平板顯示器件第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日顯示器件是各種儀器信息系統的終端，是視頻技術、通信技術必不可少的組成部分，是人類生活中信息展示的視窗。平板顯示器件是顯示技術中主要的發展方向。第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日6.1液晶顯示器（LCD）液晶：一些有機化合物既具有液態的流動性，又具有晶體的各向異性。微小的外部能量——電場、磁場、熱能等就能實現各分子狀態間的轉變，從而引起液晶的光、電、磁的物理性質發生變化。液晶分子的形狀呈棒狀，寬約十分之幾納米，長為數納米。

液晶材料用于顯示是利用它在電場作用下，光學性質發生變化從而對外部入射光產生調制。第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日向列相液晶分子是液晶顯示的主要材料。實用中是用30多種單質液晶組成混合液晶。第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日一、線偏振光在向列液晶中的傳播關于液晶介電常數；定義：P型液晶；

外電場作用時，分子長軸方向與外電場平行。N型液晶

；外電場作用時，分子長軸方向與外電場垂直。液晶顯示主要使用P型液晶。

P型液晶是正單軸晶體，分子長軸方向就是光軸。

第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日線偏振光正入射P型液晶材料，如果其偏振方向與光軸平行或垂直，則它的偏振方向和傳播方向都不改變。二、扭曲向列型液晶器件（TN-LCD）液晶盒

：封裝液晶的間隙只有幾μm。定向層：使液晶分子從上到下扭曲90°。第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日TN-LCD的工作原理采用光刻技術，制作ITO玻璃上的顯示電極加電壓到相應電極上，可實現所期望的顯示。在下偏振片后再貼一塊反光片，就成為反射式液晶顯示器第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日TN-LCD的電光特性：電壓有效值電光特性與顯示對比度相關。TN-LCD的響應時間在80ms左右。三、超扭曲向列型液晶顯示（STN-LCD）在液晶顯示電極上加信號，是用矩陣尋址法，即X-Y尋址。第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日TN-LCD的液晶分子的扭曲角為90°，電光特性曲線不夠陡峭。在用矩陣尋址法驅動時，有明顯的交叉效應。

交叉效應隨矩陣行、列數目的增大而加劇，使圖像對比度降低，質量變差。

STN-LCD使液晶分子的扭曲角增加到180°～270°，大大提高了電光特性的陡度。STN-LCD利用了超扭曲和雙折射兩個效應，是基于光學干涉的顯示器件。

第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日對STN-LCD的有色背景進行補償，實現黑白顯示實現黑白顯示后，再加彩色濾色器，就可實現彩色顯示STN-LCD的電光響應時間大于100ms。第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日四、有源矩陣液晶顯示器件（AM-LCD）在每一個像素上設計一個非線性的有源器件，使每個像素可以被獨立驅動，克服交叉效應，可以提高液晶的分辨率和實現多灰度級顯示。TFT-LCD就是目前性能較好的AM-LCD器件。存儲效應，得到對比度很高的顯示質量。

多灰度級顯示彩色顯示第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日五、LCD的背光源液晶顯示屏、液晶彩電等為了實現高對比度的全色顯示需要加背光源。背光源主要有：熱陰極熒光燈(HCFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)、發光二極管、電致發光板等。LCD屏加上控制、驅動電路和背光源就組成了實用的LCD模塊。背光源應有較高的亮度和發光效率，功耗小，壽命長，且背照均勻。第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日六、LCD的特點和應用器件厚度僅數毫米，非常適于便攜式裝置的顯示。工作電壓僅幾伏，用CMOS電路可直接驅動。功耗很低。采用彩色濾色器，易實現彩色顯示。LCD已成為應用最廣泛的平板顯示器之一。應用于儀器儀表、手機等顯示，還有計算機顯示器、液晶彩電、液晶投影機等，市場十分廣闊。第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日液晶投影機光路圖第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日6.2LED顯示器一、發光二極管大屏幕顯示超高亮度紅、綠、蘭LED組成平板陣列，進行大屏幕顯示，已是現代化社會的一道風景。二、有機電致發光器件－OLED

