液晶电视及新型显示器介绍

1、Page 1液晶电视及新型显示器介绍Page 2液晶显示器的基本原理Page 3TFT-LCD TFT-LCD 断面剖析断面剖析PCBDrive ICLamps灯灯Diffuser扩散体扩散体Optical SheetsPolarizer偏光器Polarizer 偏光器偏光器Color FilterRGB彩色滤波器彩色滤波器TFT薄膜晶体管薄膜晶体管Liquid Crystal液晶体液晶体Sealant密封剂密封剂TFT薄膜晶体管薄膜晶体管(Thin Film Transistor)Page 4TFT-LCD结构Page 5液晶的特性 液晶分子是在形状、介电常数、折射率及电导率上具有各向异性特

2、性的物质，如果对这样的物质施加电场(电流)，随着液晶分子取向结构发生变化，它的光学特性也随之变化，这就是通常说的液晶的电光效应。Page 6棒状液晶分子的排列受外加电场的控制Page 7液晶分子的沿面排列1.液晶显示器都以下列原理为基础：在外加电场的作用下，使液晶分子从初始的特定排列状态转变为其他排列状态。液晶的光学特性发生变化。2.液晶分子的初始排列状态，取决于基板与液晶所构成的界面状态的取向效果3.细长棒状液晶分子由于分子间的作用力，使液晶分子集合在一起时，分子长轴总是趋于互相平行Page 8液晶分子的排列取向图例液晶被包在两个槽状表面中，两表面互相垂直液晶分子在两个相互垂直的槽状表面之间

3、产生90度的旋转排列。称为扭曲向列型液晶槽状表面是在玻璃表面涂一层有机高分子薄膜，在用绒布材料高速摩擦形成。Page 9Page 10偏振光和偏振片Page 11将偏振片和液晶组合后的光学特性Page 12将偏振片和液晶组合后的光学特性Page 13两个相互正交的偏光片组成LCD光开关V =0，亮场电压值在亮暗之间可以控制透过光的数量而形成不同灰度V域值，暗场Page 14液晶的电-光控制特性Page 15液晶像素的驱动Page 16液晶像素的驱动TFT做像素的寻址开关Page 17单个像素的等效电路Page 18单个像素的等效电路Page 19Page 20RGB1 DotPixelData

4、 LineBM(Black Matrix)RGB StripeCF=Color FilterGate LinePage 21Page 22背光灯CCFL光源Page 23LED背光源Page 24实际结构分解Page 25平板显示器的一般电路构成接接收收天天线线高频头高频头中放中放/视视频解调频解调/伴音鉴伴音鉴频频视频视频解码解码伴音功放伴音功放音效音效处理处理隔行隔行/逐逐行处理，行处理，显示格显示格式变换式变换MCU开关电开关电源源AC220V各种直流各种直流38MVIDEOAUDIO帧存储帧存储器器平板显示器件平板显示器件LCD、PDP、DLPRGBPage 26层出不穷的新型显示器1

5、.LCOS硅基液晶2.DLP数字光处理3.SED表面传导电子发射显示器4.OLED有机发光二极管显示器Page 27一、LCOS投影电视Page 28LCD开口率低、LCOS极大的提高了开口率每个像素的驱动电路遮挡光线造成的低开口率影响了分辨率的近一步提高，并且大大降低了光的利用率增加分辨率增加分辨率Page 29LCOS芯片的成像原理Page 30一个实际的LCOS光机原理示意图Page 31LCOS成像芯片实物Page 32二、 DLP背投影电视DLP（Digital Light Processing 数 字 光 处 理） 基 于TI（Texas Instruments） 开 发 的DMD

6、（Digital micro Mirror Device， 数 字 微 镜 装 置） 。 一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关。在0.5in(对角线）硅基片上，用集成技术制作100多万个微小的方形16x16m镜片，每一个镜片可以“通”、“断”一个象素的光。铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+10度为“开”。-10度为“关”，当镜片不工作时，它们处于0度“停泊”状态。 Page 33DMD的微观结构Page 34DLP工作原理DMD表面的一条蚂蚁腿Page 35灰度的形成DMD阵列上的每个镜片被以静电方式倾斜为“开”或“关”态。每个镜片倾斜在哪个方向上的时间长短（脉冲宽度调制PWM ）决

7、定该像素的显示灰度。每个扫描周期“开”态与“关”态的时间比越大，则越亮；反之，则暗。Page 36DLP投影电视原理Page 37三、 SED表面传导电子发射显示器Page 38SED的像素结构与发光原理Page 39结构特点Page 40电子发射分两步完成 第1步 、电子源横向发出电子，穿越两个电极之间非常窄的间隙。 生成了氧化钯膜的金属电极间距只有约生成了氧化钯膜的金属电极间距只有约5 5纳米，当加上约纳米，当加上约2020伏的电伏的电压后，极间将形成超强电场，氧化钯膜中的电子会被牵引出来，形压后，极间将形成超强电场，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

8、基板排列，所以刚发成电子发射。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，这也是面传导电子发射显示器的原因，这也是SEDSED与其它的场致发射显示与其它的场致发射显示器（器（FEDFED）的区别所在的区别所在。 Page 41电子发射分两步完成电子发射分两步完成 第第2 2步步 穿越间隙并撞击对面电极穿越间隙并撞击对面电极的电子要么被吸收进对面电极的电子要么被吸收进对面电极( (因此只产生热量，不发光因此只产生热量，不发光) )，要，要么被散射出来，

