1、LCD、OLED、PDP平板显示器 LCD让你看得更精彩让你看得更精彩一一 LCD基础知识基础知识1）发现和萌芽阶段（）发现和萌芽阶段（18541889）2）液晶合成和分类）液晶合成和分类(1920年代年代)5）液晶显示产业液晶显示产业(1973 )4）应用研究阶段（）应用研究阶段（19601968）3）液晶物理鼎盛时期（）液晶物理鼎盛时期（19301960）液晶就是液态晶体液晶就是液态晶体液态和固态之间的中间态液态和固态之间的中间态液晶具有流动性和各向异性液晶具有流动性和各向异性施主基团共厄电子体系受主基团CnH2n+1CN正性，负性正性，负性光学各向异性各向异性n=n -n=ne-no 介
2、电各向异性介电各向异性=-弹性常数（弹性常数（K11、K22、K33）相变温度（相变温度（Tm、Tc）、液晶电阻率（）、液晶电阻率（）、粘度）、粘度 （）等。）等。STN双折射双折射0 分子沿电场方向排列0 分子垂直电场方向排列二二 LCD的的基本原理及结构基本原理及结构 液晶显示器的结构 TN-LCDTN-LCD 工作原理工作原理液晶分子ITO玻璃ITO玻璃偏振片偏振片透射光V自然光亮 态暗 态摩根条件：nP=n4dNW,NB C-STN液晶显示器的结构液晶显示器制造工艺流程液晶显示器制造工艺流程 产品产品液晶显示器液晶显示器模块模块液晶显示屏液晶显示屏工艺工艺前工序前工序后工序后工序模块组
3、装模块组装工艺工艺图形段图形段定向段定向段组合段组合段三三 工业制造工业制造显显示示器器件件辉光显示辉光显示PDPELOEL微镜显示微镜显示主动显示型主动显示型被动显示型被动显示型阴极射线显示阴极射线显示半导体发光管半导体发光管电致变色显示电致变色显示液晶显示液晶显示电泳显示电泳显示压电陶瓷显示压电陶瓷显示化学发光型化学发光型灯丝发光型灯丝发光型霓虹灯显示霓虹灯显示电子束管电子束管CRT低压荧光管低压荧光管(VFD)平板场发射显示平板场发射显示(FED)边光显示边光显示投影显示投影显示四四 LCD的分类及应用市场；的分类及应用市场；TN液晶显示器分类液晶显示器分类STN电控双折射电控双折射铁电
4、型铁电型(FE)相变型相变型宾主型宾主型静态驱动静态驱动动态驱动动态驱动(反射式、半透式、透过式）反射式、半透式、透过式）(正像、负像正像、负像)(黑白、彩色黑白、彩色)(黄蓝模式、黑白模式、彩色模式黄蓝模式、黑白模式、彩色模式)(常温、宽温常温、宽温)(字符、图形字符、图形)(反射式、半透式、透过式）反射式、半透式、透过式）(笔段型、点阵型笔段型、点阵型)(常温、宽温常温、宽温)(黑白、彩色黑白、彩色)有源矩阵型有源矩阵型电场效应电场效应多稳态液晶多稳态液晶(MLCD)二端二端(MIM)、MSM、BTBD三端三端(TFT)电流效应型电流效应型电热效应型电热效应型电热光效应型电热光效应型TN/
5、STN的主要应用领域的主要应用领域电子表电子表计算器计算器移动电话移动电话电子书电子书PDAGPS触摸屏触摸屏音响音响我国LCD产业目前存在的问题有：n(1)TN产品档次低；STN产品缺乏大生产技术，产量不大（国内研究开 发单位主要有清华大学和长春物理研究所等单位）；TFT产品空白。产品空白。n(2)配套产业跟不上，大量原材料仍需进口，材料成本高，产品周期长，形不成配套能力。n(3)产品厂家分散，形不成集团。各个LCD厂家单一生产屏，不能组装模块和整机开发，利润和效益低。不能生产彩色屏，限制产品应用范围。n(4)资金投入不足，大的产业集团参与不多。各国各国STN发展策略发展策略 日本日本台湾台
6、湾1.把彩色化产品推入市场。2.反射式、塑料基板技术开发。3.海外生产基地扩张。4.强化驱动IC技术及产能。1.加入厂商众多,扩建生产线。2.争取海外手机订单，配合台湾市场。3.整合上游材料。4.建立大陆后段生产线。大陆大陆韩国韩国1.从TN生产升级至STN生产。2.国家政策积极推动。3.吸引海外厂商，强化整体产业。4.上游材料发展。1.以台湾手机订单为主。2.发展彩色STN-LCD。五 LCD主要优缺点：优点优点：n1.低电压驱动n2.低电流消耗n3.轻、薄n4.可作大面积投影n5.色彩化容易、固样化容易缺点缺点：n视角限制n需外加光源n动作温度范围限制六六 平板显示的发展方向平板显示的发展
