液晶显示原理课程内容基础模块液晶基础知识(绪论、第一章)液晶显示器件(第二章)工艺模块液晶显示器件制备工艺(第三章)液晶显示器件的装配(第四章)应用模块液晶显示器件的驱动技术(第五章)液晶显示模块的应用(第六章)扩展模块液晶显示前沿技术(第七章)复习课(2学时)液晶显示原理参考书液晶显示技术,毛学军编著,电子工业出版社液晶显示原理,黄子强编著,国防工业出版社平板显示技术,应根欲等,人民邮电出版社液晶显示原理成绩构成平时(?)期末(?)液晶显示原理绪论显示技术的意义显示技术的分类液晶显示器件的优点液晶显示技术发展现状液晶显示原理60%20%15%3%2%视觉听觉触觉味觉嗅觉显示技术的意义视觉获取的信息量:60%(最多)定义:显示技术是传递视觉信息的技术,是把电信号变换成可见光信号的技术。显示技术两大功能:1.展示人眼原本可见的视觉信息;2.将非视觉信息转化为视觉信息(声、光、热、力、气氛等)液晶显示原理显示技术的意义显示技术的基本过程:特点:准确、实时、直观、处理的信息量大,可实现图形化显示应用:电视、摄像机、雷达仪表、工业生产、计算机、交通、文化教育、体育、医学、生物等显示技术产业已经成为电子信息产业的一大支柱产业信息源数据处理器电信号信息显示器件光信号信息数字、文字、图形摄像机、磁盘、传感器等液晶显示原理显示技术的分类阴极射线管(cathoderaytube,CRT)等离子体显示板(plasmadisplayPanel,PDP)主动发光型电致发光显示器(electroluminescentdisplay,ELD)(发光型)场致发射阵列平板显示器(fieldemissiondisplay,FED)电子真空荧光管显示器(vacuumfluorescentdisplay,VFD)显示光发射二极管显示器(lightemittingdiode,LED)器件液晶显示器(liquidcrystaldisplay,LCD)非主动发光型电化学显示器(electrochemicaldisplay,ECD)(受光型)电泳成像显示器(electrophoreticimagedisplay,EPID)发光型:利用发光信息,直接进行显示受光型:本身不发光,而是通过光的反射、散射、干涉等现象对其它光源发出的光进行控制,即通过光变换进行显示液晶显示原理CRTFunnelElectronbeamFacePlatePhosphorscreenShadowmaskDeflectionyokeConvergencemagnetElectrongunBaseNeck工作原理:用适当的控制电路控制电子束,使其在屏上扫描,激发荧光粉发光,以达到显示的目的液晶显示原理液晶显示原理CRT特点:亮度高(300-3000cd/m2)良好的灰度等级彩色丰富寿命长(1-3万小时)体积大而笨重、功耗大液晶显示原理PDP工作原理:在两个平板电极之间充惰性气体(如Ne+Ar),当在电极之间加上一定的电压时,在电极之间产生辉光放电,发出紫外线激发荧光粉发光,以实现显示液晶显示原理PDP显示屏放电单元液晶显示原理PDP特点:亮度高、视角大高速响应可实现全彩色显示,可达到256级灰度和1677万种颜色体积小、厚度薄(7-8mm)有存储功能成本高,尺寸主要集中在40~70″范围液晶显示原理LED工作原理:在半导体PN结上加上正向偏压,利用少数载流子在复合区产生光辐射来实现显示。特点:电压低(1.5v-2V)响应快(10ns)寿命长(10万小时)颜色不丰富工作电流mA级,功耗大液晶显示原理PDP的优缺点:1.超大屏幕:传统电视的屏幕最大尺寸只能做到40英寸,而PDP屏幕可以做到80英寸以上;2.超宽视角:PDP的视角超过160度,因此可以容纳更多人同时观看;3.纯平面无失真:PDP完全是纯平面显示,且各个发光单元的结构都相同,因此不会出现显像管电视常见的梯形失真、线性失真和枕形失真等几何失真现象;4.不受电磁干扰:由于PDP本身没有电磁结构,因此不会受电磁的干扰,喇叭、高压电、甚至磁场都不会对其产生任何干扰,这样就能够获得更稳定的画质;5.