新型顯示技術(shù)分析及發(fā)展概況課件

中國新型顯示技術(shù)分析及發(fā)展中國新型顯示技術(shù)分析及發(fā)展1新型顯示器的發(fā)展概況目前在國際上，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中的70%和10%，其余20%為其它平板數(shù)字顯示器。新型顯示器的發(fā)展概況2什么是平板數(shù)字顯示器什么是平板數(shù)字顯示器3平板數(shù)字顯示器的掃描方式平板數(shù)字顯示器的掃描方式4LCD顯示器簡介

LCD顯示器的全稱為LiquidCrystalDisplay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。LCD顯示器簡介5液晶的分子排列

液晶的分子排列6LCD顯示的原理1LCD顯示的原理17LCD顯示的原理2LCD顯示的原理28

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TN和STN在結(jié)構(gòu)上的主要不同為液晶分子的扭曲角，9

LCD產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖LCD產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖10LCD的主要工藝流程

LCD的主要工藝流程11光刻：在ITO表面形成要求形狀的電極

LCD生產(chǎn)工藝

光刻：在ITO表面形成要求形狀的電極LCD生產(chǎn)工藝12LCD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，形成一個空盒

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)咏z印13LCD的生產(chǎn)工藝LCD的生產(chǎn)工藝14各種矩陣LCD的比較各種矩陣LCD的比較15LCD的背光結(jié)構(gòu)LCD的背光結(jié)構(gòu)16CCFL(冷陰極熒光燈)特性：高亮度，3000-4000cd/m2，長壽命(約20,000小時)，低發(fā)熱量，亮白色光。

CCFL背光結(jié)構(gòu)CCFL(冷陰極熒光燈)特性：高亮度，3000-40017LED(發(fā)光二極管)特性：光亮度均勻，壽命長(約100,000小時)

，低電壓(支流)驅(qū)動，不需要逆變器，顏色豐富。LED背光結(jié)構(gòu)LED(發(fā)光二極管)特性：LED背光結(jié)構(gòu)18LCD亮度低的原因LCD亮度低的原因19

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的性能價格比大幅提高的主要原因，是因為十幾年前LCD顯示屏的生產(chǎn)技術(shù)突然由日本轉(zhuǎn)移到臺灣人手中，特別是2000年以后，大陸突然放松對進(jìn)口電子產(chǎn)品的限制，使大陸對LCD顯示屏需求的大幅增加，同時也刺激了臺灣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，目前臺灣的七家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LCD顯示器已經(jīng)有30多年的歷史，不過它的技20

前幾年中國已經(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)量增長太快，市場很容易出現(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，因為自2000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)展的困境前幾年中國已經(jīng)開始大量引進(jìn)LCD顯示屏的生產(chǎn)21

PDP是PlasmaDisplayPanel的簡寫，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，國內(nèi)只有長虹一家，因此，PDP顯示屏的主要市場基本在國外，國內(nèi)市場相對來說比較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如TFT-LCD顯示屏。PDP顯示器簡介PDP是PlasmaDisplayPane22PDP顯示器的工作原理PDP顯示器的工作原理23PDP顯示器的構(gòu)造PDP顯示器的構(gòu)造24

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)，屬于場發(fā)射顯示，是一種主動發(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應(yīng)每個像素的金屬電極，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，氧化鈀膜中的電子會被牽引出來，形成電子發(fā)射。

SED平板顯示的圖像質(zhì)量相對來說比較好，但由于只有東芝一家單獨(dú)經(jīng)營現(xiàn)在很難普及。另外，工作電壓需要幾千伏，故障率相對比較高。SED顯示器簡介SED（Surface-conduction25SED顯示器的構(gòu)造SED顯示器的構(gòu)造26

DLP（DigtalLightProcession）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，它是把每個像素點(diǎn)都做成一個反光鏡，這個反光鏡的角度可以通過電場力的作用可調(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)，國內(nèi)很少人使用。DLP背投顯示器簡介DLP（DigtalLightProcess27

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：把每個像素點(diǎn)都做成一個反光鏡，不過它這個反光鏡用來調(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)在國內(nèi)生產(chǎn)背投電視的廠家很少。LCOS背投顯示器簡介LCOS（LiquidCrystalo28

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)該說是一項比較有發(fā)展前途的平板顯示器。這項技術(shù)是一個加拿大籍中國人發(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顯示器簡介TDEL（Thick-filmDialec29TDEL顯示器的構(gòu)造TDEL顯示器的構(gòu)造30OLED顯示器簡介OLED其實是英文OrganicLightEmittingDisplay（有機(jī)發(fā)光顯示器）的簡稱，它的發(fā)光原理是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場驅(qū)動下，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），兩個種寫法意思基本一樣。

OLED因為是自發(fā)光器件，每個像素自己都會發(fā)光，因此，與時下液晶電視都采用的LCD面板相比，其亮度與對比度都比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，因為構(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。

OLED顯示器簡介OLED其實是英文Orga31OLED顯示器的構(gòu)造OLED顯示器的構(gòu)造32OLED顯示器的構(gòu)造OLED顯示器的構(gòu)造33主動矩陣OLED(AM-OLED)主動矩陣OLED(AM-OLED)34OLED制造方法簡介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)物分子會凝聚成薄膜狀。使用載氣能提高效率，并降低OLED的造價。

