??????? 近年來顯示技術(shù)發(fā)展很快，平板顯示器以其完全不同的顯示和制造技術(shù)使之同傳統(tǒng)的視頻圖像顯示器有很大的差別。傳統(tǒng)的視頻圖像顯示器主要為陰極射線管CRT (Cathode ray tubes) ;而平板顯示器與之的主要區(qū)別在于重量和體積(厚度) 方面的變化,通常平板顯示器的厚度不超過10cm (4in) ,當(dāng)然還有其他的不同,如顯示原理、制造材料、工藝以及視頻圖像顯示驅(qū)動(dòng)方面的各項(xiàng)技術(shù)等。
?????? 平板顯示器具有完全平面化、輕、薄、省電等特點(diǎn),符合未來圖像顯示器發(fā)展的必然趨勢。目前主要的平板顯示器包括: PDP ( Plasma display panel)、LCD( Liquid crystal displays) 、FED( Field emission displays)、 OLED ( Organic light-emitting diode displays ) 以及投影顯示技術(shù)（CRT、LCD、LCOS、DLP）等 。
時(shí)代先鋒-----LCD-TV
?????? LCD 器件是眾多平板顯示器件中發(fā)展最快、技術(shù)最成熟、應(yīng)用面最廣、已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化并仍在迅猛發(fā)展的一種顯示器件,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,人們已成功地將半導(dǎo)體技術(shù)與LCD 技術(shù)結(jié)合在一起,從而產(chǎn)生了LCD 的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)TFT-LCD。由于LCD 具有超薄、省電、顯示畫質(zhì)好(即三高:高亮度、高對(duì)比度、高分辨率) 的優(yōu)點(diǎn);大小皆宜的尺寸,從而使液晶顯示器得到了廣泛的應(yīng)用。不論是以數(shù)量計(jì)還是以使用種類計(jì),液晶顯示技術(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)地領(lǐng)先于包括CRT 在內(nèi)的其他顯示技術(shù)。
?????? LCDTV采用液晶屏和大規(guī)模集成電路相配接, 因此它具有以下的特點(diǎn):
????? ?(1) 體積小、重量輕, 因而可以做成便攜式和壁掛式, 甚至做到手表上。
????? ?(2) 功耗小: 液晶屏的驅(qū)動(dòng)電壓低、 耗電小。
????? ?(3) 失真小: 由于LCDTV采用行列電極加信號(hào)顯示, 故不存在因電子束偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的幾何失真和三基色失聚問題。
????? ?(4) 被動(dòng)顯示型。
????? ?(5) 無輻射、無污染。
一、 液晶顯示原理
????? ?液晶顯示器(LCD)又稱液晶屏, 其工作原理是以液晶電光效應(yīng)為基礎(chǔ)的。 液晶是一種特殊的有機(jī)化合物, 其特性介于液體和晶體之間, 既具有液體的流動(dòng)性, 又具有晶體的光學(xué)、 電學(xué)等特性。 LCD的結(jié)構(gòu)如圖1所示, 其內(nèi)有兩塊相距10～15 μm的玻璃基板, 內(nèi)表面有一薄層透明電極, 基板間充滿了10 μm厚的扭曲向列(TN)型的液晶材料, 它在外加電場作用下會(huì)產(chǎn)生上下扭曲(90°)、色散和反射等光學(xué)效應(yīng)。??
