光电子技术基础

光电显示

——（FPD)平板显示1、色度学基础2、LCD3、PDP4、OLED显示5、激光显示6、其他新型显示FPD(FlatPlaneDisplay)1.光电显示技术的研究意义人们获取信息的手段：视觉——60%

听觉——20%

触觉——15%

味觉——3%

嗅觉——2%光电显示技术应用广泛：电视(电脑)、手机、商场广告屏、小家电显示屏、电子表等等1.光电显示技术的研究意义

近年来，显示技术发展迅速，被广泛用于各个方面：娱乐、工业、军事、交通、教育、航空航天、卫星遥感和医疗等。1.光电显示技术的研究意义F-35单发战斗机头盔内嵌显示器1.光电显示技术的研究意义1.光电显示技术的研究意义目前流行的电视显示技术？阴极射线管(CRT)电视液晶(LCD)电视等离子(PDP)电视发光二极管(LED)电视

OLED电视，激光电视2.各类光电显示技术简介按显示原理分类如下：阴极射线管（CathodeRayTubes）等离子体显示板（PlasmaDisplayPanel）电致发光显示（Electro-LuminescentDisplay）场致发射显示（FieldEmissionDisplay

）发光二极管显示（Light-EmittingDiodedisplay）有机发光二极管显示（OrganicLightEmittingDiodedisplay）真空荧光管显示（VacuumFluorescentDisplay）辉光放电管显示（GlowDischargeDisplay）2.各类光电显示技术简介

液晶显示（LiquidCrystalDisplay）电致变色显示（Electro-ChromicDisplay

）电泳显示（Electro-PhoreticDisplay

）铁电陶瓷显示（PLZT

LeadLanthanumZirconiumTitanate）投影显示（ProjectedDisplay

）：CRT，LCD、DLP

头盔式显示（HMD）全息显示（HolographicDisplay

）激光显示（LaserDisplay

）此外还有：旋转球显示（TBD），电化学显示（ECD），微镜显示，磁翻转显示等等2.各类光电显示技术简介其他分类标准：按扁平度分：CRT、平板显示器（FlatPanelDisplay

）

按显示屏幕大小分：超大屏幕、大屏幕、中屏幕、小屏幕按色调显示功能分：黑白色调、多色调、全色调显示按色彩显示功能分：单色、多色、全色显示按显示内容分：数码、字符、轨迹、图表、图形、图像等按成像空间坐标分：二维平面显示和三维立体显示按显示材料分：固体、液体、气体、等离子体、液晶体2.各类光电显示技术简介1.CRT技术成熟，市场渐缩发展历史最久的大信息量显示器；显示效果极佳，工艺成熟，质量可靠；自身发展：提高分辨率；大型化和小型化；减少反光、眩光、减小画面失真平面化(视角平面方角、纯平面屏幕等)；2.各类光电显示技术简介1.CRT技术成熟，市场渐缩

CRT优点：价格低，性价比高易于调节分辨力尺寸大小：1.3～114cm

寻址简单寿命长发光效率高：10lm/W，响应速度快良好的彩色和灰度能力，可视性好2.各类光电显示技术简介1.CRT技术成熟，市场渐缩

CRT缺点：体积大、重量大光散射，图像闪烁抖动尺寸限制：<114cm

无数字寻址图像有畸变工作电压高（内有几万伏的电压）2.各类光电显示技术简介2.液晶显示器LCD技术更新，应用广泛最具发展前景，并已成熟的显示器；液晶显示技术种类繁多，适应各种需求；低压，微功耗的特性使之可以直接与大规模集成电路（IC）结合，开发出便携显示器件。2.各类光电显示技术简介2.液晶显示器LCD技术更新，应用广泛

