在已經(jīng)商品化的大約只有5、6種，其中LCD和PDP仍是目前新型數(shù)字顯示器的主流，LCD和PDP顯示器分別約占新顯示器市場(chǎng)中的70%和10%，其余20%為其它平板數(shù)字顯示器。第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一什么是平板數(shù)字顯示器第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一平板數(shù)字顯示器的掃描方式第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD顯示器簡(jiǎn)介

LCD顯示器的全稱為L(zhǎng)iquidCrystalDisplay液晶顯示器，它還可以分TN-LCD、STN-LCD、DSTN-LCD、TFT-LCD等多種。TN-LCD稱為扭曲向列型(TwistedNematic)液晶顯示器，STN-LCD稱為超扭曲向列型(SuperTN)液晶顯示器，DSTN-LCD稱為雙掃描超扭曲向列型(DualScanTwistedNematic))液晶顯示器，TFT-LCD稱為薄膜晶體管型(ThinFilmTransistor)液晶顯示器。前三種多用于電腦顯示器，后一種主要用于大屏幕電視機(jī)圖像顯示器。第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一液晶的分子排列

第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD顯示的原理1第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD顯示的原理2第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

TN和STN在結(jié)構(gòu)上的主要不同為液晶分子的扭曲角，TN的扭曲角為90°，STN的扭曲角為90°~270°。隨著扭曲角及偏光片角度的不同STN可以有黃綠模式、藍(lán)模式、灰模式等。TN有正性和負(fù)性等。STN比TN具有更高路數(shù)的驅(qū)動(dòng)能力和優(yōu)異的電光性能。

DSTN在本質(zhì)上與STN沒有區(qū)別，只是顯示器的掃描方式不同，DSTN顯示器把圖像分成上下兩部份，同時(shí)進(jìn)行掃描。

FSTN在STN的基礎(chǔ)上加上補(bǔ)償膜，可以補(bǔ)償?shù)鬝TN的干涉顏色，實(shí)現(xiàn)真正的黑白顯示。補(bǔ)償膜角度不同可以有正性（白底黑字）和負(fù)性（黑底白字）的顯示。TN與STN、DSTN、FSTN的區(qū)別第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

LCD產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD的主要工藝流程

第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一光刻：在ITO表面形成要求形狀的電極

LCD生產(chǎn)工藝

第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD生產(chǎn)工藝定向?qū)油扛玻涸诓ＡП砻婢鶆蛲扛惨粚佣ㄏ驅(qū)?/p>

絲印成盒：將上下兩片玻璃用絲印膠黏結(jié)在一起，形成一個(gè)空盒

第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD的生產(chǎn)工藝第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一各種矩陣LCD的比較第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD的背光結(jié)構(gòu)第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一CCFL(冷陰極熒光燈)特性：高亮度，3000-4000cd/m2，長(zhǎng)壽命(約20,000小時(shí))，低發(fā)熱量，亮白色光。

CCFL背光結(jié)構(gòu)第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LED(發(fā)光二極管)特性：光亮度均勻，壽命長(zhǎng)(約100,000小時(shí))

，低電壓(支流)驅(qū)動(dòng)，不需要逆變器，顏色豐富。LED背光結(jié)構(gòu)第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LCD亮度低的原因第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

LCD顯示器已經(jīng)有30多年的歷史，不過它的技術(shù)一直在進(jìn)步，技術(shù)性能一直在提高，特別是最近幾年，由于TFT-LCD的性能價(jià)格比大幅提高，使它在大屏幕電視顯示器中的地位快速提升，目前，它在大屏幕電視顯示器中已經(jīng)穩(wěn)坐第一把交椅。TFT-LCD的性能價(jià)格比大幅提高的主要原因，是因?yàn)槭畮啄昵癓CD顯示屏的生產(chǎn)技術(shù)突然由日本轉(zhuǎn)移到臺(tái)灣人手中，特別是2000年以后，大陸突然放松對(duì)進(jìn)口電子產(chǎn)品的限制，使大陸對(duì)LCD顯示屏需求的大幅增加，同時(shí)也刺激了臺(tái)灣LCD產(chǎn)業(yè)鏈的快速建立和生產(chǎn)效率的膨脹，LCD的生產(chǎn)規(guī)模，幾年來一直沿著每年新增一代生產(chǎn)線的直線速度增長(zhǎng)，目前臺(tái)灣的七家LCD顯示屏生產(chǎn)企業(yè)（友達(dá)光電、奇美電子、中華映管、廣輝電子、元太科技、聯(lián)友光電、康寧）的產(chǎn)量已經(jīng)占去世界的半邊江山。LCD顯示器的現(xiàn)狀第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

