【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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160176。以上 ,同時(shí)電場(chǎng)的電壓也低 ,僅為 2～ 10V。 主要性能特點(diǎn) ，目前 OLED 的發(fā)光亮度已可以超 過 100 000 cd/ m。 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 10 ，可以適應(yīng)巨大的加速度、振動(dòng)等惡劣環(huán)境。 。 6. 響應(yīng)速度快，可以實(shí)現(xiàn)高速度的視頻重放。 。 一個(gè)晶體管與 LCD 面板上的一個(gè)顯示像素相對(duì)應(yīng)，通過晶體管的開關(guān)控制LCD 的亮暗。對(duì)應(yīng)顯示屏的所有像素晶體管陣列也被稱作背板，如圖所示。顯而易見，背板的性能直接影響到顯示屏的品質(zhì)，即你的電視屏，手機(jī)屏及平板電腦等。像素開光的快慢與刷新 率相關(guān)，而顯示屏中所有像素的總數(shù)稱為分辨率。 背板技術(shù)主要分為三種，分別是非晶硅（ aSi），低溫多晶硅（ LTPS）和金屬氧化物（ MO）。如果你正在考慮入手一臺(tái)平板電視，你會(huì)關(guān)注電視屏中微小的晶體管技術(shù)嗎？ 在介紹背板技術(shù)前，我們先界定一些顯示術(shù)語。大多數(shù)消費(fèi)者對(duì)圖像的清晰度，顏色的亮度，視角及運(yùn)動(dòng)圖像的殘像等指標(biāo)非常感興趣。 分辨率是大家比較熟悉的一個(gè)重要的顯示指標(biāo)。 高清晰分辨率（ HD）是目前電視的標(biāo)準(zhǔn)配置，是顯示屏像素?cái)?shù)量的多少。HD TV 規(guī)格是指具備 1080 行 x1920 列，總共 2,073,600 個(gè)像素（事實(shí)上，每個(gè)像素還要由 RGB 三個(gè)子像素構(gòu)成，以子像素計(jì)的顯示單元三倍于上述像素?cái)?shù)）。但是，即使對(duì)于 HD 分辨率的 55 英寸平板電視，其像素密度只有 40ppi。智能手機(jī)和平板電腦顯示屏的觀看距離較近，所以具有更高的 PPI 指標(biāo)。例如 Apple公司的第三代 IPAD 具有令人驚訝的 264ppi 像素密度。如此看來，伴隨電視尺寸的進(jìn)一步增大，超高清分辨率將成為電視向更高分辨率方向發(fā)展的下一個(gè)里程碑。 另一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是刷新頻率， 60赫茲 即一幅畫面每秒鐘被刷新 60次 是業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。當(dāng)需要顯示更快動(dòng) 作的影像時(shí)，為了使 LCD 圖像更清晰，很多廠家已經(jīng)開始采用 120 赫茲及 240 赫茲的刷新頻率；頻率的提升是否值得付出額外的價(jià)格，似乎更多地取決于每個(gè)消費(fèi)者對(duì)于畫質(zhì)差異的認(rèn)同程度。 另一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是刷新頻率， 60赫茲 即一幅畫面每秒鐘被刷新 60次 是業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。當(dāng)需要顯示更快動(dòng)作的影像時(shí)，為了使 LCD 圖像更清晰，很多廠家已經(jīng)開始采用 120 赫茲及 240 赫茲的刷新頻率；頻率的提升是否值得付出額外的價(jià)格，似乎更多地取決于每個(gè)消費(fèi)者對(duì)于畫質(zhì)差異的認(rèn)同程度。 3D 顯示內(nèi)容需要不低于 120Hz 的刷新頻率。目 前大部分的 3D 顯示是利用 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 11 兩幅不同視覺深度的畫面制造出 3D 圖像效果的。 3D 眼鏡幫助我們?cè)谝粋€(gè)時(shí)段只看到單幅畫面，然后經(jīng)過我們的大腦將兩幅不同時(shí)段的畫面合成為一個(gè)完整的具有三維景深的圖像。 