有源矩阵LCD（AM-LCD）和无源矩阵LCD（PM-LCD）优点应用范围技术现状AMLCD高性能、全彩色、高分辨力、响应快、薄个人视频用品亮度：200cd/m2对比度：>100:1彩色：>24bit模拟帧频：>30Hz分辨力：>130bpi视角：水平60o(垂直45o)大小：1.3～56cmPMLCD价格低、性能较好电子通信产品100cd/m2、5:1~40:1、多色(18)、>20Hz、5~70bpi、50o(25o)、7.6~178cm2.各类光电显示技术简介3.电致发光显示ELD东山再起发明最早的平板显示器，但一直未成气候；缺点：亮度低、蓝光发光效率、寿命短目前多用于：各类仪器控制面板等；指示标志；广告宣传牌；发光玩具、胸章等2.各类光电显示技术简介3.电致发光显示ELD东山再起

薄膜型与粉末型直流/交流(交流薄膜电致发光板ACTFEL)优点技术现状ACTFEL低成本、高可靠、发光效率较高、尖阈值(即信息容量高)、寿命长亮度：200cd/m2对比度：>300:1彩色：16bit帧频：>60Hz分辨力：100dpi视角：80o（80o）尺寸：7.6～33cm2.各类光电显示技术简介4.发光二极管LED显示长寿命、高可靠全固态型平板显示器；低容量低密度显示目前多用于：小尺寸液晶面板背光；各类照明灯；大屏幕显示特点：高亮度超大屏2.各类光电显示技术简介5.等离子显示PDP不可低估早期多利用气体辉光显示，目前主要采用彩色荧光粉在等离子气体激发下发光显示；虽然驱动电压高，但有可制成较大面积和精细像素的特点，在大屏幕电视机上向CRT发起挑战。存在问题：成本、功耗、显像性能2.各类光电显示技术简介5.等离子显示PDP不可低估交流PDP（ACPDP）和直流PDP（DCPDP）优点缺点技术现状ACPDP均匀性好、全彩色、有记忆功能、无闪烁、寿命长、有尖锐的阈值、结构简单、大屏幕投资大、成本高、高压驱动、电子线路复杂、发光效率不高亮度：350~500cd/m2对比度：>100:1发光效率：1.5lm/W分辨力：HDTV要求2.各类光电显示技术简介6.荧光显示器件VFD显示优美、豪华低压、直流驱动；成本低、寿命长、坚固低信息容量显示，显示亮度高，图案精美；主要用于：家电、音响、音像设备和汽车仪表盘面。2.各类光电显示技术简介7.有机发光二极管显示OLED

特点：低工作电压、低功耗宽视角薄、轻、单片结构发光效率高、高亮度、高对比度、响应速度快无源矩阵OLED：文字显示有源矩阵OLED：视频及图形表示应用：屏幕显示（手机、相机、汽车显示器等）2.各类光电显示技术简介8.场发射显示器FED

缺点：结构复杂、寿命短、支撑等问题技术状况：亮度：100cd/m2

，对比度：100:1，彩色：26

，帧频：>60Hz，分辨力：100bpi，视角：(80、80)，大小：7.6～33cm

应用：未来电视？SED电视2.各类光电显示技术简介9.激光显示LD

激光显示是以红、绿、蓝(RGB)三基色激光为光源的显示技术，可以最真实的再现客观世界丰富、艳丽的色彩，提供更具震撼的表现力。激光显示被称为“人类视觉史上的革命”。优点：色域空间大、色彩丰富、色饱和度高；光源寿命长、成本低；生产装备投资规模小环保节能，功耗低；成本下降潜力大。

2.各类光电显示技术简介10.大屏幕显示指直观式彩电或背投式投影电视中的大屏幕，通常屏幕的对角线尺寸大都在40英寸以上。主要通过四种显示技术实现，即CRT投影技术、LCD投影技术、LED大屏幕显示以及近些年发展起来的DLP投影技术。按投影方式可分为前投式、背投式和组合拼接。3.显示器常用性能指标1.像素（pixel）：构成图像的最小面积单位。具有一定的亮度和色彩属性。

