三大顯示技術(shù)――液晶、等離子、OLED

1、顯示世界的三國(guó)演義第零章 引言顯示分類(lèi)群雄并起，三分天下陰極射線管顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù)等離子體顯示技術(shù)其他顯示技術(shù)激光顯示技術(shù)電致發(fā)光顯示技術(shù)場(chǎng)致發(fā)射顯示技術(shù)大屏幕顯示技術(shù)立體顯示技術(shù)第一章 液晶顯示獨(dú)霸一方1、簡(jiǎn)介液晶顯示器件（LCD）是利用液態(tài)晶體的光學(xué)各向異性特性，在電場(chǎng)作用下對(duì)外照光進(jìn)行調(diào)制而實(shí)現(xiàn)顯示的。液晶顯示是一種被動(dòng)的顯示，它不能發(fā)光，只能使用周?chē)h(huán)境的光。它顯示圖案或字符只需很小能量。正因?yàn)榈凸暮托⌒突筁CD成為較佳的顯示方式。 液晶顯示所用的液晶材料是一種兼有液態(tài)和固體雙重性質(zhì)的有機(jī)物，它的棒狀結(jié)構(gòu)在液晶盒內(nèi)一般平行排列，但在電場(chǎng)作用下能改變其排列方向。 2、基本知識(shí)液晶

2、的定義液晶是液態(tài)晶體的簡(jiǎn)稱(chēng)。液晶是指在某一溫度范圍內(nèi)，從外觀看屬于具有流動(dòng)性的液體，但同時(shí)又是具有光學(xué)雙折射的的晶態(tài)。液晶分為兩大類(lèi)：溶致液晶和熱致液晶。前者要溶解在水中或有機(jī)溶劑中才顯示出液晶狀態(tài)，而后者則要在一定的溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出液晶狀態(tài)。作為顯示技術(shù)應(yīng)用的液晶都是熱致液晶。顯示用的液晶都是一些有機(jī)化合物，液晶分子的形狀呈棒狀很像“雪茄煙”。寬約十分之幾納米，長(zhǎng)約數(shù)納米，長(zhǎng)度約為寬度的倍，液晶分子有較強(qiáng)的電偶極矩和容易極化的化學(xué)團(tuán)，由于液晶分子間作用力比固體弱，液晶分子容易呈現(xiàn)各種狀態(tài)，微小的外部能量一電場(chǎng)、磁場(chǎng)、熱能等就能實(shí)現(xiàn)各分子狀態(tài)間的轉(zhuǎn)變，從面引起它的光、電、磁的物理性質(zhì)發(fā)生變化，

3、液晶材料用于顯示器件就是利用它的光學(xué)性質(zhì)變化，一般情況下單一液晶材料，即單質(zhì)液晶滿足不了實(shí)用顯示器件的性能要求，顯示器件實(shí)際使用的液晶材料都是多種單質(zhì)液晶的混合體。 液晶的分類(lèi) 熱致液晶可分為近晶相、向列相和膽甾相三種類(lèi)型，如圖所示。近晶相（Smectic Liquid Crystals）液晶分于呈二維有序性，分子排列成層，層內(nèi)分子長(zhǎng)軸相互平行，排列整齊，重心位于同一平面內(nèi)，其方向可以垂直層面，或與層面成傾斜排列，層的厚度等于分子的長(zhǎng)度，各層之間的距離可以變動(dòng)，分子只能在層內(nèi)前后、左右滑動(dòng)，但不能在上下層之間移動(dòng)。近晶相液晶的粘度與表面張力都比較大，對(duì)外界電、磁、溫度等的變化不敏感。向列相（N

4、ematic Liquid Crystals）液晶分子只有一維有序，分子長(zhǎng)軸互相平行，但不排列成層，它能上下、左右、前后滑動(dòng)，只在分子長(zhǎng)軸方向上保持相互平行或近于平行，分子間短程相互作用微弱，向列相液晶分子的排列和運(yùn)動(dòng)比較自由，對(duì)外界電、磁場(chǎng)、溫度、應(yīng)力都比較敏感，目前是顯示器件的主要材料。膽甾相（Cholesteric Liquid Crystals）液晶是由膽甾醇衍生出來(lái)的液晶，分子排列成層，層內(nèi)分子相互平行，分子長(zhǎng)軸平行于層平面，不同層的分子的分子長(zhǎng)軸方向稍有變化，相鄰兩層分子，其長(zhǎng)軸彼此有一輕微的扭角（約為角分），多層扭轉(zhuǎn)成螺旋形，旋轉(zhuǎn)3600的層間距離稱(chēng)螺距，螺距大致與可見(jiàn)光波長(zhǎng)相當(dāng)