亮度均匀:传统CRT电视有热晕问题(画面正中与四角的亮度不均匀),而PDP的各像素都可独立发光,且非常均匀,没有亮区和暗区,不存在热晕问题;6.绿色环保:PDP是通过等离子体放电(不是通过扫描)形成图像的,因此画面无大面积闪烁(还无电磁辐射),人们长时间观看不会受到伤害,属绿色环保产品;7.图像清晰、彩色鲜艳:PDP有较高的亮度(显示的画面更清晰、鲜艳)和对比度(图像就会越清晰)8.全数码显示:支持数码视频接口(DVI),无需数模转换即可显示数字图像信号,这样可以减少转换带来的失真9.经久耐用:世界各等离子显示屏厂家均以10万小时使用寿命为目标开发显示屏,通常估计,其实际寿命约在6万小时左右,按每天观看6小时计算,PDP的使用寿命在30年以上。液晶显示原理LCD工作原理:在两平行平板电极之间充有液晶物质,利用液晶在电场或磁场作用下,光学性能的改变来实现显示。在显示过程中,液晶本身不产生光辐射,必须外加背景光源,属于被动显示或非辐射发光液晶显示原理LCD的优点低压(2-3V),微功耗,平面薄型(几毫米),特别适用于便携式装置显示面积覆盖范围大(几英寸-几十英寸)容易实现全彩色显示被动发光,不易引起视觉疲劳可以进行投影显示或组合显示,易实现大画面显示寿命长无辐射、无污染液晶显示原理LCD的发展现状液晶的发现F.ReinitzerD.Leimann液晶现象是1888年奥地利植物学家莱尼茨尔(F.Reinitzer)在研究胆甾醇苯甲酯时首先观察到的现象。他发现,当该化合物被加热时,在145℃和179℃时有两个敏锐的“熔点”。在145℃时,晶体转变为混浊的各向异性的液体,继续加热至179℃时,体系又进一步转变为透明的各向同性的液体。研究发现,处于145℃和179℃之间的液体部分,保留了晶体物质分子的有序排列,因此被称为“流动的晶体”、“结晶的液体”。1889年,德国科学家Leimann将处于这种状态的物质命名为“液晶”(liquidcrystals,LC)。液晶显示原理LCD的发展现状液晶显示的实用化进程1.1968年,美国RCA公司公布液晶显示应用发明专利。2.七十年代,日本投入研究,出现液晶显示的手表和计算器。3.现在韩国、台湾后来居上。液晶应用的发现1961年,美国RCA公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者F.Heimeier,他把电子学方面的知识应用于有机化学,取得了惊喜的发现。他将两片透明导电玻璃之间夹上掺有染料的向列液晶。当在液晶层的两面施以几伏电压时,液晶层就由红色变成了透明态。出身于电子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗!液晶显示技术是一本集电子学、有机化学、光学、半导体学等的综合性学科液晶显示原理LCD的发展现状LCD的应用液晶显示原理LCD的发展现状2009.06-2010.06全球TFT-LCD产值942亿美元液晶显示原理LCD的发展现状全球液晶面板制造商排名1.韩国三星电子LG2.台湾友达(AUO)奇美(CMO)3.日本夏普(sharp)4.中国大陆京东方(BOE)天马龙腾光电48%36%12%4%0%2010.05主要制造商产值地域分布韩国台湾日本中国大陆液晶显示原理LCD的发展现状液晶面板生产代线扩张情况液晶显示原理OLED显示器介绍OLED是自发光显示的半导体,具有柔软、透明、画质清晰、节能环保等特点,被视为是下一代最具潜力的新型平面显示技术。未来OLED将应用将以手机背光、车用、电视、照明为主要应用领域,OLED照明更备受期待。OLED主要可分成主动式有机发光显示(AMOLED)和被动式有机发光显示(PMOLED)。OLED结构简单,生产流程相对环保。相较于TFT-LCD,OLED具有回应速度快、高亮度、高对比度、超轻超薄、低功耗、无视角限制、工作温度范围广、具良好抗震性能、可柔软显示等优势,能解决液晶显示画面拖尾以及耐低温性能较差等问题。