PAL、NTSC、SECAM、HDTV

VGA(VideoGraphicsArray)，视频图形阵列

SVGA(SuperVideoGraphicsArray)，高级视频图形阵列

XGA(ExtendedGraphicsArray)，扩展图形阵列

SXGA(SuperExtendedGraphicsArray)高级扩展图形阵列

UXGA(UltraExtendedGraphicsArray)，极速扩展图形阵列

QXGA(QuantumExtendedGraphicsArray)昆腾扩展图像阵列3.显示器常用性能指标2.亮度（Brightness）：从指定方向上观察的任意表面的单位投射面积上的发光强度。单位：坎德拉/平方米（cd/m2）要求：与环境光强度有关电影院：30~45cd/m2

室内：大于70cd/m2

室外：300cd/m2

高质量显示器要求：300cd/m2左右人眼可感觉的亮度范围：0.03~50000cd/m2。3.显示器常用性能指标2.亮度（Brightness）：

亮度的均匀性：反映显示器件在不同显示区域所产生的亮度的均匀性。描述：亮度的不均匀性；规定取样点亮度相对于平均亮度的百分比。

CRT显示器：≥45%

其他显示器：≥80%3.显示器常用性能指标3.对比度（Contrastrate）：指画面上最大亮度和最小亮度之比。一般图像显示要求：显示器对比度至少大于30

实际画面对比度与环境光强度有关：L外：环境光照到显示屏上产生的亮度3.显示器常用性能指标4.灰度（Grayscale）：指画面上亮度的等级差别——灰度级人眼所能分辨的亮度层次与图像对比度的对数成正比，并受图像最大对比度限制。

δ：人眼对亮度差的分辨率，0.02~0.05

人眼可分辨的最大亮度层次为100级。灰度级越多，图像层次越分明，图像越柔和。字码、图形显示只要求高对比度即可，图像显示则要求高对比度和丰富的灰度级。创维42LED10液晶电视2162563.显示器常用性能指标5.清晰度（Definition）和分辨率（Resolution）：能够分辨出图像的最小细节的能力是人眼观察图像清晰程度的标志通常用屏幕上能够分辨出的明暗交替线条的总数来表示矩阵显示的平板显示器常用电极线数目表示要求：普通电视图像显示行电极数：600

高清电视图像显示行电极数：大于1000分辨率：指单位面积显示像素的数量3.显示器常用性能指标6.解析度（DotPerInch）：图片上在1英寸长度上小投影点的数量分为：水平解析度和垂直解析度解析度越高，图像越清晰3.显示器常用性能指标7.发光颜色（显示色）：发光的颜色、投射或反射的颜色分类：黑白、单色、多色、全色电视图像显示要求：全色3.显示器常用性能指标8.响应时间和余辉时间：响应时间：从施加电压到出现图像显示的时间（上升时间）余辉时间：从切断电源到图像显示消失的时间（下降时间）

荧光粉发光的持续时间要求：小于1/30s=33.3ms

主动发光型显示器件：小于0.1msLCD：10～500ms

响应时间长会出现拖尾或余像，使运动图像模糊。3.显示器常用性能指标3.显示器常用性能指标9.发光效率：发光型显示器发出的光通量与所消耗功率之比单位：流明/瓦（lm/W）

VFD：10lm/WLED：1~4lm/WOLED：15lm/WPDP：1lm/W

其他：0.1lm/W

发光效率决定显示器件的功耗（便携式显示器件）3.显示器常用性能指标10.工作电压（V）和消耗电流（A）：驱动显示器所施加的电压（交/直流）流过的电流消耗功率：A×V

LCD、LED、OLED、VFD：驱动电压0.5～40VPDP：驱动电压约200V

如果驱动电压上限不大于45V，则易采用集成电路IC驱动；如果驱动电压200V左右，则需耐高压的MOS晶体管IC驱动，增加成本；如果驱动电压高于200V，则难实现IC驱动。3.显示器常用性能指标11.视角：视线与显示器的垂直方向所成的角度显示屏在所有方向上的显示亮度是不同的，在水平方向离屏幕中心越远，亮度越低；当亮度降到50%时的观看角度，定义为视角。