5、，膽甾相實(shí)際上是向列相的一種畸變狀態(tài)，一定強(qiáng)度的電場(chǎng)、磁場(chǎng)也可使膽甾相液晶轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄邢嘁壕?。膽甾相易受外力的影響，特別對(duì)溫度敏感，溫度能引起螺距改變，而它的反射光波長(zhǎng)與螺距有關(guān)，因此，膽甾相液晶隨冷熱而改變顏色。熱致液晶僅在一定的溫度范圍內(nèi)才呈現(xiàn)液晶特性，此時(shí)為渾濁不透明狀態(tài)，其稠度隨不同的化合物而有所不同，從糊狀到自由流動(dòng)的液體都有，即粘度不同，如圖715所示，低于溫度T1，就變成固體（晶體），稱(chēng)T1為液晶的熔點(diǎn)，高于溫度T2就變成清澈誘明各向同性的液態(tài)，稱(chēng)T2為液晶的清亮點(diǎn)。LCD能工作的極限溫度范圍基本上由T1和T2確定。下圖為熱致液晶的形成液晶的光電特性如果不考慮由干熱而引起液晶分子有

6、序排列的起伏，則利用傳統(tǒng)的晶體光學(xué)理論完全可以描述光在液晶中的傳播，在外電場(chǎng)的作用下，液晶的分子排列極易發(fā)生變化，液晶顯示器件就是利用液晶的這一特性設(shè)計(jì)的。（1）電場(chǎng)中液晶分子的取向液晶分子長(zhǎng)軸排列平均取向的單位矢量稱(chēng)為指向矢量，設(shè)和分別為當(dāng)電場(chǎng)與指向矢平行和垂直時(shí)測(cè)得的液晶介電常數(shù)。定義介電各向異性： ，將的液晶稱(chēng)為型液晶，它具有正的介電各向異性，的液晶稱(chēng)為型液晶，它具有負(fù)的介電各向異性。在外電場(chǎng)作用下，型液晶分子長(zhǎng)軸方向平行于外電場(chǎng)方向，型液晶分子長(zhǎng)軸方向垂直于外電場(chǎng)方向。目前的液晶顯示器件主要使用型液晶。 （2）線偏振光在向列液晶中的傳播沿著型向列液晶長(zhǎng)軸方向振動(dòng)的光波有一個(gè)最大的折射率

7、n，而對(duì)于垂直這個(gè)方向振動(dòng)的光波有一個(gè)最小的折射率n，按照晶體光學(xué)理論，這種液晶為單軸的，分子的長(zhǎng)軸方向就是光軸，尋常光折射率non，非尋常光折射率nen，其折射率的各向異性n為： n=nn=neno 下圖為線偏振光在向列液晶中的傳播如圖所示，在0zzo 的區(qū)域內(nèi)，液晶沿著指向矢n的方向排列，偏振光振動(dòng)方向與n成角，入射光在x、y方向上電矢量強(qiáng)度可用下式表示：兩光場(chǎng)位相差記為： 則合成光場(chǎng)矢端方程為： 當(dāng)0（或/2時(shí)），Ey=0(或Ex=0),即偏振光的振動(dòng)方向和狀態(tài)沒(méi)有改變，仍以線偏振光和原方向前進(jìn)。當(dāng)/4時(shí) 隨著光線沿著z方向前進(jìn)，偏振光相繼成為橢圓、圓和線偏振光，同時(shí)改變了線偏振方向，最

8、后，這束光將以位相差所決定的偏振狀態(tài)，進(jìn)入空氣中。 如圖717所示，把液晶盒的兩個(gè)內(nèi)表面做沿面排列處理并使盒表面上的向列相液晶分子方向互相垂直，液晶分子在兩片玻璃之間呈900扭曲，即構(gòu)成扭曲向列液晶，光波波長(zhǎng)P（螺距）。當(dāng)線偏振光垂直入射時(shí)，若偏振方向與上表面分子取向相同，則線偏振光偏振方向?qū)㈦S著分子軸旋轉(zhuǎn)，并以平行于出口處分子軸的偏振方向射出；若入射偏振光的偏振方向與上表面分子取向垂直，則以垂直于出口處分子軸的偏振方向射出，當(dāng)以其他方向的線偏振光入射時(shí)，則根據(jù)平行分量和垂直分量的位相差的值，以橢圓、圓或直線等某種偏振光形式射出。下圖為線偏振光在扭曲向列液晶中的傳播（兩圖一樣）3、特點(diǎn)液晶顯示

9、器主要有以下特點(diǎn)： 1）低壓、微功耗。極低的工作電壓（2V3V）即可工作，而工作電流僅幾個(gè)微安即每個(gè)顯示字符只有幾個(gè)微安。一個(gè)小小的鈕扣電池也可以用12年，這是其他任何顯示器件無(wú)法比擬的。在工作電壓和功耗上液晶顯示正好與大規(guī)模的集成電路的發(fā)展相適應(yīng)。如電子手表、計(jì)算器、便攜儀表、手提電腦和GPS電子地圖等的實(shí)現(xiàn)都成為可能。 2）低壓驅(qū)動(dòng) 。一般扭曲向列型（TN）器件閥值電壓僅1.52V，可以直接與大規(guī)模集成電路直接相配。 3）平板型結(jié)構(gòu) 。液晶顯示器件的基本結(jié)構(gòu)是由兩片玻璃基板制成的薄形盒。這種結(jié)構(gòu)最利于用作顯示窗口，而且它可以在有限的面積上容納最大量的顯示內(nèi)容，顯示內(nèi)容的利用率最高。此外，這