LED是無機電致發光，OLED是有機熒光材料作為發光物質，結構和發光機理上類同于無機LED器件。

（Organiclightemittingdiode）第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日ETL：電子傳輸層

EML：發光層

HTL：空穴傳輸層｝有機材料OLED發光有五個步驟：⑴載流子電子和空穴分別從陰極、陽極注入ETL、HTL。⑵載流子分別從ETL和HTL向EML遷移。⑶載流子在EML中復合并產生激發子（Exciplex）。⑷激發子遷移,傳遞能量給發光分子，使其電子從基態躍遷到激發態。⑸激發態電子躍遷回低能態，產生輻射。第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日OLED是一種高亮度、寬視角、全固化的主動發光型顯示器件。主要優點：

發光亮度可達幾百～上萬cd/m2，電視才100cd/m2。低電壓驅動：十幾V～幾V；功耗低。有機材料易得，制備工藝簡單，易制成大面積顯示器件，可以做成能彎曲的柔軟顯示器。

很多有機物都可實現紅、綠、藍，易實現高分辨率的彩色顯示屏。超輕、超薄（厚度可低于1mm），響應速度是液晶

的1000倍，實現精彩的視頻播放－大面積“薄膜電視”。OLED制造成本低，將會逐漸取代LCD。第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日OLED將會成為平板顯示的主流技術之一。彎曲的柔軟顯示器

第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日OLED彩色顯示屏左邊：OLED顯示右邊：LCD顯示第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日

6.3等離子體顯示器-PDP

（PlasmaDisplayPanel）是利用氣體放電而發光的平板顯示屏氣體放電

等離子體激發氣體原子輻射紫外光(UV)

激發相應熒光粉，產生紅、綠、藍可見光。AC-PDPDC-PDPAC-PDP是PDP技術的主流

第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日一、彩色AC-PDP工作原理雙基板型：對向放電式單基板型：表面放電式第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日表面放電式的一種實用結構

維持電壓Us書寫脈沖Uw

AC-PDP的存儲特性擦除脈沖中和壁電荷QwAC-PDP的驅動：氣體放電點火電壓Uf第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日二、彩色AC-PDP的特點和應用PDP的優點：為自發光型顯示,發光效率與亮度高，圖像對比度高，視角大。顯示質量好，灰階可超過256級，色彩豐富，分辨率高，響應時間僅數ms。有存儲特性，大屏幕顯示時能得到較高的亮度。剛性結構，耐震動，機械強度高，壽命長。制造工藝簡單，投資小。第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日PDP的缺點：工作電壓較高（80～150V），不宜在低氣壓環境下工作（防止充填氣體膨脹）。彩色AC-PDP最適宜于大屏幕顯示，可到70〞以上。是最佳的大屏幕壁掛HDTV顯示器。第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日6.4DLP投影顯示DLP（DigitalLightProcessing）實現了最終的顯示環節的完全數字化

數字微反射鏡器件DMD是其核心裝置。（DigitalMicromirrorDevice）一、DMD的結構和工作原理DMD是帶有集成微鏡部件的微電子機械光調制器，由百萬個方形微鏡（如16×16μm2）組成二維陣列。

第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日DMD芯片每個微鏡對應一個像素，微鏡反射照明光，投射出去，在屏幕上形成圖像。Mirror+10°Mirror-10°

CMOS圖像R、G、B二進制數據控制微鉸鏈，微鉸鏈控制每個鏡片偏轉，以通斷一個像素的光。

脈沖寬度調制（PWM）技術允許10比特灰度等級再現。第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日二、DLP投影機系統DMD是一個數字光調制器，自身不發光。

第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日為了實現彩色顯示，DLP投影機有三片式、單片式、兩片式等不同檔次的產品。三片式：即用三個DMD裝置。每個DMD分別用R、G、B數據控制。

單片式：即用一個DMD裝置。投影燈光先通過一個色輪再投射到DMD上。DLP工作在順序顏色模式，利用視覺暫留作用。

雙片式：即用兩個DMD裝置。性價比較好。

第二十八頁，共