除液晶显示器外，其他显示器视角都大于160o。3.显示器常用性能指标12.观看距离：用绝对值表示，或用与画面高度H的比值表示观看电视的恰当距离：2m；6~8H

观看电脑显示屏距离：50cm13.图像的数据率：在一定时间内、一定速度下，显示系统能够将多少单元的信息转换成图形或图像并显示出来若已知一个像素需n比特表示，则图像的数据率可以换算成比特/秒（bps）

3.显示器常用性能指标14.工作环境温度：15.存储功能：外加电压去除后仍能保持显示状态的功能作用：减少显示器件的功耗，简化驱动电路16.寿命：17.体积：18.重量：19.最大显示尺寸：20：性价比：3.显示器常用性能指标观看效果——显示器件性能参数的重要程度：高分辨率：52.7%

亮度：20.1%

视角：17.8%

彩色饱和度：9.3%CRT的缺点：从大屏幕显示方面来讲，100cm以上的CRT质量要超过100kg，体积大，搬动困难，不能适应现代家庭对高清晰度电视（HDTV）和现代战争对大屏幕显示器的要求。在这种情况下平板显示技术应运面生，而且获得了迅速发展。平板显示在国际上尚没有严格的定义，一般是指显示器的厚度小于显示屏幕对角线尺寸四分之一的显示技术。这种显示器厚度较薄，看上去就像一块平板，平板显示因此而得名重点：平板显示技术本章介绍几种主要的显示技术液晶LCD平板显示器等离子体PDP平板显示器激光投影平板显示器主要显示技术之——液晶显示器件

LiquidCrystalDevice（LCD）液晶显示器件的特点利用液态晶体的光学各向异性特性，在电场作用下对外照光进行调制而实现显示。（1）厚度仅数毫米，适合于便携式电子装置的显示；（2）工作电压低，仅几伏，用CMOS电路直接驱动；（3）功耗低，显示板本身每平方厘米功耗仅数十微瓦，采用背光源也仅10mW/cm2左右，可用电池长时间供电；（4）采用彩色滤色器，LCD易于实现彩色显示；（5）现在的液晶显示器显示质量已经可以赶上甚至超过CRT。（6）视角小，对比度受视角影响较大液晶的发现1888年奥地利的植物学家F·Reinitzer在作加热胆甾醇的苯甲酸脂实验时发现，当加热使温度升高到一定程度后，结晶的固体开始熔解。但溶化后不是透明的液体，而是一种呈混浊态的粘稠液体，并发出多彩而美丽的珍珠光泽。当再进一步升温后，才变成透明的液体。他把这种粘稠而混浊的液体放到偏光显微镜下观察，发现这种液体具有双折射性。液晶态是物质的一种形态液晶实际上是物质的一种形态，也有人称其为物质的第四态。液晶分为两大类：溶致液晶和热致液晶。前者要溶解在水或有机溶剂中才显示出液晶态，后者则要在一定的温度范围内才呈现出液晶状态。作为显示技术应用的液晶都是热致液晶。显示用的液晶都是一些有机化合物，液晶分子的形状呈棒状很像“雪茄烟”，宽约十分之几纳米，长约数几纳米，长度约为宽度的4～8倍。液晶分子有较强的电偶极矩和容易极化的化学团。显示器件实际使用的液晶材料都是多种单质液晶的混合体。热致液晶热致液晶仅在一定的温度范围内才呈现液晶特性。低于温度T1，就变成固体（晶体），称T1为液晶的熔点；高于温度T2就变成清澈透明各向同性的液态，称T2为液晶的清亮点。热致液晶的分类（按排列状态）