高清晰度，更快的刷新率和 3D 顯示內(nèi)容已經(jīng)逐漸超出目前非晶硅晶體管（ ASITFT）的驅(qū)動(dòng)能力，不能滿足上述更高指標(biāo)的要求。 回顧平板顯示過去多年的發(fā)展歷程， ASITFT 一直是 TFT 背板的主要技術(shù)方案。 ASITFT 技術(shù)具有制造成本低，成品率較高以及基板制造升級(jí)相對(duì)簡(jiǎn)單，目前可以用超大的 9 平方米玻璃基板進(jìn)行量產(chǎn)。這種世代 升級(jí)帶來的成本降低日益滿足了消費(fèi)者的價(jià)格預(yù)期，使得 ASITFTLCD 產(chǎn)品成為了顯示業(yè)內(nèi)的主流產(chǎn)品。 晶體管的功能主要是為像素充電，快速達(dá)到工作電壓，并保持像素上的電量直到下一次刷新信號(hào)。對(duì)于晶體管來講，一個(gè)關(guān)鍵的性能是載流子的遷移率，即電子的移動(dòng)速度。電子遷移率低意味著響應(yīng)緩慢。 ASi 的載流子遷移率將不能夠勝任高分辨率，高響應(yīng)速度顯示屏的要求，如最新的高端智能手機(jī)和平板電腦等顯示屏。 可替代 aSi 的技術(shù)目前有 LTPS（低溫多晶硅）和 MO（金屬氧化物）。最好的替代材料應(yīng)該有更高的載流子遷移率，而且 制造成本要低，量產(chǎn)的良率要高以及制造工藝能夠向大尺寸化（同時(shí)保持薄膜的均勻性）升級(jí)，進(jìn)一步發(fā)揮世代升級(jí)帶來的單位面積制造成本降低的優(yōu)勢(shì)。 相對(duì)地， LTPS 具有最高的載流子遷移率，不過制造成本也最高，由于 LTPS需要更多的工藝步驟。而且 LTPS 工藝在獲得良好的薄膜均勻性和高良品率方面也面臨很大的挑戰(zhàn)。此外， LTPS 在世代升級(jí)上受到一定的限制，目前主要的瓶頸在激光退火設(shè)備，只能對(duì)應(yīng)中等基板尺寸（小于 3 平方米）。 MO 技術(shù)，采用銦鎵鋅氧組分的金屬氧化物成為業(yè)界最具希望的替代技術(shù)，能夠在大尺寸玻璃基板上獲得所需 的高遷移率和高均勻性。（今天，應(yīng)用材料公司正式發(fā)布了一項(xiàng)新的 PECVD 技術(shù)，用于制造 MO TFT 的絕緣薄膜，其可容納的基板尺寸有 9 平方米大小，如前面 aSi 中提到的尺寸。） MO 工藝，對(duì)比 LTPS，所需的光罩工序更少，而且具有在室溫條件沉積薄膜的優(yōu)點(diǎn)，意味著在未來的柔性顯示襯底上可以進(jìn)行同樣的成膜工藝。 如果顯示產(chǎn)業(yè)能夠成功實(shí)現(xiàn)這一新型背板技術(shù)的飛躍，這種改變的成本還是很經(jīng)濟(jì)的，而且改變的細(xì)節(jié)對(duì)消費(fèi)者來講也是相對(duì)清晰可見的。希望這篇博客的內(nèi)容值得您借鑒，當(dāng)您下次面對(duì)琳瑯滿目的電視產(chǎn)品時(shí)，幫助您輕松地做出最佳的選擇。 新型平板顯示器介紹 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 12 顯示器 PDP 是 Plasma Display Panel 的簡(jiǎn)寫，也就是等離子體顯示器。 PDP 顯示器的工作原理是，通過加電，讓等離子汽體 (一般為惰性氣體 )在強(qiáng)電場(chǎng)中放電產(chǎn)生紫外線，然后通過紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光， PDP 顯示器的工作原理。 PDP 顯示器的出現(xiàn)要比 LCD 顯示器晚很多，但作為大屏幕顯示器 PDP 卻比TFTLCD 大屏幕顯示器早好幾年，本來 PDP 顯示器也是一種很有發(fā)展前途的大屏幕顯示器，但由于生產(chǎn)技術(shù)大部分壟斷在日本人手中，技術(shù)擴(kuò)散比較慢，因此產(chǎn)業(yè)鏈建立也很慢，跟隨 PDP 發(fā)展的中國(guó)企業(yè)很少，所以它一直在中國(guó)很難發(fā)展起來，這使 TFTLCD 大屏幕顯示器在很短的時(shí)間內(nèi)就超越了 PDP 大屏幕顯示器。 PDP顯示器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)比度比 LCD 高，特別適用于做大屏幕電視顯示器，但清晰度相對(duì)來說要比 LCD 顯示器低很多，因?yàn)?PDP 的工作電壓比較高 (約 160V)，引線之間的距離以及點(diǎn)陣之間的距離就不能做得太小。 