10、種結(jié)構(gòu)不僅可以做得很小，還可以做得很大。這種結(jié)構(gòu)還便于大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)。4）被動(dòng)型顯示。示器件本身不能發(fā)光，它靠調(diào)制外界光達(dá)到顯示目的。被動(dòng)型顯示更適合于人眼視覺(jué)，不易感到疲勞。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在大信息量，高密度快速變換。被動(dòng)型顯示不怕光沖刷。所謂光沖刷，就是指當(dāng)環(huán)境光較亮?xí)r，被顯示的內(nèi)容信息被光沖淡，從而顯示不清晰，而被動(dòng)型顯示，由于它是靠反射外部光達(dá)到顯示目的，所以外部光越強(qiáng)，反射的光也越強(qiáng)，顯示的內(nèi)容也就越清晰。液晶顯示不僅可以在室外也可以在室內(nèi)顯示，對(duì)于在室內(nèi)黑暗中顯示可以配備背光源就可以克服不能看的缺點(diǎn)。 5）顯示信息量大。與CRT相比，液晶顯示器件沒(méi)有蔭罩限制，像素點(diǎn)可以作得更小，更精細(xì)

11、；與等離子顯示相比，液晶顯示器件像素點(diǎn)處不需要等離子顯示那樣，像素點(diǎn)間要留有一定的隔離區(qū)。因此液晶顯示在同樣大小的顯示窗面積內(nèi)，可以容納更多的像素和更多的信息，這對(duì)于制作高清晰度電視，筆記本式電腦都非常有利。 6）易于彩色化。液晶本身無(wú)顏色，鉭是有許多方法可以實(shí)現(xiàn)彩色化，如濾色法和干涉法。于濾色法技術(shù)比較成熟，使液晶的彩色化更準(zhǔn)確更艷麗更沒(méi)在色失真的彩色化效果。 7）壽命長(zhǎng)。液晶材料是有機(jī)高分子合成材料，具有極高的純度，其他材料也都是高純物質(zhì)，在極凈化的條件下制成，液晶的驅(qū)動(dòng)電壓又很低，驅(qū)動(dòng)電流更是很微小，這種器件的劣化幾乎沒(méi)有，壽命很長(zhǎng)，從實(shí)際應(yīng)用中考察，除硬性撞、破碎或配套件損壞外，液晶顯

12、示器件自身的壽命終結(jié)幾乎沒(méi)有。 8）無(wú)輻射無(wú)污染。液晶顯示器件在使用中不會(huì)產(chǎn)生軟X射線或電磁波輻射，而輻射可以造成環(huán)境污染和信息的泄露，而液晶顯示器件不會(huì)產(chǎn)生此類(lèi)問(wèn)題。它是理想的顯示器件。4、缺點(diǎn)液晶顯示器也有一些缺點(diǎn)，主要是：1）顯示反應(yīng)速度。LCD的響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，因此在動(dòng)態(tài)圖像方面的表現(xiàn)不理想。2）顯示品質(zhì)。LCD理論上只能顯示18位色，但CRT的色深幾乎是無(wú)窮大。3）顯示屏比較脆弱，容易受到損傷。4）工藝上較難做大(主要是大屏幕成品率低)。5、原理液晶顯示是利用給液晶充電會(huì)改變它的分子排列，在不同電流電場(chǎng)作用下，液晶分子會(huì)做規(guī)則旋轉(zhuǎn)90度排列，產(chǎn)生透光度差別的原理。在兩片玻璃基板上裝有

13、配向膜，所以液晶會(huì)沿著溝槽配向，由于玻璃基板配向膜溝槽偏離90度，所以液晶分子成為扭轉(zhuǎn)型，當(dāng)玻璃基板加入電場(chǎng)時(shí)，光線透過(guò)偏光板跟著液晶做90度扭轉(zhuǎn)，通過(guò)下方偏光板，面板顯示液晶白色；當(dāng)玻璃基板加入電場(chǎng)時(shí)。液晶分子產(chǎn)生配列變化，光線通過(guò)液晶分子空隙維持原方向，被下方偏光板遮蔽，光線被吸收無(wú)法透出，液晶面板顯示黑色。液晶分子便是根據(jù)此電壓的變化使面板達(dá)到顯示效果。形象點(diǎn)說(shuō)，就好比是一個(gè)個(gè)小窗戶，液晶分子就是一扇扇小窗扇，通過(guò)窗花的開(kāi)關(guān)或開(kāi)口的大小顯示圖像，而光源來(lái)自背面的燈管。下表為幾種具有代表性的顯示器件結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn)顯示器件構(gòu)造原理性能特點(diǎn)主動(dòng)顯示電子束管（CRT）基于電子束在電子透鏡調(diào)制下掃