前幾年中國(guó)已經(jīng)開始大量引進(jìn)LCD顯示屏的生產(chǎn)技術(shù)，其中有京東方、上廣電，還有深圳聚龍光電等，這些企業(yè)投資巨大，但經(jīng)濟(jì)效益都不好，并且這些年來一直出現(xiàn)大規(guī)模虧損。根據(jù)媒體報(bào)道，上廣電去年虧損18億人民幣，已經(jīng)接近倒閉的邊緣。主要原因是平板顯示屏的產(chǎn)量增長(zhǎng)太快，市場(chǎng)很容易出現(xiàn)飽和，加上自己沒有關(guān)鍵技術(shù)，全部靠技術(shù)引進(jìn)，生產(chǎn)成本比別人的高。不過，就全世界的平板顯示器生產(chǎn)企業(yè)而言，也沒有幾家賺錢的，因?yàn)樽?000年以來，全世界在平板顯示器生產(chǎn)線方面的投資已經(jīng)超過3000多億美金，按目前的需求和價(jià)格，就平均而言，世界上沒有一家企業(yè)是可以賺錢的。例如，今年一季度，臺(tái)灣TFT-LCD面板主要生產(chǎn)商，友達(dá)和奇美各虧損6億多美元。LCD顯示器發(fā)展的困境第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

PDP是PlasmaDisplayPanel的簡(jiǎn)寫，也稱等離子體顯示器。PDP顯示器的出現(xiàn)要比LCD顯示器晚很多，但作為大屏幕顯示器PDP卻比TFT-LCD大屏幕顯示器早好幾年，本來PDP顯示器也是一種很有發(fā)展前途的大屏幕顯示器，但由于生產(chǎn)技術(shù)大部分壟斷在日本人手中，技術(shù)擴(kuò)散比較慢，產(chǎn)業(yè)鏈建立很慢，跟隨PDP發(fā)展的中國(guó)企業(yè)很少，所以它一直都發(fā)展不起來。PDP顯示器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)比度比LCD高，特別適用于做大屏幕電視。目前世界上生產(chǎn)PDP等離子顯示屏的廠家主要在日本和南韓，國(guó)內(nèi)只有長(zhǎng)虹一家，因此，PDP顯示屏的主要市場(chǎng)基本在國(guó)外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相對(duì)來說比較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如TFT-LCD顯示屏。PDP顯示器簡(jiǎn)介第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一PDP顯示器的工作原理第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一PDP顯示器的構(gòu)造第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

SED（Surface-conductionElectron-emitterDisplay）顯示屏是東芝公司的技術(shù)，SED顯示圖像的質(zhì)量水平，目前大家都公認(rèn)是最好的。它采用表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示技術(shù)，屬于場(chǎng)發(fā)射顯示，是一種主動(dòng)發(fā)光的顯示技術(shù)。SED電視前玻璃基板上涂有紅、綠、藍(lán)三色熒光粉，并作為陽極相對(duì)后玻璃基板加有幾千伏的高壓。通過絲網(wǎng)印刷法在后玻璃基板上制作對(duì)應(yīng)每個(gè)像素的金屬電極，并用噴墨印刷的方法在金屬電極間制作氧化鈀薄膜電子發(fā)射陰極。生成了氧化鈀膜的金屬電極間距只有4-6納米，當(dāng)金屬電極間加上十幾伏的電壓后，極間將形成超高電場(chǎng)，氧化鈀膜中的電子會(huì)被牽引出來，形成電子發(fā)射。

SED平板顯示的圖像質(zhì)量相對(duì)來說比較好，但由于只有東芝一家單獨(dú)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)在很難普及。另外，工作電壓需要幾千伏，故障率相對(duì)比較高。SED顯示器簡(jiǎn)介第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一SED顯示器的構(gòu)造第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

DLP（DigitalLightProcession）是一種數(shù)字光處理技術(shù)，也稱數(shù)字電子微鏡DMD（DigitalMicromirrorDevice），與前面介紹的平板顯示器技術(shù)不一樣，它是把每個(gè)像素點(diǎn)都做成一個(gè)反光鏡，這個(gè)反光鏡的角度可以通過電場(chǎng)力的作用可調(diào)（正負(fù)15度），以此來調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度。這種技術(shù)主要用于背投電視（或正投電視），是TI公司的獨(dú)家技術(shù)，國(guó)內(nèi)很少人使用。DLP背投顯示器簡(jiǎn)介第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

