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  中国FPD制造论坛


 ·2008(上海)中国FPD制造论坛总结报告


 

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 ·《中国电子商情•FPD》杂志最新“市场.新应用篇”电子书制作完成,敬请广大读者阅读。

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液晶的特点和原理分析

[ 时间:2008-01-30 ]

2. SHARP独有的“超黑晶”技术(Black TFT Technology),主要是针对光线的反射与透光问题而设计的,它通过在屏幕表面加入数层带有特殊化学涂层的薄膜光学物质对外来光线进行处理,一方面折射成不同的比例,使反射的光线得以改变方向并互相抵消;另一方面能最大限度地吸收外来光线,改变光线传播的波长和反射,经过这样的处理后,就能最大限度地减少外来光线在屏幕造成的反射,把在屏幕上产生的反光度和反光面积降低至最低和程度,令液晶显示器能在任何恶劣的光线环境下使用,即使在户外都依然能显示出亮丽细致的画质效果。

3. SHA(Super High Aperture ratio超高开口率),是用特殊树脂作为总布线和出入口布线的层与层之间绝缘膜,并将像素领域进行了扩大。

4. AGLR(Anti-Glare Low Reflection TFT)技术原理与Black TFT的液晶显示技术原理是相通的。都是通过液晶表面加上特殊的化学涂层,令外界光线在屏幕上造成的反射发生变化,从而令背光源的光线能更好地透过液晶层,使亮度更高,反射更低。

5. SHARP的CGS技术

A-Si(Amorphous-Silicon非晶硅),P-Si(Poly-Silicon多晶硅), CG-Si(Continuous Grain-

Silicon连续晶界硅

  周围器件高集成度、像素高精细化、低功耗。LS037V分辨率为480×640。

6. 3D(3维)显示技术◆可在任何地方观看——不需特殊眼镜

◆可进行 2D/3D切换——采用开关液晶,可进行电气切换

◆高清晰度——显示2D时,也能获得与LCD同样的高清晰度

  原理如下:

7. SHARP可控制视角的新型液晶面板

Dual View液晶采用了夏普现已投入实用的可显示立体影像的3D液晶技术。控制视角的液晶面板在没有施加电压时,从正面及左右两面透过的光是相同的,而为它接通电源时,光线就仅能从正面而不能从左右方向透过。利用这一方法,从正面方向就可以看到下面的面板显示的画面,而从左右倾斜的方向则仅能看到阻挡光线的图案。

其它显示技术

  由1897年Braun发明CRT屏幕开始,迄今已达一百多年的历史,而CRT技术的高显示品质与低成本优势,使得其被应用于最大的显示市场电视与计算机屏幕;然而就基本的技术而言,CRT仍有许多的缺点,如尺寸的限制(理论可达约40吋)、体积大不易缩小、高重量、耗电量高,在过去以计算机与电视为主的显示装置市场中,因为使用多属于固定的场合,因此上述缺点多被其高显示品质所掩盖。随着时序步入信息时代,对CRT技术改善的诉求也开始出现,不论穿戴型及便携式显示应用之轻薄短小、省电特性需求,或且是个人、多人使用乃至超大型显示应用之薄型化需求均面临CRT技术应用之明显限制,因此在完全信息时代对显示需求之殷切期盼下,平面显示(FPD,Flat Panel Display)逐渐成为显示装置之未来主流。

  一、OLED

1. OLED即英文Organic Light Emitting Diode的缩写,中文译作有机发光二极管,又称为有机电致发光(Organic Electroluminesence,OEL)。

2. 其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。

3. 目前主要应用市场:手机副屏、音响设备、MP3等。

4. 技术性能:

◆抗振性好

◆主动发光

◆低功耗

◆视角宽,响应速度快——视角大于170°,响应速度几微妙

◆宽温工作

◆超薄膜,重量轻

◆工艺简单,成本低

◆高对比度

◆发光颜色丰富,易实现彩色显示

◆大尺寸、高分辨率

◆可制作在柔软衬底上,器件可挠曲化

◆材料满足绿色环保要求

5. 现阶段还存在的主要问题

◆寿命短(10000小时以内)、红蓝色纯不够

◆亮度受驱动电流制约

◆可靠性低

◆大面积化难度大

◆知识产权被垄断

◆配套产品滞后,价格还偏高

  二、EL

EL(electroluminescence)是一种三层薄膜组成自发光器件,由于它是固体显示器件,所以它抗冲击、振动和耐高、低温的性能超群,可在-40℃~+80℃的环境下工作,EL在军事领域中得到广泛应用。EL的缺点是难以实现全彩色,亮度不足。近几年来,利用添加Mn的ZnS荧光材料,已经可以得到高亮度红色光和黄色光,但是蓝色的高亮度化仍旧很困难。