9、再被前玻璃板的么被散射出来，再被前玻璃板的阳极高压电场所捕获，并加速撞阳极高压电场所捕获，并加速撞击某个荧光点，从而产生红、绿击某个荧光点，从而产生红、绿或蓝光点。这种组合式电子发射或蓝光点。这种组合式电子发射加电子束散射过程如图所示。加电子束散射过程如图所示。其中其中VaVa是阳极电位，大约在是阳极电位，大约在1 1万伏。万伏。VfVf是跨越间隙的驱动电位，约是跨越间隙的驱动电位，约2020伏。许多散射事件可能发生在电伏。许多散射事件可能发生在电子被阳极电场捕获之前。因此被子被阳极电场捕获之前。因此被阳极捕获的电子数量的效率非常阳极捕获的电子数量的效率非常低，大约在低，大约在3%3%，但功效

10、比较理想，但功效比较理想。Page 42选址与灰度平面矩阵显示器都是逐行驱动的。对于SED显示器，采用无源驱动简单的X-Y选址方式。灰度的实现是靠脉冲宽度的变化实现Page 43SED的技术优势2007年初，SED公司展出的36英寸样品曾引起轰动。 厚度7.8上下玻璃各为2.7mm，真空层仅为1.8mmPage 44SED的技术优势如图，SED几乎在图像的所有方面都优于其他显示器。甚至在制造成本上也有优势。之所以没有形成市场，普遍认为是策略失误。未向外进行技术许可，从而未能大规模生产降低生产成本。Page 45SED和FED几种不同电子发射源的FED显示技术电子发射源电子发射源表面传导型针锥型

11、碳纳米管型弹道电子面放射型主要开发厂商主要开发厂商佳能/东芝双叶电子工业三菱电机、三星、摩托罗拉等公司松下电工/东京农工大学电子放射源基电子放射源基本结构本结构以nm级龟裂成线m级三次方的立体结构以CNT生成的平面结构以纳米结晶化Si生成的平面结晶真空度真空度110-7乇110-7乇110-7乇110-2乇驱动电压驱动电压10-20V30V-80V几百伏15V-30V制造方法制造方法比较简单，有利低价格化复杂，大型化困难大型化容易，参与厂商多低真空度也能稳定工作试制品试制品36英寸11英寸66mm66mm松下电工26英寸Page 46四、 OLEDOLED显示器显示器是一种全固态薄膜型平板显示

12、器件。有人预测：是一种全固态薄膜型平板显示器件。有人预测：OLEDOLED将会取代液晶显示器件，而且将为时不远。将会取代液晶显示器件，而且将为时不远。OLEDOLED的技术特点的技术特点 与与LCDLCD相比，相比，OLEDOLED具有主动发光，无视角问题；具有主动发光，无视角问题；重量轻，厚度小；高亮度，高发光效率；发光材料重量轻，厚度小；高亮度，高发光效率；发光材料丰富，易实现彩色显示；响应速度快，动态画面质丰富，易实现彩色显示；响应速度快，动态画面质量高；使用温度范围广；可实现柔软显示；工艺简量高；使用温度范围广；可实现柔软显示；工艺简单，成本低；抗震能力强等一系列的优点，因此它单，成本

13、低；抗震能力强等一系列的优点，因此它被专家称为未来理想的显示器被专家称为未来理想的显示器。 Page 47OLEDOLED的结构的结构玻璃玻璃阳极阳极空穴注入层空穴注入层空穴传输层空穴传输层发光材料层发光材料层电子传输层电子传输层电子注入层电子注入层阴极阴极Page 48结构与原理结构与原理OLEDOLED基本结构是利用一个薄而透明具导电性质的铟锡氧化物基本结构是利用一个薄而透明具导电性质的铟锡氧化物（ITOITO）为阳极（透明），与另一金属阴极以如同三明治般为阳极（透明），与另一金属阴极以如同三明治般的架构，将有机材料层包夹其中，有机材料层包括空穴传的架构，将有机材料层包夹其中，有机材料层包

14、括空穴传输层（输层（HTLHTL）、）、发光层（发光层（ELEL）与电子传输层（与电子传输层（ETLETL）。）。当从当从阳极到阴极通入适当的电流，此时注入阳极的空穴与从阴阳极到阴极通入适当的电流，此时注入阳极的空穴与从阴极来的电子在发光层结合时，即可激发有机材料发出可见极来的电子在发光层结合时，即可激发有机材料发出可见光，而不同成分的有机材料会发出不同颜色的色光，因此光，而不同成分的有机材料会发出不同颜色的色光，因此选择不同的发光材料就可以实现全色的显示。选择不同的发光材料就可以实现全色的显示。金属电极层同时起了对光的反射层的作用，提高了亮度和对金属电极层同时起了对光的反射层的作用，提高了亮

15、度和对比度比度。Page 49OLED的彩色实现实现彩色的方法主要实现彩色的方法主要有：有：RGB三色分别发三色分别发光。如右图示；光。如右图示；白光白光OLED加彩色滤加彩色滤色片；。色片；。白光白光OLED加彩色滤加彩色滤色片方案，制造更容色片方案，制造更容易。是目前实现大尺易。是目前实现大尺寸彩色屏的较实用方寸彩色屏的较实用方案。案。Page 50TFT寻址方式TFTPage 51主要特点具有低成本优势，工艺简单，使用原材料少。具有低成本优势，工艺简单，使用原材料少。自发光，不需要背光源。无漏光现象。自发光，不需要背光源。无漏光现象。低功耗，驱动电压低，易用于便携式设备。低功耗，驱动电压低，易用于便携式设备。具有全固态特性，无真空腔，无液态成分，抗震动性具有全固态特性，无真空腔，