14、描、激發(fā)熒光粉而實(shí)現(xiàn)顯示基本參數(shù)：1kv2kv調(diào)制電壓，功耗為10w100w，亮度約100L2000L，工作溫度范圍約（-5080）攝氏度，響應(yīng)余輝3us1s，壽命10萬(wàn)小時(shí)。特點(diǎn)：真空管三維結(jié)構(gòu)，模擬電路驅(qū)動(dòng)，亮度高，灰度級(jí)別多，彩色化容易，壽命長(zhǎng)，顯示分辨率高，適合視頻彩色活動(dòng)畫(huà)面顯示，但體積大，重量大，功耗大，不易數(shù)字化驅(qū)動(dòng)。輝光顯示基本于冷陰極輝光放電時(shí)，陰析字型周?chē)年帢O輝區(qū)而實(shí)現(xiàn)顯示基本參數(shù)：驅(qū)動(dòng)為170V300V直流或脈沖：功耗30mw300mw，工作溫度范圍（-5075）攝氏度，亮度為100300FL，特點(diǎn)：亮度高，醒目，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單但電壓高，功耗大，外形呈真空管形式。主動(dòng)顯示熒光

15、顯示（VFD）基于陰極電子發(fā)射經(jīng)柵極加速后激發(fā)熒光粉即現(xiàn)顯示基本參數(shù)：驅(qū)動(dòng)為170V300V直流或脈沖：功耗10w200w，工作溫度范圍（-5070）攝氏度，響應(yīng)速度為7us，亮度為200FL，顯示可彩色化。特點(diǎn)：低壓、小功耗、亮度高，顯示清晰，真空管外形，需雙電源驅(qū)動(dòng)。6、液晶顯示方式1、反射式2、透射式3、投影式7、液晶LCD的連接方式LCD連接方式結(jié)構(gòu)與PCB連接方式PITCH（間距）斑馬條連接導(dǎo)電橡膠和絕緣橡膠層層相隔 機(jī)械壓力 層與層的最小間距為0.4mm 管腳連接金屬管腳插在LCD臺(tái)階上焊接 常用間距1.5, 1.8, 2.0, 2.54mm 斑馬紙或扁平片連接涂有導(dǎo)電體的薄膜 熱

16、壓、粘接或機(jī)械壓力Heat Seal:Min 0.4 Soldering Type:Min 0.88、液晶顯示器的應(yīng)用液晶顯示器件的優(yōu)異特性決定了它在各類(lèi)顯示器件中的地位。只有20余年液晶顯示就改變了幾百年的鐘表計(jì)時(shí)行業(yè)，電子計(jì)算器已經(jīng)人人必備，智能化儀器儀表使用了液晶顯示，使它可以成為便攜式。各種電腦改變了人類(lèi)生活方式，甚至改變了戰(zhàn)爭(zhēng)形式。液晶作為一種特殊的功能材料，具有極其廣泛的應(yīng)用價(jià)值。隨著以液晶顯示器件為主的各類(lèi)液晶產(chǎn)品的出現(xiàn)和發(fā)展，液晶已經(jīng)深入到各行各業(yè)以及社會(huì)生活的各個(gè)角落。第二章 等離子體顯示分庭抗禮1、簡(jiǎn)介等離子體顯示板（Plasma Display Panel）是利用氣體放電

17、產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象的平板顯示的統(tǒng)稱(chēng)?？梢钥闯墒怯纱罅啃⌒腿展鉄襞帕袠?gòu)成的。按PDP所施驅(qū)動(dòng)電壓的不同，PDP可分為交流等離子體顯示板（AC-PDP）與直流等離子體顯示扳（DC-PDP）兩類(lèi)。AC-PDP因其光電和環(huán)境性能優(yōu)異，是PDP技術(shù)的主流。2、原理等離子體顯示的工作原理與日光燈很相似。它采用了等離子管作為發(fā)光元件，屏幕上每一個(gè)等離子管對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，屏幕以玻璃為基板，基板間隔一定距離，四周經(jīng)氣密性封接形成一個(gè)個(gè)放電空間，放電空間內(nèi)充人氖、氤等混合惰性氣體作為工作媒質(zhì)，在兩塊玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上涂有金屬氧化物導(dǎo)電薄膜作激勵(lì)電極。當(dāng)向電極上加入電壓，放電空間內(nèi)的混合氣體便發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象，也稱(chēng)電漿