LCOS（LiquidCrystalonSilicon）稱硅基液晶，或硅晶光反射式microLCD投影技術(shù)，它的工作原理與DLP很接近，即：把每個(gè)像素點(diǎn)都做成一個(gè)反光鏡，不過它這個(gè)反光鏡用來調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度不是靠反射角，而是靠液晶。這種技術(shù)主要用于背投電視（或正投電視），現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)背投電視的廠家很少。LCOS背投顯示器簡(jiǎn)介第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

TDEL（Thick-filmDialectricElectroluminescentTechnology厚膜電致發(fā)光技術(shù)）顯示器的原理是利用一整片的藍(lán)色磷光為基礎(chǔ)，激發(fā)其上的紅色和綠色顏料，混合成三色的RGB影像。由于不須要像等離子電視一樣復(fù)雜的組件，也不須要LCD的背光，37“的TDEL電視樣品厚僅2cm，重量則甚至不到一公斤。從技術(shù)性能以及性能價(jià)格比方面進(jìn)行比較，TDEL顯示器要比PDP和LCD顯示器好，應(yīng)該說是一項(xiàng)比較有發(fā)展前途的平板顯示器。這項(xiàng)技術(shù)是一個(gè)加拿大籍中國(guó)人發(fā)明的，技術(shù)由加拿大iFire公司擁有，但由于沒有人跟風(fēng)，一直普及不起來。TDEL顯示器簡(jiǎn)介第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一TDEL顯示器的構(gòu)造第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一OLED顯示器簡(jiǎn)介OLED其實(shí)是英文OrganicLightEmittingDisplay（有機(jī)發(fā)光顯示器）的簡(jiǎn)稱，它的發(fā)光原理是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，通過載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。通過搭配不同的有機(jī)材料，發(fā)出不同顏色的光，來達(dá)成全彩顯示器的需求。也有人把OLED拼寫為OrganicLightEmittingDiode（有機(jī)發(fā)光二極管），兩個(gè)種寫法意思基本一樣。

OLED因?yàn)槭亲园l(fā)光器件，每個(gè)像素自己都會(huì)發(fā)光，因此，與時(shí)下液晶電視都采用的LCD面板相比，其亮度與對(duì)比度都比LCD更勝一籌，圖像更加鮮艷。

目前OLED顯示屏現(xiàn)在還存在很多技術(shù)問題，最大的問題是有機(jī)薄膜管芯容易氧化使用壽命短，因?yàn)闃?gòu)成PN結(jié)的兩塊不同性質(zhì)的導(dǎo)電膜是靠機(jī)械接觸組合在一起的。

第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一OLED顯示器的構(gòu)造第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一OLED顯示器的構(gòu)造第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一主動(dòng)矩陣OLED(AM-OLED)第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一OLED制造方法簡(jiǎn)介OLED生產(chǎn)過程中最重要的一環(huán)是將有機(jī)層敷涂到基層上。完成這一工作，有三種方法：

1、真空沉積或真空熱蒸發(fā)（VTE）——在真空腔體內(nèi)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行加熱使其蒸發(fā)，然后讓這些分子以薄膜的形式凝聚在溫度較低的基層上。這一方法效率較低，成本很高。

2、有機(jī)氣相沉積（OVPD）——在一個(gè)低壓熱壁反應(yīng)腔內(nèi)，載氣將蒸發(fā)的有機(jī)物分子運(yùn)送到低溫基層上，然后有機(jī)物分子會(huì)凝聚成薄膜狀。使用載氣能提高效率，并降低OLED的造價(jià)。