根据DisplaySearch预估,到2016年OLED的整体产值将达62亿美元规模。OLED最早的实际应用是出现在汽车电子领域,目前应用主要是以手机、MP3、工控仪表等中小尺寸领域为主。这是因为目前OLED成本过高,是一般LCD的1.5倍,同时在良率、成本、使用寿命上也尚未符合市场要求,还没进入大规模量产阶段,因此OLED面板的应用范围,仍侷限于高阶手机或MP3等小尺寸显示应用。现在80%~90%的OLED产品被应用在手机背光显示领域。液晶显示原理OLED的优势与LCD技术相比,OLED的优点是:第一,OLED可以自身发光,而LCD则不能。所以OLED比LCD要亮得多,另外OLED对比度更大,色彩效果更加丰富;第二,LCD需要背景灯光点亮,而OLED在需要点亮的单元才加电,并且电压很低,因此更加节能;第三,OLED所需材料很少,制造工艺简单,量产时的成本要比LCD节省20%;第四,OLED没有视角范围的限制,可视角度一般可达到160度,重量也比LCD轻得多。同时OLED还可弯曲,应用范围极广液晶显示原理OLED结构图OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构。整个结构层中包括了:空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合,产生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。液晶显示原理OLED发光原理有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电(DirectCurrent;DC)所衍生的顺向偏压时,外加之电压能量将驱动电子(Electron)与空穴(Hole)分别由阴极与阳极注入元件,当两者在传导中相遇、结合,即形成所谓的电子-空穴复合(Electron-HoleCapture)。而当化学分子受到外来能量激发後,若电子自旋(ElectronSpin)和基态电子成对,则为单重态(Singlet),其所释放的光为所谓的荧光(Fluorescence);反之,若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行,则称为三重态(Triplet),其所释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。液晶显示原理OLED的分类液晶显示原理OLED技术优势目前,LCD是小型设备显示器的首选,而大屏幕电视采用LCD的情况也很普遍。常规LED可以用来构成电子表和其他电子设备上的数字。OLED则具备很多LCD与LED所不具备的优势:相较于LED或LCD的晶体层,OLED的有机塑料层更薄、更轻而且更富于柔韧性。OLED的发光层比较轻,因此它的基层可使用富于柔韧性的材料,而不会使用刚性材料。OLED基层为塑料材质,而LED和LCD则使用玻璃基层。OLED比LED更亮。OLED有机层要比LED中与之对应的无机晶体层薄很多,因而OLED的导电层和发射层可以采用多层结构。此外,LED和LCD需要用玻璃作为支撑物,而玻璃会吸收一部分光线。OLED则无需使用玻璃。OLED并不需要采用LCD中的逆光系统,LCD工作时会选择性地阻挡某些逆光区域,从而让图像显现出来,而OLED则是靠自身发光。因为OLED不需逆光系统,所以它们的耗电量小于LCD(LCD所耗电量中的大部分用于逆光系统)。这一点对于靠电池供电的设备(例如移动电话)来说,尤其重要。OLED制造起来更加容易,还可制成较大的尺寸。OLED为塑胶材质,因此可以将其制作成大面积薄片状。而想要使用如此之多的晶体并把它们铺平,则要困难得多。OLED的视野范围很广,可达170度左右。而LCD工作时要阻挡光线,因而在某些角度上存在天然的观测障碍。OLED自身能够发光,所以视域范围也要宽很多。液晶显示原理OLED的问题OLED似乎是一项完美无