  三、PDP

1. PDP(Plasma Display Panel )即等离子体显示技术。PDP于1964年由美国的伊利诺斯大学的两位教授发明。

2. 等离子体(Plasma)是指正负电荷共存,处于电中性的放电气体的状态。PDP属于自发光型显示器。PDP有六大关键部件即等离子显示屏体(PANEL)、驱动电路、屏蔽玻璃(EMI filter)、电源(PS◆)、接口电路(VSC)和外壳Cover 组成。等离子显示屏一种利用气体放电激发荧光粉发光的显示装置,其工作机理类似普通日光灯,由相距几百微米的两块玻璃板,中间排列大量的等离管密封组成的。每个等离子管是在两层间隔为100~200μm的玻璃衬板之间隔成的小室,每个小室内都充有氖氙气体(压力为几百托)。在等离子管电极间加上高压后,封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生辉光放电,产生紫外光(147nm),激励平板显示屏上的红绿蓝三基色磷光体荧光粉发出可见光。每个等离子腔体等效一个像素。由这些像素的明暗和颜色变化,合成各种灰度和色彩的电视图像。

3. 按PDP驱动方式分PDP有交流型(AC)和直流型(DC)两种类型。其中交流驱动式又分为存储效应型和刷新型,直流驱动式又分为刷新型和自扫描型。但是由于图像不会产生闪烁、具有由显示屏确定的存储特性及较高的亮度三个原因,交流电压驱动的PDP(ACPDP)处于技术主流地位。

  四、SED

SED的全称是“Surface-conduction Electron-emitter Display”,译成中文就是“表面传导电子发射显示器”。

SED在最初研制时也被称作surface conduction emitter (SCE),佳能公司在1986年开始SED技术的研发,从1999年起佳能与日本最大的半导体生产商东芝公司一起开发SED显示器。2004年10月佳能和东芝共同投资组建了SED公司,总投资达到18.2亿美元。新组建的SED公司在2005年正式将SED显示器商品化,开始生产主要供大尺寸平板电视使用的SED面板。

  前玻璃基板上涂有红、绿、蓝三色荧光粉,并作为阳极相对后玻璃基板加有几千伏的高压。通过丝网印刷法在后玻璃基板上制作对应每个像素的金属电极,并用喷墨印刷的方法在金属电极间制作氧化钯薄膜电子发射阴极。上图右下角就是单个像素的示意图。生成了氧化钯膜的金属电极间距只有4-6个纳米,当金属电极间加上十几伏的电压后,极间将形成超高电场,氧化钯膜中的电子会被牵引出来,形成电子发射。由于金属电极是沿着同一块玻璃基板排列,所以刚发射出来的电子是在玻璃基板表面传导的,这是这种器件被命名为表面传导电子发射显示器的原因,这也是SED与其它的场致发射显示器(FED)的区别所在。

SED只是场致发射显示器(FED)的一种。

SED的唯一区别就是起牵引电子作用的柵极并不是与电子发射阴极平行排列在下玻璃基板上,而是制作在电子发射阴极和阳极(上玻璃基板)之间,因此仅仅是电极制作工艺的区别。

FED从上世纪90年代初做出实用化的样机,到90年代中期实现商业化,已经过去了十几年,至今我们也没有看到其对显示工业产生多大的影响。除了前期受到阴极和柵极的制造工艺的困扰之外,还有如下的问题需要解决:

(1) 为了不影响电子的发射和运行,FED的内部为超高真空状态,其表面要承受超过每平方米10吨的压力,内部的支撑问题需要解决。这也决定了FED的尺寸不可能做的太大,由此我们也理解了为什么CRT会如此笨重,且其极限尺寸只能达到45英寸。

(2) 高速电子打到荧光粉后会把其内部吸附的气体解吸出来,造成真空度降低。因此FED的寿命与真空保持问题紧紧地联系在了一起。

(来源:天极网)

 

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