18、效應(yīng)。氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)涂有紅綠藍(lán)熒光粉的熒光屏，熒光屏發(fā)射出可見(jiàn)光，顯現(xiàn)出圖像。當(dāng)每一顏色單元實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度后再進(jìn)行混色，便實(shí)現(xiàn)彩色顯示。3、特點(diǎn)1）發(fā)光效率和亮度高。PDP為自發(fā)光型顯示。亮度為30卡德拉/平方米1700卡德拉/平方米，發(fā)光效率為0.1lm/m0.51lm/m，與其它顯示相比雖不算高，但因PDP顯示媒介透明，他對(duì)環(huán)境的反射率低，能得到較高的對(duì)比度。2）顯示單元具有很高的非線性。當(dāng)單元上施加電壓低于著火電壓時(shí)，它基本上不發(fā)光，因此，即使每行多達(dá)1000個(gè)像素，但全選點(diǎn)與半選點(diǎn)仍有較高的亮度比，不會(huì)顯著降低等離子體顯示板的對(duì)比度。3）存儲(chǔ)特性。PDP特有的

19、存儲(chǔ)特性使得等離子體顯示單元可工作在存儲(chǔ)方式或刷新方式，而存儲(chǔ)工作方式在大屏幕顯示時(shí)能得到較高的亮度，這使得制造高分辨率的PDP成為可能。4）合適的阻抗特性。PDP單元電容小，使得它有較小的驅(qū)動(dòng)電流。5）響應(yīng)速度快。PDP的響應(yīng)時(shí)間為數(shù)毫秒，使顯示電視圖像時(shí)更新信號(hào)不成問(wèn)題。6）剛性結(jié)構(gòu)，耐震動(dòng)，機(jī)械強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)。4、缺點(diǎn)1）若是在明亮環(huán)境之中觀賞時(shí)，亮度對(duì)比略遜于液晶顯示器一籌。2）在長(zhǎng)時(shí)間顯示靜等離子顯示屏止畫(huà)面的情況下，畫(huà)面切換時(shí)易生殘影。3）由于材料與結(jié)構(gòu)性限制，讓等離子顯示器不能往20吋以下的小尺寸發(fā)展。4）驅(qū)動(dòng)電壓高。5、氣體放電的基本知識(shí)充氣二極管的伏安特性 如圖所示的電路中，

20、接有一個(gè)平板電極的充氣二極管，電極所在空間充有惰性氣體，實(shí)驗(yàn)測(cè)得二極管放電的伏安特性如圖730所示，圖中曲線按放電形式不同劃分成不同的部分。曲線AC段屬于非自持放電，參加導(dǎo)電的電子主要是由外界催離作用（加宇宙射線、放射線、光、熱作用）造成的，當(dāng)電壓增加，電流也隨之增加并趨于飽和，C點(diǎn)之前稱(chēng)為暗放電區(qū)，放電氣體不發(fā)光，隨著電壓增加，到達(dá)C點(diǎn)后，放電變?yōu)樽猿址烹?，氣體被擊穿，電壓迅速下降，變成穩(wěn)定的自持放電圖中EF段），EF段被稱(chēng)為正常輝光放電區(qū)，放電在C點(diǎn)開(kāi)始發(fā)光，不穩(wěn)定的CD段是欠正常的輝光放電區(qū)，C點(diǎn)電壓Vf，稱(chēng)為擊穿電壓或著火電壓、起輝電壓，EF段對(duì)應(yīng)的電壓Vs稱(chēng)為放電維持電壓。陰極電流密

21、度為常數(shù)是正常輝光放電的特點(diǎn)。當(dāng)放電電流更大時(shí)進(jìn)入異常輝光放電FG段，這時(shí)放電單元阻抗變大，當(dāng)電流進(jìn)一步增大、放電進(jìn)入弧光放電后，在H點(diǎn)曲線變得平坦，壓降小、電流大是弧光放電的特點(diǎn)。實(shí)際的顯示器件必須應(yīng)用在正?；虍惓］x光放電區(qū)，這個(gè)區(qū)域放電穩(wěn)定、功耗小。我們還看到，充氣二極管的伏安特性有極強(qiáng)的非線性，可以認(rèn)為充氣二極管有開(kāi)關(guān)特性。我們可將靜態(tài)伏安特性分成三個(gè)狀態(tài)：熄火態(tài)、過(guò)渡態(tài)和著火態(tài)。氣體放電機(jī)理 氣體放電是氣體中帶電粒子的不斷增殖過(guò)程：由外界催離作用或上一次放電殘存下來(lái)的原始電子從外電場(chǎng)得到能量并電離氣體粒子，新產(chǎn)生的電子又參加電離過(guò)程，使電子、離子不斷增加。初始自由電子對(duì)引起放電是不可少