热致液晶可分为：

近晶相（SmecticLiquidCrystals）向列相（NematicLiquidCrystals）和胆甾相（CholestericLiquidCrystals）1、近晶相液晶（Smectic）又称层状液晶隧道显微镜下的近晶相层状液晶

近晶相液晶特点：近晶相液晶按层状排列，由棒状或条状分子呈二维有序排列组成。层内分子长轴相互平行，其方向可以垂直于层面或与层面成倾斜排列。层与层之间的作用较弱，容易滑动，因此具有二维的流动特性。近晶相液晶的粘度与表面张力都较大，用手摸有似肥皂的滑涩感，对外界的电、磁、温度变化都不敏感。这种液晶光学上显示正的双折射性。2、向列相液晶（Nematic）又称丝状液晶向列液晶在偏光显微镜下的图向列型液晶特点：

向列型液晶由长径比很大的棒状分子组成，保持与轴向平行的排列状态。因为分子的重心杂乱无序，并容易顺着长轴方向自由移动，所以像液体一样富于流动性。正由于向列型液晶分子的这种一致排列，使得它的光学特性很像单轴晶体，呈正的双折射性。对外界的电、磁、温度、应力都比较敏感，是显示器件上广泛使用的材料。3、胆甾相液晶（Cholestevic），也称螺旋状液晶胆甾型液晶特点：1）胆甾型液晶和近晶型一样具有层状结构，但层内分子排列则与向列型液晶类似，分子长轴在层内是相互平行的，而在垂直这个平面上，每层分子都会旋转一个角度。

2）液晶整体呈螺旋结构。螺距的长度是可见光波长的数量级。

3）由于胆甾型液晶的分子排列旋转方向可以是左旋，也可以是右旋，当螺距与某一波长接近时，会引起这个波长光的布拉格散射，呈某一种色彩。

4）胆甾型液晶具有负的双折射性质。一定强度的电场、磁场也可使胆甾相液晶转变为向列相液晶。

5）胆甾相液晶易受外力的影响，特别对温度敏感，由于温度主要引起螺距的改变，因此胆甾相液晶随温度改变颜色。

液晶的光电特性

液晶短轴方向ε⊥液晶长轴方向ε∥液晶的光电特性液晶分子长轴排列平均取向的单位矢量n称为指向矢量，设和分别为电场方向与指向矢n平行和垂直时的液晶介电常数。液晶特点可由介电异性特点反映。将的液晶称为P型液晶；的液晶称为N型液晶。在外电场作用下，P型液晶分子长轴方向平行于外电场方向，N型液晶分子长轴方向垂直于外电场方向。目前的液晶显示器件主要使用P型液晶。图线偏振光在扭曲向列相液晶中的传播

把液晶盒的两个内表面做处理，使盒表面上的向列相液晶分子方向互相垂直，不同层液晶分子的方向不断变化，在两片玻璃之间呈90º扭曲，构成扭曲向列液晶TN-LCD（光波波长远小于螺距）。扭曲向列型液晶显示器（TNLCD）氧化铟锡（ITO）透明导电电极密封成间隙为几个微米的液晶盒起偏片的偏振轴与该基片上的摩擦方向一致或垂直，并使检偏片与起偏片的偏振轴相互正交或平行扭曲向列型液晶显示的基本原理白底上的黑字显示，称为正显示。黑底白字显示，称为负显示。TNLCD的类型段型，用于显示数字和拼音字母；固定图形，用于显示固定符号、图形；矩阵型（点阵型），用于显示数字、曲线、图形及视频图像。实用液晶显示器超扭曲向列型液晶显示（STNLCD）理论分析和实验表明，把液晶分子的扭曲角从90º增加到180º～270º时，可大大提高电光特性的陡度，这种液晶称为超扭曲向列型液晶。目前的STNLCD产品，扭曲角一般在180º～240º范围内，生产中比较容易实现。液晶显示器的驱动（1）为防止施加直流电压使液晶材料发生电化学反应从而造成性能不可逆的劣化、缩短使用寿命，必须用交流驱动，同时应减小交流驱动波形不对称产生的直流成分；（2）驱动电源频率低于数千赫兹时，在很宽的频率范围内LCD的透光率只与驱动电压的有效值有关而与电压波形无关；（3）LCD像素相当于一个无极性的容性负载。TNLCD主要有静态驱动和动态扫描矩阵寻址驱动