3、噴墨打印——利用噴墨技術(shù)可將OLED噴灑到基層上，就像打印時(shí)墨水被噴灑到紙張上那樣。噴墨技術(shù)大大降低了OLED的生產(chǎn)成本，還能將OLED打印到表面積非常大的薄膜上，用以生產(chǎn)大型顯示器。第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一OLED的優(yōu)勢(shì)OLED的發(fā)光層比較輕，因此它的基層可使用富于柔韌性的材料，而不會(huì)使用剛性材料。OLED基層為塑料材質(zhì)，而LED和LCD則使用玻璃基層。OLED比LED更亮。因?yàn)?，OLED有機(jī)層要比LED與之對(duì)應(yīng)的無機(jī)晶體層薄很多，因而OLED的導(dǎo)電層和發(fā)射層可以采用多層結(jié)構(gòu)。此外，LED和LCD需要用玻璃作為支撐物，而玻璃會(huì)吸收一部分光線。OLED不需背光系統(tǒng)，所以它們的耗電量小于LCD。OLED制造起來更加容易，還可制成較大的尺寸。OLED為塑膠材質(zhì)，因此可以將其制作成大面積薄片狀。OLED的視野范圍很廣，可達(dá)170度左右。而LCD工作時(shí)要阻擋光線，因而在某些角度上存在天然的觀測(cè)障礙。OLED自身能夠發(fā)光，所以視域范圍很寬。第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一OLED的缺點(diǎn)是壽命短——盡管紅色和綠色的OLED薄膜壽命較長(zhǎng)（10000～40000小時(shí)），但根據(jù)目前的技術(shù)水準(zhǔn)，藍(lán)色有機(jī)物的壽命要短很多（僅有約1000小時(shí)），因?yàn)樗{(lán)色有機(jī)物發(fā)光效率比較低，提高亮度必然會(huì)增加損耗。造成OLED元件壽命衰退的原因，一個(gè)是OLED薄膜不容易散熱，溫度升高很容易使OLED損壞；另一個(gè)是水氣和氧氣對(duì)OLED元件的滲透，會(huì)在OLED元件內(nèi)部引起陰極氧化，脫膜，以及有機(jī)層結(jié)晶等等效應(yīng)，致使元件老化，甚至損毀。存在色彩純度不夠的問題，不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。

OLED的不足第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一FED和ELD顯示器

FED（FieldEmissionDisplay）場(chǎng)致發(fā)光顯示器：場(chǎng)致發(fā)光技術(shù)是利用介質(zhì)材料的分子在電場(chǎng)產(chǎn)生極化充、放電而發(fā)光或透光率改變的性質(zhì)來進(jìn)行圖像顯示。

ELD（ElectronluminescentDisplay）電致發(fā)光顯示器：電致發(fā)光技術(shù)是利用物體在強(qiáng)電場(chǎng)下會(huì)進(jìn)行電子發(fā)射，然后電子撞擊其它物體而發(fā)光的性質(zhì)來進(jìn)行圖像顯示。嚴(yán)格來說，F(xiàn)ED和ELD并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，都是在電場(chǎng)的作用下，才會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)果，只不過前者相當(dāng)于對(duì)一個(gè)電容充電，后者相當(dāng)于對(duì)一個(gè)電阻加電，并且在大多數(shù)情況下，兩種形式都同時(shí)存在。目前，用于圖像顯示的FED和ELD顯示器在市場(chǎng)上還很少出現(xiàn)，而用于符號(hào)顯示的FED和ELD顯示器比較多，但由于有些FED和ELD顯示器工作電壓可以很低，功率損耗也非常低，估計(jì)將來在電子書方面會(huì)大量使用。第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一LEDD和LD顯示器LEDD（LightEmittingDiodeDisplay)發(fā)光二極管顯示器：這種顯示器一般用3個(gè)（紅、藍(lán)、綠）或4個(gè)（紅、紅、藍(lán)、綠）分立發(fā)光二極管組成一個(gè)像素，并配以相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組裝而成。這種LEDD顯示器，亮度很高，但點(diǎn)陣很粗糙，成本非常高，LEDD顯示器多用于戶外作為廣告顯示器。

LD（LaserDisplay）激光顯示器：這種顯示器是把經(jīng)過調(diào)制的激光打到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的反射鏡上進(jìn)行掃描顯示。LD顯示器亮度非常高，一般只能作為投影顯示，多用于廣告牌，很難進(jìn)入家庭。第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一思考題：1、為什么LCD顯示器的視角比較??？2、為什么采用LED發(fā)光二極管作為L(zhǎng)CD顯示器的背光源比CCFL燈背光源省電？3、為什么OLED顯示器最省電？第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一小結(jié)：

目前國(guó)際上平板數(shù)字顯示器主要還是以LCD和PDP為主，其它顯示器很難形成主流，平板顯示器生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，投資龐大，產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)周期很長(zhǎng)，一項(xiàng)新的顯示技術(shù)如果沒有人跟隨，很難形成氣候。