目前世界上生產(chǎn) PDP 等 離子顯示屏的廠家主要在日本和南韓，因此， PDP 顯示屏的主要市場(chǎng)基本都在國(guó)外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相對(duì)來說比較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如 TFTLCD顯示屏的市場(chǎng)大。 顯示器 SED(Surfaceconduction Electronemitter Display)顯示器是東芝公司的技術(shù)，目前大家都公認(rèn)， SED 顯示圖像的質(zhì)量水平是最好的。它采用表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示技術(shù)，屬于場(chǎng)致發(fā)射顯示，是一種主動(dòng)發(fā)光的顯示技術(shù)。 SED 顯示器前玻璃基板上涂有紅、綠、藍(lán)三色熒光粉，并作為陽極相對(duì)后玻璃基板加有幾千伏的高壓。通過絲 網(wǎng)印刷法在后玻璃基板上制作對(duì)應(yīng)每個(gè)像素的金屬電極，并用噴墨印刷的方法在金屬電極間制作氧化鈀薄膜電子發(fā)射陰極。生成了氧化鈀膜的金屬電極間距只有 46 納米，當(dāng)金屬電極間加上十幾伏的電壓后，極間將形成超高電場(chǎng)，氧化鈀膜中的電子會(huì)被牽引出來，形成電子發(fā)射。 由于金屬電極是沿著同一塊玻璃基板排列，所以剛發(fā)射出來的電子是在玻璃基板表面?zhèn)鲗?dǎo)的，這是這種器件被命名為表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器的原因，這也是 SED 顯示器與其它場(chǎng)致發(fā)射顯示器的主要區(qū)別。 SED 電視目前的最大亮點(diǎn)是畫質(zhì)好，它的解析度與液晶電視基本相同，而灰度表現(xiàn)力，可 視角度，色域范圍，動(dòng)態(tài)畫面表現(xiàn)，暗部細(xì)節(jié)表現(xiàn)力等，均可達(dá)到高級(jí)的 CRT 電視水平。由于 SED生產(chǎn)技術(shù)基本上被東芝公司壟斷，因此， SED 顯示器在未來十幾年內(nèi)不可能發(fā)展成為主流產(chǎn)品。 SED 顯示器的工作原理。如圖 6 所示： 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 13 圖 6： SED 顯示器的工作原理 顯示器 TDEL(Thickfilm Dialectric Electroluminescent Technology)顯示器的原理是在兩個(gè)極板之間 (其中一個(gè)極板是透明電極 )，安置一整片藍(lán)色場(chǎng)致發(fā)光材料，再在其上面再分別安置紅色和綠色顏料，混合成三色的 RGB 影像。由于不須要像等離子電視一樣復(fù)雜的組件，也不須要 LCD 的背光， 37的 TDEL 電視樣品厚僅 2cm，重量則甚至不到一公斤。從技術(shù)性能以及性能價(jià)格比方面進(jìn)行比較， TDEL顯示器要比 PDP 和 LCD 顯示器好，應(yīng)該說是一項(xiàng)比較有發(fā)展前途的平板顯示器，但由于產(chǎn)業(yè)鏈遲遲建立不起來，所以很少人使用。 圖 8 是 TDEL 顯示器的工作原理圖。 顯示器 DLP(Digtal Light Procession)是一種數(shù)字光處理技術(shù)，也稱數(shù)字電子微鏡DMD(Digital Micromirror Device )，與前面介紹的平板顯示器技術(shù)不一樣，它是把每個(gè)像素點(diǎn)都做成一個(gè)反光鏡，這個(gè)反光鏡的角度可以通過電場(chǎng)力的作用可調(diào) (正負(fù) 15 度 )，以此來調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度。這種技術(shù)主要用于背投電視 (或正投電視 )，是 TI 公司的獨(dú)家技術(shù)，國(guó)內(nèi)很少人使用。 