LCD产品结构示意图光刻：在ITO表面形成要求形状的电极

LCD生产工艺

LCD生产工艺定向层涂覆：在玻璃表面均匀涂覆一层定向层

丝印成盒：将上下两片玻璃用丝印胶黏结在一起，形成一个空盒

LCD的生产工艺LCD的背光源

为了实现高对比度的全色显示，LCD往往选择在透射模式下工作，这就需要外照光源。这种光源一般置于液晶盒背后，称为LCD的背光源。背光源消耗的功率是整个LCD模块的90%以上，因此对便携机的背光源，形状和低功耗是两个首先要考虑的问题。目前采用的背光源主要有四种：热阴极荧光灯（HCFL）、冷阴极荧光灯（CCFL）、LED和电致发光板。LCD屏加上控制、驱动电路和背光源就组成了实用的LCD模块LCD的背光结构CCFL(冷阴极荧光灯)特性：高亮度，3000-4000cd/m2，长寿命(约20,000小时)，低发热量，亮白色光。

CCFL背光结构LED(发光二极管)特性：光亮度均匀，寿命长(约100,000小时)

，低电压(支流)驱动，不需要逆变器，颜色丰富。LED背光结构LCD亮度低的原因

PDP是PlasmaDisplayPanel的简写，也称等离子体显示器。主要显示技术之——PDP显示PDP显示器的优点是对比度比LCD高，特别适用于做大屏幕电视。目前世界上生产PDP等离子显示屏的厂家主要在日本和南韩.等离子体显示器(PDP)电子和气体分子碰撞,使后者激发到高能量状态,当它从高能量状态恢复到低能量状态时,将发射出紫外线.紫外线激发管壁上的荧光体,荧光体回到基态时可以发出可见光.PDP显示器的构造PDP的工作原理在两块玻璃板之间将放电的维持电极和信号电极排列成列阵,对每一个像素用阵列状的隔壁墙分离,并且从涂在隔壁墙内部的荧光体中得到面积在1平方毫米以下的点状发光。PDP显示的优缺点优点1)与CRT相比,没有聚焦问题,显示器表面平直;2)与LCD相比,亮度更高,色彩还原性更好,灰度丰富,响应速度高,视角达160度.缺点每一个像素都是一个独立的发光管,耗电量大到300W,发热量大,显示器背板上装有多组风扇用于散热.主要显示技术之——OLED显示OrganicLightEmittingDisplay

FED和ELD显示器

FED（FieldEmissionDisplay）场致发光显示器：场致发光技术是利用介质材料的分子在电场产生极化充、放电而发光或透光率改变的性质来进行图像显示。

ELD（ElectronluminescentDisplay）电致发光显示器：电致发光技术是利用物体在强电场下会进行电子发射，然后电子撞击其它物体而发光的性质来进行图像显示。严格来说，FED和ELD并没有本质上的区别，都是在电场的作用下，才会产生相应的结果，只不过前者相当于对一个电容充电，后者相当于对一个电阻加电，并且在大多数情况下，两种形式都同时存在。

OLED显示器简介OLED其实是英文OrganicLightEmittingDisplay（有机发光显示器）的简称，它的发光原理是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。通过搭配不同的有机材料，发出不同颜色的光，来达成全彩显示器的需求。也有人把OLED拼写为OrganicLightEmittingDiode（有机发光二极管），两个种写法意思基本一样。