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。OLED制造方法簡介OLED生產(chǎn)過程中最重35OLED的優(yōu)勢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。因為，OLED有機(jī)層要比LED與之對應(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工作時要阻擋光線，因而在某些角度上存在天然的觀測障礙。OLED自身能夠發(fā)光，所以視域范圍很寬。OLED的優(yōu)勢36OLED的缺點(diǎn)是壽命短——盡管紅色和綠色的OLED薄膜壽命較長（10000～40000小時），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），因為藍(lán)色有機(jī)物發(fā)光效率比較低，提高亮度必然會增加損耗。造成OLED元件壽命衰退的原因，一個是OLED薄膜不容易散熱，溫度升高很容易使OLED損壞；另一個是水氣和氧氣對OLED元件的滲透，會在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OLED的缺點(diǎn)是壽命短——盡管紅色和綠色的OLED薄膜壽命較37FED和ELD顯示器

FED（FieldEmissionDisplay）場致發(fā)光顯示器：場致發(fā)光技術(shù)是利用介質(zhì)材料的分子在電場產(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)電場下會進(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，都是在電場的作用下，才會產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)果，只不過前者相當(dāng)于對一個電容充電，后者相當(dāng)于對一個電阻加電，并且在大多數(shù)情況下，兩種形式都同時存在。目前，用于圖像顯示的FED和ELD顯示器在市場上還很少出現(xiàn)，而用于符號顯示的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，估計將來在電子書方面會大量使用。FED和ELD顯示器FED（FieldEm38LEDD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（紅、藍(lán)、綠）或4個（紅、紅、藍(lán)、綠）分立發(fā)光二極管組成一個像素，并配以相應(yīng)的驅(qū)動電路組裝而成。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。LEDD和LD顯示器LEDD（LightEmitt39思考題：1、為什么LCD顯示器的視角比較小？2、為什么采用LED發(fā)光二極管作為LCD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？思考題：1、為什么LCD顯示器的視角比較??？40小結(jié)：

目前國際上平板數(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，一項新的顯示技術(shù)如果沒有人跟隨，很難形成氣候。但大屏幕TFT-LCD和PDP損耗功率很大，現(xiàn)在人類已經(jīng)感覺到能源日趨緊張，因此，在未來十幾年，人們必然要尋找一種在能效方面更優(yōu)秀的顯示器來取代LCD和PDP顯示器?，F(xiàn)在，人們對OLED顯示器正寄予非常大的期望。東芝、松下、索尼、三星、LG、飛利浦等在電子行業(yè)排上號的電子廠商，都在開發(fā)OLED面板上投入巨資。我國也把發(fā)展新型顯示器技術(shù)列為刺激中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的九個重大項目之一。小結(jié)：41討論題：你認(rèn)為我們什么時候切入OLED制造行業(yè)比較合適？產(chǎn)品的生命周期討論題：你認(rèn)為我們什么時候切入OLED制造行業(yè)比較合適？產(chǎn)品42你對彩虹投資80億生產(chǎn)OLED有何感想？

據(jù)彩虹（佛山）平板顯示有限公司總經(jīng)理汪建設(shè)介紹，彩虹集團(tuán)OLED產(chǎn)業(yè)在佛山的發(fā)展分三步走。

第一步：投資5.08億元，建設(shè)16個月，引進(jìn)一條具有目前國際主流水平的AM-OLED（ActiveMatrix-OrganicLightEmittingDiode主動矩陣有機(jī)發(fā)光二極）量產(chǎn)生產(chǎn)線。

第二步：根據(jù)OLED技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，投入20億元，適時建立模組及LTPS（LowTemperaturePolySilicon）生產(chǎn)線，為終端產(chǎn)品及AM-OLED提供TFT基板，同時擴(kuò)建一條2.5代生產(chǎn)線，產(chǎn)能達(dá)到2000萬片。

第三步：在2.5代生產(chǎn)線量產(chǎn)的基礎(chǔ)上，投資50億元，建設(shè)第四代生產(chǎn)線，實現(xiàn)和國際基本同步的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平。你對彩虹投資80億生產(chǎn)OLED有何感想？據(jù)彩虹（佛山43謝謝各位

謝謝各位

441、先天下之憂而憂；后天下之樂而樂。——范仲淹

2、捐軀赴國難，視死忽如歸。——曹植

3、近鄉(xiāng)情更切，不敢問來人。——宋之問

4、氣蒸云夢澤；波撼岳陽城。——孟浩然

5、中夜四五嘆，常為大國憂?！畎?/p>

6、國恥未雪，何由成名？——李白

7、當(dāng)須徇忠義，身死報國恩?！钕Ｖ?/p>

8、科學(xué)雖沒有國界，但是學(xué)者卻有他自己的國家?！退沟?/p>

9、虛榮的人注視著自己的名字，光榮的人注視著祖國的事業(yè)。——馬蒂

10、愛國主義就是千百年來固定下來的對自己的祖國的一種最深厚的感情?！袑?/p>

11、利于國者愛之，害于國者惡之?！虌?/p>

12、常思奮不顧身，而殉國家之急?！抉R遷

13、愛國如饑渴?！喙?/p>

14、一身報國有萬死，雙鬢向人無再青。——陸游

15、死去原知萬事空，但悲不見九州同。王師北定中原日，家祭無忘告乃翁?！懹?/p>

16、人生自古誰無死，留取丹心照汗青?！奶煜?/p>

17、天下興亡，匹夫有責(zé)?！櫻?/p>