7、方向OLEDnOLED，即有机发光二极管 （Organic Light-Emitting Diode）因为具备轻薄、省电等特性，因此从2003年开始，这种显示设备在MP3播放器上得到了广泛应用，而对于同属数码类产品的DC与手机，此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品，还并未走入实际应用的阶段。但OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势。1、OLED的结构 OLED由以下各部分组成：n基层基层基层用来支撑整个OLED。n阳极阳极：阳极在电流流过设备时消除电子（增加电子“空穴”）。n有机层有机层：有机层由有机物分子或有机聚合物构成n导电层导电层：该层由有机塑料分子构成，这些分子传
8、输由阳极而来的“空穴”。n发射层发射层：该层由有机塑料分子构成，这些分子传输从阴极而来的电子；发光过程在这一层进行。n阴极阴极：当设备内有电流流通时，阴极会将电子注入电路。2.发光原理nOLED发光的方式类似于LED，需经历一个称为电磷电磷光的过程。光的过程。n具体过程如下：n1）OLED设备的电池电池或电源电源会在OLED两端施加一个电压。n2）电流从阴极流向阳极，并经过有机层。n3）阴极向有机分子发射层输出电子。n4）阳极吸收从有机分子传导层传来的电子。n5）在发射层和传导层的交界处，电子会与空穴结合。n6）电子遇到空穴时，会填充空穴。n7）这一过程发生时，电子会以光子的形式释放能量。n8
9、）OLED发光。n9）光的颜色取决于发射层有机物分子的类型。生产商会在同一片OLED上放置几种有机薄膜，这样就能构成彩色显示器。n10）光的亮度或强度取决于施加电流的大小。电流越大，光的亮度就越高。3.优点n1）厚度可以小于1毫米，仅为LCD屏幕的1/3，并且重量也更轻；n2）视角好，响应时间短；n3）低温特性好，在零下40度时仍能正常显示，而LCD则无法做到；n4）制造工艺简单，成本更低，且抗震；n5）发光效率更高，能耗比LCD要低；n6）能够做成能弯曲的柔软显示器；n7）高效节能，无污染。4.OLED生产的关键工艺阴极工艺阴极工艺封装封装 ITO表面表面平整度平整度氧化铟锡氧化铟锡(ITO
10、)基板前基板前处理处理ITO功函功函数的增加数的增加5.前沿技术（研究方向）n(a)可直接将IC连接在显示器件上，即COG安装方式；n(b)要确立工艺简单可靠的彩色显示方案；n(c)要提高OLED的成品率、稳定性和寿命；n(d)需扩大基板尺寸，提高生产效率；n(e)要基本确立OLED的标准生产工艺和量产技术；n(f)设备、材料要有较大的批量生产以降低成 本。6.问题nOLED似乎是一项完美无缺的技术，适合各类的显示器，但它也存在一些问题：n寿命寿命：尽管红色和绿色的OLED薄膜寿命较长（10000-40000小时），但根据目前的技术水准，蓝色有机物的寿命要短的多（仅有约1000小时）。n制造制
11、造：OLED的造价目前还比较高。n水水：OLED如果遇水，很容易就会损毁。7.OLED市场前景市场前景n2013年全球OLED电视机市场将达1414亿亿美元 (1)据市场最新发表的研究报告称，2013年全球OLED电视机出货量出货量将从2007年的3000台增长到280万台，复合年增长率为212.3%。从全球销售收入看，2013年全球OLED电视机的销售收入销售收入将从2007年的200万美元增长到14亿美元，复合年增长率为206.8%。(2)OLED电视机有许多优点。OLED电视不需要背光，因此比其它技术更省电和更多做的更薄，色彩更丰富。OLED电视响应时间非常快，在观看电视的时候没有移动模
12、糊的现象。所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。日光灯发光原理 PDP平板显示矩阵 等离子体显示器等离子体显示器1.结构2上板形成上板形成电极电极用薄膜技术和photolithography技术制作维持Plasma的线电极 PR涂布/干燥清 洗金属膜 成膜曝光/显影刻蚀BUS ElectrodeBUS ElectrodeFront GlassFront GlassSustain ElectrodeSustain Electrode介介质质 印刷印刷烧 结介质 印刷干 燥具有Condenser的作用，通过印刷的方式进行介质的Coating.Die
13、lectric LayerDielectric Layer形成形成 SealSeal材材为了对合上下板形成低熔点Frit Glass.Dispensing可塑性SealSeal形成保形成保护护膜膜为了保护介质层，增加2次电子放出系数蒸镀MgO薄膜形成保护膜.MgO 蒸镀ProtectionProtectionLayer(MgO)Layer(MgO)下下 板板用印刷法形成选择放电用Address电极.底膜印刷/干燥/烧结电极的印刷介质层印刷/干燥/烧结电极的烧结电极的干燥Dielectric LayerDielectric LayerBack GlassBack GlassAddress Ele