22、的，為了產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的放電，在實(shí)際器件中常采用附加的穩(wěn)定輔助放電源。圖731為放電單元極間放電時(shí)的發(fā)光區(qū)域和光強(qiáng)度分布圖。電極間有兩個(gè)重要發(fā)光區(qū)：負(fù)輝區(qū)和正柱區(qū)（又稱(chēng)等離子區(qū)）。 負(fù)輝區(qū)的發(fā)光緊靠陰極，它的發(fā)光比正柱區(qū)強(qiáng)，而氣體放電光源常利用正柱區(qū)的發(fā)光照明。PDP放電單元特別之處在于放電間隙小，因極間間隙小，放電常常不能顯現(xiàn)正柱區(qū)而只利用了負(fù)輝區(qū)的發(fā)光。維持放電的基本過(guò)程都在陰極位降區(qū)，電極間壓降幾乎都集中在這里，控制放電氣壓、電壓和間隙大小可決定是負(fù)輝區(qū)或正柱區(qū)那一種發(fā)光為主。負(fù)輝區(qū)內(nèi)電場(chǎng)比較弱，自由電子不具備足夠的能量使多數(shù)氣體原子電離，但能使經(jīng)過(guò)該區(qū)的多數(shù)氣體原子的能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)

23、態(tài) ，這些激發(fā)態(tài)壽命只有10-8s，當(dāng)原子恢復(fù)到基態(tài)時(shí)，這些能量的全部或部分便以光子形式釋放出來(lái)，氖氣產(chǎn)生的可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍在400nm700nm，其中峰值波長(zhǎng)為582nm的光輻射占整個(gè)光強(qiáng)的3540，因此氖氣發(fā)橙紅色光。 下圖為 放電單元的發(fā)光區(qū)域和光強(qiáng)區(qū)域6、等離子體顯示的應(yīng)用等離子體顯示器件自面世以來(lái)，發(fā)展迅速，具有很大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Γ鹆巳蚋鞔髲S商的特別關(guān)注。SONY、NEC、FUJITSU、PANASONIC等廠商紛紛開(kāi)發(fā)了自己的PDP產(chǎn)品。目前，等離子體顯示在計(jì)算機(jī)終端顯示以及家用電視方面取得了很大的進(jìn)展。第三章 兩者對(duì)比互有輸贏液晶顯示和等離子體顯示作為平板顯示技術(shù)，都具有厚度

24、薄、重量輕、無(wú)閃爍、無(wú)輻射、圖象逼真、畫(huà)質(zhì)細(xì)膩、層次豐富、立體感強(qiáng)、高清晰等優(yōu)點(diǎn)，下面將就屏幕尺寸、分辨率、亮度等性能對(duì)二者進(jìn)行一定的比較。（一）屏幕尺寸：液晶易小不易大，等離子體易大不易小。就目前而言，將兩者放在一起比較，50英寸將形成一道鮮明的分水嶺，也就是說(shuō)選擇在客廳使用大尺寸建議等離子，面積較小建議選擇液晶。CRT和LCD顯示技術(shù)相比，等離子的屏幕越大，圖像的色深和保真度越高。（二）分辨率：平分秋色。（三）亮度：液晶效果稍好。等離子體顯示圖像清不清晰，和亮度關(guān)系非常大，如果亮度不足，很多細(xì)節(jié)就黑乎乎的一片，什么也看不清了。液晶的圖像依靠的是液晶板背面的燈管透過(guò)液晶板形成圖像，在相同的參

25、數(shù)下，液晶的明亮度效果要稍好一些。而等離子體是每個(gè)單元主動(dòng)發(fā)光，顯示均勻，明暗還原度好。（四）對(duì)比度：等離子勝出。衡量顯示效果的一個(gè)重要指標(biāo)是對(duì)黑色的表現(xiàn)。在對(duì)黑色的表現(xiàn)上，等離子體要超過(guò)液晶，而黑色好正是對(duì)比度高的體現(xiàn)。（五）色彩數(shù)：等離子體色彩數(shù)更高。由于等離子體是自發(fā)，而液晶是透光式，像素自發(fā)光的色彩飽和度當(dāng)然更好，所表現(xiàn)的色彩種類(lèi)也要更豐富。液晶電視大多數(shù)都是1667萬(wàn)種顏色，少數(shù)可以達(dá)到10.7億色，但是等離子體最高的已經(jīng)達(dá)到5490億色。雖然過(guò)多的顏色已經(jīng)超出人眼所能分辨的顏色數(shù)量，但是等離子體顏色比液晶豐富則是毫無(wú)疑問(wèn)的。（六）可視角度：勢(shì)均力敵，都超過(guò)了170度。由于液晶是背發(fā)