????? ?基板外表面有上下兩塊偏振片, 入射光側(cè)的偏振片為起偏器, 出射光側(cè)的為檢偏器。在施加電場的作用下, 當(dāng)施加的電場高于液晶特性的閾值時(shí), 液晶分子軸平行于電場方向排列, 入射光的偏振光軸很少扭曲, 通過檢偏器的光通量就增加了, 如果電場比閾值大到了飽和值時(shí) , 入射光與呈垂直狀偏振光軸同向, 幾乎不受液晶的影響而穿過檢偏器, 這時(shí)液晶呈透明狀態(tài)。
???????LCD內(nèi)上下透明電極作成矩陣狀, 將橫豎電極交叉處對(duì)應(yīng)的液晶看成一個(gè)像素, 其中裝于檢偏器一側(cè)的X電極(行電極)為掃描電極, 其上加掃描電壓 裝于起偏器一側(cè)的Y電極(列電極)為信號(hào)電極, 其上加信號(hào)電壓, 這樣每個(gè)像素等效為一個(gè)電阻和一個(gè)電容的并聯(lián)電路, 所有液晶像素就等效為立體電路, 如圖2所示。改變外加電壓大小, 可以控制LCD的明暗程度, 得到黑白圖像。
?????? 彩色液晶屏的結(jié)構(gòu)是通過一系列特殊工藝將紅、綠、藍(lán)R、G、B三種色素以某種排列方法沉積在玻璃基板內(nèi)形成濾色片, 相對(duì)某一像素都要形成紅、 綠、 藍(lán)三色點(diǎn), 三基色只需一套信號(hào)電極驅(qū)動(dòng), 但彩色LCD的像素是單色屏的三倍。 在驅(qū)動(dòng)電路作用下, 各像素分別發(fā)出三色光, 通過空間混色而實(shí)現(xiàn)彩色圖像顯示。
?????? 為了使液晶的電光效應(yīng)響應(yīng)速度快一些,目前一般采用有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式, 即在每個(gè)像素位置上, 按照集成工藝, 形成一個(gè)非線性開關(guān)元件--非晶硅薄膜晶體三極管(a-sitft), 使各像素的尋址完全獨(dú)立, 從而消除交叉串?dāng)_, 彩色LCD的電路框圖如圖。
大屏幕的領(lǐng)先者------PDP-TV
?????? 等離子體顯示屏PDP基本上是由一個(gè)包含紅、綠、藍(lán)熒光粉的介質(zhì)放電單元組成的介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，它被固定在兩片薄玻璃基板之間。然后充以惰性氣體密封后制成。在PDP屏的上下基板施加電脈沖來激勵(lì)惰性氣體使之放電，產(chǎn)生等離子體并發(fā)射紫外線，紫外線激勵(lì)熒光粉而發(fā)光，由于PDP所有的像素都是同時(shí)被激發(fā)放電因此不會(huì)產(chǎn)生閃爍。
?????? PDP分為交流和直流型兩種類型，AC-PDP占主導(dǎo)地位。PDP優(yōu)點(diǎn)：
????? ?1.亮度均勻，不受磁場影響，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。
????? ?2.工藝簡單，適宜大批量生產(chǎn)。
???????3.具有記憶特性，圖像效果好。
????? ?4.色彩還原性好。
????? ?5.視角大。
OLED
????? ?與LCD相比,OLED 的溫度特性、發(fā)光效率、功耗、發(fā)光顏色、響應(yīng)時(shí)間和視角特性均超過了TFT-LCD。因此,OLED 被認(rèn)為是LCD最強(qiáng)有力的競爭者,并將在未來的3～5 年內(nèi)成為一種重要的顯示器。
一、 OLED 的顯示原理和器件結(jié)構(gòu)
???? ?OLED 基本顯示單位由金屬陰極、透明陽極和有機(jī)薄膜組成,如圖1 所示?？梢钥吹接袡C(jī)薄膜層是夾在金屬陰極、透明陽極之間的,像一個(gè)三明治;中間的有機(jī)薄膜又分為電子傳輸層、有機(jī)發(fā)射層和空穴注入層(有時(shí)又分為空穴注入層和空穴傳輸層) 。當(dāng)電場施加到OLED 基本顯示單位的兩極上,電子和空穴在有機(jī)發(fā)射層相結(jié)合產(chǎn)生出光,這一過程是電致發(fā)光的過程。所以O(shè)LED同LCD的顯示機(jī)理是完全不同的,不需要外部光源的支持。
????? ?OLED的有機(jī)薄膜很薄,僅僅為500 nm ,而且其可以觀察的視角很寬,達(dá)到160°以上,同時(shí)電場的電壓也低,僅為2～10V。
二、OLED主要性能特點(diǎn)
????? ?1.亮度高，目前OLED的發(fā)光亮度已可以超過100 000 cd/ m2。
????? ?2.對(duì)比度大
????? ?3.色彩效果好
????? ?4.環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可以適應(yīng)巨大的加速度、振動(dòng)等惡劣環(huán)境。
????? ?5.視角大。
????? ?6. 響應(yīng)速度快，可以實(shí)現(xiàn)高速度的視頻重放。
????? ?7.功耗小。
????? ?8.分辨率高
????? ?9.基板要求