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 14 顯示器 LCOS(Liquid Crystal on Silicon)稱硅基液晶，或硅晶光反射式 micro LCD投影技術(shù)，它的工作原理與 DLP 很接近，即：把每個(gè)像素點(diǎn)都做成一個(gè)反光鏡，不過它這個(gè)反光鏡用來調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度不是靠反射角，而是靠液晶。這種技術(shù)主要用于背投電視 (或正投電視 )，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)背投電視的廠家很少。 顯示器 OLED 是英文 Organic Light Emitting Display(有機(jī)發(fā)光顯示器 )的簡(jiǎn)稱，它的發(fā)光原理是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，通過載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光。通過搭配不同的有機(jī)材 料，就可以發(fā)出不同顏色的光，來達(dá)到彩顯示器的要求。也有人把 OLED 拼寫為 Organic Light Emitting Diode (有機(jī)發(fā)光二極管 )，兩種寫法意思基本一樣。 由于 OLED 是自發(fā)光器件，每個(gè)像素自己都會(huì)發(fā)光，并且透光率很高，因此，與時(shí)下液晶電視都采用的 LCD 面板相比，其亮度與對(duì)比度都比 LCD 勝出一籌，視角可達(dá) 170 度，圖像更加鮮艷，耗電量更小。另外， OLED 的發(fā)光層比較輕，因此它的基層可使用富于柔韌性的材料，而不會(huì)使用剛性材料。 OLED 基層為塑料材質(zhì)，而 LCD、 PDP、 SED、 TDEL 等 顯示器則需使用玻璃基板，因此， OLED 顯示器的發(fā)光效率是目前所有顯示器中排名最高。 最近幾年，在歐洲還誕生了一種用高分子有機(jī)材料制造發(fā)光二極管的技術(shù)，稱為 POLED(Polymer Organic Light Emitting Display)技術(shù)，由于高分子有機(jī)材料可以溶于有機(jī)溶劑，因此， POLED 顯示器將來可以用印刷技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)，從而可以大大降低生產(chǎn)成本。 與 TFTLCD 類似， OLED 也可以做成“ TFTOLED”，以提高 OLED 的瞬態(tài)響應(yīng)性能，不過“ TFTOLED”人們卻用另一個(gè)名字來稱謂， 它被稱為主動(dòng)矩陣 OLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，簡(jiǎn)稱 AMOLED)，如圖 7 所示： 圖 7： AMOLED 顯示器 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 15 目前 OLED 顯示屏還存在很多技術(shù)問題，最大的問題是有機(jī)薄膜使用壽命短，盡管紅色和綠色的 OLED 薄膜壽 命比較長(zhǎng) (10000～ 40000 小時(shí) )，但根據(jù)目前的技術(shù)水準(zhǔn)，藍(lán)色有機(jī)物的壽命卻要短很多 (僅有約 1000 小時(shí) )，因?yàn)樗{(lán)色有機(jī)物發(fā)光效率比較低，提高亮度必然會(huì)增加損耗，而薄膜不容易散熱，溫度升高很容易引起 OLED 元件內(nèi)部陰極氧化，脫膜，以及有機(jī)層結(jié)晶等等效應(yīng)，致使元件老化損壞。 由于平板顯示器件具有體積小、重量輕和視覺效果佳等優(yōu)點(diǎn)，成為了現(xiàn)代顯用領(lǐng)域， CRT 逐步被它們所取代。平板顯示器的種類很多，主要有液晶 顯示器（ LCD）、等離子體顯示器（ PDP）、電致發(fā)光顯示器（ ELD）和場(chǎng)致發(fā)射顯示器（ FED）等。這些平板顯示器的性能各有所長(zhǎng)，分別用于不同的領(lǐng)域，如 LCD 目前主要用于便攜式計(jì)算機(jī)； PDP 用于大屏幕壁掛電視； ELD 可用于高分辨率和超高分辨率的顯示器； FED 可用于攝錄機(jī)尋象器、頭盔顯示等。當(dāng)然，隨著平板顯示技術(shù)的進(jìn)步，它們的應(yīng)用領(lǐng)域還會(huì)不斷擴(kuò)展。