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第三講 幾種新型平板顯示器簡介——其他

發(fā)布時間:2009-12-29 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)

中心議題:
  • PDP顯示器的工作原理、生產(chǎn)及市場狀況
  • OLED顯示器的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)
  • 其他顯示器的簡介
1.PDP顯示器
PDP是Plasma Display Panel的簡寫,也就是等離子體顯示器。PDP顯示器的工作原理是,通過加電,讓等離子汽體(一般為惰性氣體)在強(qiáng)電場中放電產(chǎn)生紫外線,然后通過紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光,PDP顯示器的工作原理如圖5所示,其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖5 PDP顯示器的工作原理


圖6 PDP顯示器的結(jié)構(gòu)

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,因此產(chǎn)業(yè)鏈建立也很慢,跟隨PDP發(fā)展的中國企業(yè)很少,所以它一直在中國很難發(fā)展起來,這使TFT-LCD大屏幕顯示器在很短的時間內(nèi)就超越了PDP大屏幕顯示器。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顯示器,但清晰度相對來說要比LCD顯示器低很多,因為PDP的工作電壓比較高(約160V),引線之間的距離以及點(diǎn)陣之間的距離就不能做得太小。

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,因此,PDP顯示屏的主要市場基本都在國外,國內(nèi)市場相對來說比較小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如TFT-LCD顯示屏的市場大。
 
2.SED顯示器
SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)顯示器是東芝公司的技術(shù),目前大家都公認(rèn),SED顯示圖像的質(zhì)量水平是最好的。它采用表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示技術(shù),屬于場致發(fā)射顯示,是一種主動發(fā)光的顯示技術(shù)。SED顯示器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。

由于金屬電極是沿著同一塊玻璃基板排列,所以剛發(fā)射出來的電子是在玻璃基板表面?zhèn)鲗?dǎo)的,這是這種器件被命名為表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器的原因,這也是SED顯示器與其它場致發(fā)射顯示器的主要區(qū)別。SED電視目前的最大亮點(diǎn)是畫質(zhì)好,它的解析度與液晶電視基本相同,而灰度表現(xiàn)力,可視角度,色域范圍,動態(tài)畫面表現(xiàn),暗部細(xì)節(jié)表現(xiàn)力等,均可達(dá)到高級的CRT電視水平。由于SED生產(chǎn)技術(shù)基本上被東芝公司壟斷,因此,SED顯示器在未來十幾年內(nèi)不可能發(fā)展成為主流產(chǎn)品。圖7是SED顯示器的工作原理。

圖7 SED顯示器的工作原理
 
3.TDEL顯示器
TDEL(Thick-film Dialectric Electroluminescent Technology)顯示器的原理是在兩個極板之間(其中一個極板是透明電極),安置一整片藍(lán)色場致發(fā)光材料,再在其上面再分別安置紅色和綠色顏料,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,但由于產(chǎn)業(yè)鏈遲遲建立不起來,所以很少人使用。圖8是TDEL顯示器的工作原理圖。

圖8 TDEL顯示器的工作原理
[page]4.DLP顯示器
DLP(Digtal Light Procession)是一種數(shù)字光處理技術(shù),也稱數(shù)字電子微鏡DMD(Digital Micromirror Device ),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。

5.LCOS顯示器

LCOS(Liquid Crystal on Silicon)稱硅基液晶,或硅晶光反射式 micro LCD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。

6.OLED顯示器
OLED是英文Organic Light Emitting Display(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。通過搭配不同的有機(jī)材料,就可以發(fā)出不同顏色的光,來達(dá)到彩顯示器的要求。也有人把OLED拼寫為 Organic Light Emitting Diode (有機(jī)發(fā)光二極管),兩種寫法意思基本一樣。

由于OLED是自發(fā)光器件,每個像素自己都會發(fā)光,并且透光率很高,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勝出一籌,視角可達(dá)170度,圖像更加鮮艷,耗電量更小。另外,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LCD、PDP、SED、TDEL等顯示器則需使用玻璃基板,因此,OLED顯示器的發(fā)光效率是目前所有顯示器中排名最高。
最近幾年,在歐洲還誕生了一種用高分子有機(jī)材料制造發(fā)光二極管的技術(shù),稱為POLED(Polymer Organic Light Emitting Display)技術(shù),由于高分子有機(jī)材料可以溶于有機(jī)溶劑,因此,POLED顯示器將來可以用印刷技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn),從而可以大大降低生產(chǎn)成本。

圖9 OLED顯示器的結(jié)構(gòu)


圖10 主動矩陣OLED
 
與TFT-LCD類似,OLED也可以做成“TFT-OLED”,以提高OLED的瞬態(tài)響應(yīng)性能,不過“TFT-OLED”人們卻用另一個名字來稱謂,它被稱為主動矩陣OLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,簡稱AM-OLED),如圖10所示。

目前OLED顯示屏還存在很多技術(shù)問題,最大的問題是有機(jī)薄膜使用壽命短,盡管紅色和綠色的OLED薄膜壽命比較長(10000~40000小時),但根據(jù)目前的技術(shù)水準(zhǔn),藍(lán)色有機(jī)物的壽命卻要短很多(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,而薄膜不容易散熱,溫度升高很容易引起OLED元件內(nèi)部陰極氧化,脫膜,以及有機(jī)層結(jié)晶等等效應(yīng),致使元件老化損壞。
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