26、光，光線需要從每個(gè)像素的縫隙中透出來(lái)，縫隙限制了光線輻射的方向，我們?cè)谟^看的時(shí)候會(huì)有角度的限制，就是我們平時(shí)所說(shuō)的可視角。而等離子體是每個(gè)像素直接發(fā)光，不存在這個(gè)問(wèn)題。但是隨著液晶技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可視角普遍超過(guò)170度了，最高達(dá)到176度，基本可以全方位觀看了，可以說(shuō)兩者打了個(gè)平手。（七）響應(yīng)速度：等離子略勝。由于液晶顯示靠液晶板里的液晶的轉(zhuǎn)動(dòng)控制光線的通過(guò)，而液晶的轉(zhuǎn)動(dòng)需要一個(gè)反應(yīng)時(shí)間，所以畫(huà)面在表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候有滯后的現(xiàn)象，就是我們說(shuō)的拖尾。而等離子體是直接發(fā)光的，不存在這個(gè)問(wèn)題。因此從目前的技術(shù)水平看，等離子顯示技術(shù)在動(dòng)態(tài)視頻顯示領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)更加明顯，更加適合作為家庭影院和顯示屏顯示終端

27、使用。等離子顯示器無(wú)掃描線掃描，因此圖像清晰穩(wěn)定無(wú)閃爍，不會(huì)導(dǎo)致眼睛疲勞。等離子也無(wú)X射線輻射。（八）耗電量：液晶功耗更小。（九）殘影現(xiàn)象：液晶完勝等離子體。等離子體是每個(gè)像素直接發(fā)光，等離子體的每個(gè)像素相當(dāng)于一個(gè)小燈管，我們知道燈管亮?xí)r間長(zhǎng)了，會(huì)發(fā)黑的，等離子如果長(zhǎng)期播放一個(gè)固定的圖像，會(huì)在屏幕上留下一個(gè)淺淺的痕跡，就是殘影。而液晶則無(wú)此擔(dān)憂。（十）使用壽命：不分高低。現(xiàn)在液晶、等離子體的使用壽命都在60000小時(shí)以上，有些品牌已經(jīng)能夠達(dá)到小時(shí)。第四章 OLED蓄勢(shì)待發(fā)，逐鹿中原從OLED顯示技術(shù)角度來(lái)分析，超高的相應(yīng)速度、深邃的原生對(duì)比度、120%以上的色域及超薄的機(jī)身，甚至可彎曲的特性，

28、都遠(yuǎn)遠(yuǎn)要強(qiáng)于平板時(shí)代的液晶技術(shù)和等離子技術(shù)?，F(xiàn)在廠商面對(duì)的主要問(wèn)題是OLED的良品率和成本，但是我們回想2002年，一臺(tái)32英寸的CRT只有2000多元，而一臺(tái)32英寸液晶電視標(biāo)價(jià)2萬(wàn)元，所以價(jià)格并不能成為阻礙OLED顯示技術(shù)步伐的絆腳石。OLED電視樣機(jī)展示當(dāng)然，液晶電視和等離子電視并行的市場(chǎng)格局，可能還要至少保持3-5年，尤其是在大尺寸顯示市場(chǎng)，OLED顯示屏幕還沒(méi)有能夠達(dá)到量產(chǎn)，但是相信在商業(yè)利益的推動(dòng)下，作為更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，OLED大屏幕電視機(jī)會(huì)很快來(lái)到。第五章.市場(chǎng)分析 三國(guó)鼎立 誰(shuí)主沉浮一 現(xiàn)狀1、TFT-LCD技術(shù)方向科技部在十一五期間非常重視TFT-LCD技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，圍繞

29、上游原材料、設(shè)備、屏、模組及整機(jī)等全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，到目前為止已比較完整地自主掌握了TFT-LCD生產(chǎn)工藝技術(shù)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)，通過(guò)自主創(chuàng)新和交叉授權(quán)等方式，骨干企業(yè)掌握了如AFFS等核心專(zhuān)利技術(shù)和GOA、ODF、4Mask、120Hz驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)背光等新技術(shù)，具備了一定的專(zhuān)利和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)防范能力，從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上看已經(jīng)覆蓋了從手機(jī)、筆記本電腦、電腦顯示器和電視以及特種應(yīng)用等所有領(lǐng)域。2、PDP技術(shù)方向在等離子體顯示屏制造方面，我國(guó)主要采用國(guó)際上主流的表面放電障壁式等離子體顯示技術(shù)，在收購(gòu)韓國(guó)Orion公司的等離子體顯示技術(shù)和結(jié)合國(guó)內(nèi)有關(guān)企業(yè)近十年的等離子體顯示技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，以量產(chǎn)為目標(biāo)，通過(guò)本地