14、ctrodeAddress ElectrodeUnder LayerUnder Layer形成障壁形成障壁为了分割放电空间，防止Cross talk，用Sandblast方式形成100高的障壁.障壁材料印刷/干燥感光性 Film 附着曝光/显影 烧 结SandblastBarrier RibBarrier Rib形成形成荧荧光粉光粉在各个障壁之间印刷Strip形状的 R,G,B 荧光粉.R荧光粉印刷/干燥烧 结G荧光粉印刷/干燥B荧光粉印刷/干燥PhosphorPhosphor(R R,G G,B B)对对 合合上下Glass基板Align.对 合上下板 AlignClampingFront
15、GlassFront GlassBack GlassBack GlassSealingSealing排排气气/GAS/GAS注注入入为了放电顺利进行排气，使Panel成为高真空状态后,注入约500Torr的混合气体，并封接.排 气GAS 注入封 接Front GlassFront GlassBack Glass Back Glass 排排气气/注入注入AgingAging为了MgO表面的活性化和物性稳性实施预备放电.TESTSET 安装预备 放电Module Module 组组建建将已稳定的Panel与线路连接组建.部品 连接调整 检查SolderingInterconnection3.彩色彩
16、色AC-PDP的制作工艺的制作工艺优点：优点：缺点：缺点：（1 1）主动发光型显示；）主动发光型显示；（1 1）功耗大，不便于采用电池）功耗大，不便于采用电池 （2 2）易于实现薄型大屏幕；易于实现薄型大屏幕；电源（与电源（与LCDLCD相比）；相比）；（3 3）具有高速响应特性；）具有高速响应特性；（2 2）彩色发光效率低（与）彩色发光效率低（与CRTCRT（4 4）可实现全彩色显示；）可实现全彩色显示；相比）；相比）；（5 5）视角宽，可达）视角宽，可达160160度；度；（3 3）驱动电压高（与）驱动电压高（与LCDLCD比较）；比较）；（6 6）伏安特性非线性强，）伏安特性非线性强，（
17、4 4）产生较强的电磁干扰（）产生较强的电磁干扰（EMIEMI）；）；具有很陡的阈值特性；具有很陡的阈值特性；（5 5）价格高。）价格高。（7 7）具有存储功能；）具有存储功能；（8 8）无图像畸变，不受磁场干扰；）无图像畸变，不受磁场干扰；（9 9）应用的环境范围宽；）应用的环境范围宽；（1010）工作于全数字化模式；）工作于全数字化模式；（1111）具有长寿命。）具有长寿命。4.PDP4.PDP优点及缺点优点及缺点一大屏幕壁挂电视、高清晰度电视和多媒体显示器一大屏幕壁挂电视、高清晰度电视和多媒体显示器 5.PDP主要应用主要应用二应用于商业和公众信息显示二应用于商业和公众信息显示 适合应用
18、于机场、车站、码头、商场、宾馆、医院、银行、股票交易所、运动场、展览会大厅、公司、娱乐场所等场合作各种商业和公众信息显示。拼接屏拼接屏n以前的重要因素排列顺序：显示质量、电力消耗、成本n现在的重要因素排列顺序：成本、电力消耗、显示质量n最重要的是成本成本。在PDP电视机中，PDP显示屏只占约30%的成本，高压IC和电源模块占40%，其他占40%。n在电力消耗上必须考虑发光效率发光效率。发光效率一旦提高，电力消耗也就下降了。提高发光效率已经成为主攻目标。低成本低成本：随着生产技术的成熟和大规模化生产，近期有望解决降低功耗降低功耗：已经取得明显进展，2001年以后已经去掉了风扇 显示屏：低电压，低
19、电流，低电容结构 驱动电路：低电压，低电流，自动功率调整等提高发光效率提高发光效率：长期任务（1 lm/W 3 lm/W 5 lm/W）显示屏：长间隙结构，高Xe气体，荧光粉 驱动电路：维持波形，新的驱动方法提高画质提高画质：自适应亮度和灰度增强，假轮廓，色温、白平衡等 高画质显示对提升产品市场竞争力很关键 先进的数字图像处理算法与电路，EMI，ASIC芯片参考资料n郑圣德.LCDPDPOLED的综合比.电子工艺，2005，9(26)nLCM教育训练之LCD 简介n侯正才.彩色PDP 显示技术.电子科技导报，1999，6nLCD.BYDnPDP基础知识.四川虹欧显示器件有限公司，2007n季旭东.等离子体显示板(PDP)技术新进展.光电技术，2001（41）n其它来源网络资源