OLED因为是自发光器件，每个像素自己都会发光，因此，与时下液晶电视都采用的LCD面板相比，其亮度与对比度都比LCD更胜一筹，图像更加鲜艳。

目前OLED显示屏现在还存在很多技术问题，最大的问题是有机薄膜管芯容易氧化使用寿命短，因为构成PN结的两块不同性质的导电膜是靠机械接触组合在一起的。

OLED显示器的构造OLED显示器的构造主动矩阵OLED(AM-OLED)OLED的优势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。因为，OLED有机层要比LED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不需背光系统，所以它们的耗电量小于LCD。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。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，所以视域范围很宽。OLED的缺点是寿命短——尽管红色和绿色的OLED薄膜寿命较长（10000～40000小时），但根据目前的技术水准，蓝色有机物的寿命要短很多（仅有约1000小时），因为蓝色有机物发光效率比较低，提高亮度必然会增加损耗。造成OLED元件寿命衰退的原因，一个是OLED薄膜不容易散热，温度升高很容易使OLED损坏；另一个是水气和氧气对OLED元件的渗透，会在OLED元件内部引起阴极氧化，脱膜，以及有机层结晶等等效应，致使元件老化，甚至损毁。存在色彩纯度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。

OLED的不足OLED显示屏OLED电视实物图主要显示技术之——激光显示激光显示技术分为三种类型：（一）激光阴极射线管LCRT（LaserCathodeRayTube），基本原理是用半导体激光器代替阴极射线显像管的荧光屏来实现的一种新型显示器件。（二）激光光阀显示，基本原理是激光束仅用来改变某些材料（如液晶等）的光学参数（折射率或透过率），而再用另外的光源把这种光学参数变化而构成的像投射到屏幕上，从而实现图像显示。如：LCD、DLP、LCOS三种技术（三）直观式（点扫描）激光显示，它是将经过信号调制了的RGB三色激光束直接通过机械扫描方法偏转扫描到显示屏上。1、LCRT（LaserCathodeRayTube）1964年尼古拉·G·巴索夫博士（诺贝尔物理学奖获得者）提出用电子束激发半导体导致受激发射或得到激光的设想。60年代中列别捷夫物理研究所在液氦温度下实现了绿光的发射。直到近年来才研制出几种主要颜色的室温下工作半导体材料。1999年，PrincipiaOpticsInc公司获得4.5万伏阳极电压下能在室温下工作的红、绿、蓝激光CRT样机，完成了商业化的第一步。LCRT结构图激光显示系统主要由三基色激光光源、光学引擎和屏幕三部分组成。光学引擎则主要由红绿蓝三色光阀、合束X棱镜、投影镜头和驱动光阀组成，光阀驱动使光阀上分别生成红、绿、蓝三色对应的小画面，然后分别引入三色激光照明投影到屏幕上，即产生全色显示图像。充当光阀及驱动源的可以是各种微型显示系统、如LCD，LCOS，DLP,DMD，GLV等。2、激光光阀显示下图所示为激光液晶光阀显示，它是利用激光束对液晶进行热写入寻址。三基色激光光阀显示其工作原理如下图所示：红、绿、蓝三色激光分别经过扩束、匀场、消相干后入射到相对应的光阀上，光阀上加有图像调制信号，经调制后的三色激光由X棱镜合色后入射到投影物镜，最后经投影物镜投射到屏幕，得到激光显示图像。激光束写入原理为：把介电各向异性为正的近晶相液晶夹于两片带有透明电极的玻璃基板之间构成液晶光阀。把聚焦激光束照射到液晶光阀上，被膜吸收后变成热能并传给液晶。于是照射部分的液晶随温度上升，从近晶相，经由向列相变成各向同性液体。当激光束移向他处，液晶温度急剧下降，出现由各相同性液体-向列液晶-近晶相的转变的相变过程。由于速冷作用，相变过程中形成一种具有光散射的焦锥结构，这种结构一直保持到图像擦除。另一方面没有照射部分的液晶仍为垂直于表面取向的透明结构。这样通过对激光束的调制和扫描，便可在整个画面上形成光散射结构和透明结构的稳定共存。3、点扫描激光电视