30、化大規(guī)模生產(chǎn)降低成本，不斷提高顯示性能，目前已經(jīng)基本全面掌握量產(chǎn)技術(shù)和模組產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)技術(shù)，量產(chǎn)良率水平已超過(guò)90%，42英寸、50英寸高清晰度系列模組成功實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，全高清模組完成試制即將量產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)等離子體顯示產(chǎn)業(yè)上游的材料、器件研究取得了一定進(jìn)展，大部分已經(jīng)進(jìn)入試制驗(yàn)證階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。3、OLED技術(shù)方向我國(guó)在OLED機(jī)理研究、材料開(kāi)發(fā)、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，做了大量的研究工作，尤其在材料和工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)方面取得了較大進(jìn)展和有價(jià)值的研究成果。我國(guó)在藍(lán)光配合物材料、有源有機(jī)發(fā)光顯示驅(qū)動(dòng)技術(shù)、小分子發(fā)光材料、界面材料等方面開(kāi)展了卓有成效和研究工作，開(kāi)發(fā)了

31、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一系列紅色熒光材料，壽命超過(guò)15000小時(shí)（初始亮度1000cd/m2），具有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。我國(guó)開(kāi)發(fā)的單層結(jié)構(gòu)器件突破了傳統(tǒng)的雙層和多層結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了材料、設(shè)備和工藝制備過(guò)程，大大降低生產(chǎn)成本。在陰極結(jié)構(gòu)上，突破了柯達(dá)公司核心專(zhuān)利之一的LiF/Al陰極結(jié)構(gòu)技術(shù)壁壘，開(kāi)發(fā)了堿及堿土金屬的氮化物和胺化物材料的新型陰極結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)的高分子發(fā)光材料主要依靠自己研制，雖然國(guó)內(nèi)材料總體性能還低于國(guó)外產(chǎn)品，但是發(fā)展很快，發(fā)光材料的效率得到大幅度提高，但穩(wěn)定性還需要大幅度改善。我國(guó)在有源有機(jī)發(fā)光顯示用硅基、金屬氧化物基的TFT基板技術(shù)研發(fā)和驅(qū)動(dòng)IC開(kāi)發(fā)方面也取得較大的進(jìn)展。二平板顯示技術(shù)的未來(lái)

32、發(fā)展趨勢(shì)1、TFT-LCD技術(shù)方向全球TFT-LCD的發(fā)展正由成長(zhǎng)期向成熟期轉(zhuǎn)變，穩(wěn)步擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)模，繼續(xù)搶占TFT-LCD顯示的主流市場(chǎng)（如筆記本電腦顯示器面板、臺(tái)式電腦顯示器面板和液晶電視面板）的同時(shí)，積極向應(yīng)用市場(chǎng)靠近,注重向個(gè)性化和專(zhuān)用化產(chǎn)品拓展。TFT-LCD實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化已近二十年，工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)構(gòu)成相對(duì)成熟，但在降低成本和提升產(chǎn)品性能方面仍存在科技創(chuàng)新空間。（1）產(chǎn)品性能提升技術(shù)：為了獲得高畫(huà)質(zhì)（色彩更豐富、亮度更高、對(duì)比度更大）、高臨場(chǎng)感（尺寸更大；畫(huà)面更清晰；視角更寬；響應(yīng)速度更快）以及更節(jié)能（更薄、更輕、更省電）產(chǎn)品，目前已將LED背光技術(shù)、120Hz驅(qū)動(dòng)技術(shù)等新技術(shù)導(dǎo)入到大

33、規(guī)模量產(chǎn)線上，大尺寸超高分辨技術(shù)、240Hz驅(qū)動(dòng)、場(chǎng)序顯示等技術(shù)也在研發(fā)過(guò)程中。（2）低成本技術(shù)：通過(guò)簡(jiǎn)化工藝、提高良品率等方式，可以降低生產(chǎn)成本。Mask減少技術(shù)、GOA技術(shù)等工藝技術(shù)的改進(jìn)，可以簡(jiǎn)化工藝、達(dá)到降低成本的目的，另外，光取向技術(shù)也正在逐步進(jìn)入量產(chǎn)化研究的階段。（3）TFT陣列技術(shù)：TFT是TFT-LCD屏的核心技術(shù)，目前均勻性和遷移率還有待提高。輕薄型TFT-LCD產(chǎn)品通過(guò)功能集成增加產(chǎn)品附加值來(lái)拓展應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)更高的集成度，高遷移率的TFT技術(shù)是業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)，氧化物TFT、有機(jī)TFT等新型結(jié)構(gòu)也在研究中。2、PDP技術(shù)方向與TFT-LCD技術(shù)相比，PDP技術(shù)主要問(wèn)題在高分辨率和高發(fā)光效率，特別是在高分辨率上難以和TFT-LCD技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，加上其它因素，目前PDP在50英寸以上領(lǐng)域才有優(yōu)勢(shì)。PDP正在向高亮度、高分辨率（全高清/高清）、高畫(huà)質(zhì)、長(zhǎng)壽命、低功耗方面發(fā)展。高發(fā)光效率是目前PDP亟待解決的問(wèn)題，發(fā)光效率的提高可使模組成本和能耗顯著下降，據(jù)測(cè)算，發(fā)光效率從2.5(lm/W)提高到5(lm/W)時(shí)，模組成本可