直接扫描式激光电视系统如下图所示。其中应包括RGB激光光源，扫描装置，光强调制，和扫描同步控制部分。显示原理显示原理外部视频/PC信号被分解为三原色经颜色转换后调制三束激光的强度；被调制的光信号经过光缆传输到扫描系统，激光束被偏转（行扫描：转镜，帧扫描：振镜）投射到屏幕上，“写”出图像。基本结构RGB激光光源激光调制扫描投射系统图像变换光学系统光导传输电子控制和软件

激光扫描系统示意图直接激光扫描激光电视利用了激光器的色纯度高，色域比一般彩色电视大的特点。显示的图像色彩更加鲜艳、逼真。直接扫描方式与光学系统成像不同，无聚焦范围限制，可以在任何反光物体上显示，所以可以在建筑物上，水幕上（水幕电视），烟雾上（空中显示）等特殊效果。激光电视需要解决的问题体积较大、耗能高、噪声大成本几十到上百万激光相干性——散斑效应逐步走向市场和商业化商用激光电视激光显示解决方案-ALPD1、ALPD荧光激光技术在保留了传统激光的固有高亮度的优点同时，采用了类似主流LED照明和显示的蓝光加荧光材料的基础技术路线;2、创新性的发明了远程旋转荧光器件，巧妙的解决了荧光转换热淬灭问题，在高密度激光的激光激发下，仍然保持高转化效率;3、同时采用GaN蓝光激光和YAG及氮化物的荧光材料，有效的延续了LED的高可靠性和长寿命等优点。ALPD激光光源同时具备了传统激光和LED的优点，又解决了两者的缺点，是一种颠覆性的新品类光源，是照明技术史上一次重大突破。ALPD激光显示APLD思考题：1、为什么LCD显示器的视角比较小？2、为什么OLED显示器最省电？3、PDP显示的优缺点？其他最新型显示技术电纸书3D显示五彩LED导光板印制型柔性传感器电致发光场致发光最新显示技术简介电子纸：采用胆固醇液晶及反射技术，不需要背光源，反射周遭环境光，具有记忆功能，不需耗电即可显示，获多项专利，位居世界第一。已开发出全球最长(＞3米)的连续式柔性液晶电子纸，以热、光二种模式驱动写入(分辨率>200dpi)，发展为数字书画、e-Banner、大面积数字看板等革命性创新应用，适合应用于广告、建筑及文化创意产业，带动新商机。最新显示技术简介电子纸：

可以实现像纸一样阅读舒适、超薄轻便、可弯曲、超低功耗的反射式显示技术。电子纸技术

代表性的电子纸技术电泳显示技术(EPD)

胆甾醇液晶显示技术(Ch-LCD)

电润湿显示技术(EWD)

电流体显示技术(EFD)

双稳态向列相液晶技术(Bi-TNLCD)

干涉调制技术(iMoD)。电子纸显示的特点

省电节能：电子纸显示具有双稳态性，只在更新显示内容时需要驱动，显示静态图像不耗电，且不需要背光。

光学类纸性：反射型，宽视角，同纸一样有较好的可阅读性，长时间阅读眼睛不易疲劳，可在户外和阳光下阅读，视角接近180度。

超薄、可弯曲：电泳显示电子纸薄膜厚度接近纸张，可选择多种基材作为驱动背板，制作超薄或柔性显示屏，大大提高便携性和抗撞击能力。电子纸电子书与iPad的比较电子纸、电子书最新显示技术简介3D显示：分光立体眼镜(Glasses-basedStereoscopic)

自动分光立体显示(AutostereoscopicDisplays)

全息术(Hologram)

体三维显示(Volumetric3-DDisplay)

当好莱坞各大片商积极推出新3D影片后，3D