平板显示技术-C0概述

平板显示技术

FlatPanelDisplayTechnology

刘陈

光学与电子信息学院南五楼北222室

TEL:87543355－2222Email:liuchen@ContactInformation:课程介绍I学时与学分：24学时；1.5学分考核方式：

1、平时作业，两次；

2、专题报告（>=5000字）。课程所需基础知识：

□应用光学□信号与系统□数电、模电...….课程介绍II知识基础：光度学、色度学＝＝》如何实现彩色显示显示原理基础（Gamma校正、驱动原理、灰度产生等）＝＝》如何获得高画质针对主要平板显示技术，重点讲述以下几方面：显示原理＝＝》如何实现显示驱动技术及实现＝＝》如何实现动态视频显示显示屏设计及关键制作工艺＝＝》如何设计显示器最新发展(器件结构、驱动方式等）

＝＝》如何提高显示性能......显示相关技术在其它领域的应用(filter,lens,switch)时间进度安排IYourText第15周第16周平板显示概述显示相关基础知识液晶物理性质

液晶驱动原理液晶驱动技术常见液晶显示器件

TFT液晶显示

TFT设计第14周5时间安排IIYourText第18周第19周FED、PDP、OLED原理驱动实现其它应用第17周6液晶驱动与嵌入式主要参考书使用教材：平板显示技术.应根裕，胡文波，邱勇.人民邮电出版社.2002.TFTLCD面板的驱动与设计.戴亚翔.清华大学出版社.2008参考资料：前沿显示技术丛书－彩色液晶显示.科学出版社.2003.前沿显示技术丛书－下一代液晶显示.科学出版社.2003.液晶显示应用技术.李维諟，郭强.电子工业出版社.2000.期刊：液晶与显示□

Displays□JournalofLuminance会议：SID□SPIEProceedings平板显示概述传统显示vs

平板显示CRT缺点：

大尺寸制作困难；

大体积、重量；

图像闪烁和抖动；

无数字寻址；

驱动电压高；

图像畸变显示器分类显示器件分类（直接发光or对光调制）主动发光显示根据发光原理的不同可分为三类:1－holesandelectronsgeneratedbyelectronbeam,Cathodoluminescence

2–holesandelectronsgeneratedbyUV,Photoluminescence

PDP等离子体显示

3–holesandelectronsinjectedbypnjunctionorgeneratedbyimpactionizationorexcitation,Electroluminescence电致发光显示电子束管CRT（非平板型显示器）真空荧光显示VFD平板场发射显示FEDOLED有机电致发光显示LED发光二极管EL电致发光显示被动显示型

Dispalysthat“spatiallyandtemporally”modulateambientlightingorbroadsourceoflightandredirecttotheeye.(byrefraction,refection,polarizationchange)

液晶显示LCD

电泳显示ElectrophoreticDisplays(E-INK)

DigitalMirrorDisplays

ComparisonTableofvariousdisplayperformance◎:superior○:ordinary△:inferior显示器的产品特性与发展趋势产品角色转变：信号->文字->图表->影像人机界面的沟通者->“信息之窗”产业特性－依消费者的期盼与要求

－高画质：接近自然色彩

－轻便化：携带方便

－低价格：一般消费

－大画面：满足高临场感发展趋势：高画质->轻便化->低价格->大画面->立体化问题：Q1:如何实现彩色显示？（色彩混合）Q2:如何实现视频显示？（显示驱动）Q3:如何通过器件结构、驱动技术等改善显示质量?（视角、亮度等）Q4:如何提高现有显示技术？（轻薄HD3D）Q5:显示相关技术在其它领域的应用：色散控制、变焦透镜、电光开关等场发射显示（FieldEmissionDisplay）BackSpacerTransparentConductor(+500V)PhosphorDotElectronsEmitter(non-conductive)BaseplateInsulatorFaceplate液晶显示(LiquidCrystalDisplay)BackDigitalMirrorDisplaysBack等离子体显示（PlasmaDisplayPanel)Back有机电致发光显示（OrganicLED)GlassITOHTLEMLCathodeETLELBack可变带宽栅格滤波技术应用

-DLP使用超连续谱光源提供C&L波段的光；准直器作为输入和输出端；衍射光栅用来分光，使不同波长光因色散不同产生不同衍射角度；准直透镜使发散光变成平行光传输；1/4波片用来补偿相位损失；DLP芯片组是整个光路的核心器件，通过控制芯片和复位芯片，控制DMD微镜阵列，选择输出光的带宽和波长；杂散光吸收板是用来处理被滤掉的光的，以免不需要的光对滤波效果造成影响。如图所示，就是基于DLP技术的可变栅格滤波方案图。准直器作为光信号的输入/输出端。衍射光栅用来对不同波长光进行分光。准直透镜将经过衍射光栅的发散光变为平行光在光路中传输，经1/4波片进行相位补偿，然后光入射到DMD阵列上，实现对像素点的选择。光入射到处于“ON”状态的微镜，将被反射回入射光路；光入射到处于“OFF”状态的微镜，将被反射到吸收板上，这部分光将被吸收掉，从而完成了滤波的功能。基于DLP技术的可变栅格滤波方案图可变带宽栅格滤波技术应用

-LCOS准直器阵列作为光信号的输入/输出端，中间一端为输入端，其它四个端口为输出端。准直光经过双折射晶体起偏分束器和1/2波片后形成偏振态相同的两束平行光，依次经过会聚平面分别在Y-Z平面和X-Z平面的柱面镜。这两个柱面镜在后焦平面上共焦，光线会聚于O点。然后光线经过准直透镜L后入射到衍射光栅上，经反射镜M1反射后再次经过衍射光栅，再经透镜L使不同波长的光会聚后由反射镜M2反射至LCoS的像素整列上。通过加电改变LCoS各个区域的内部分子排列结构，使得其折射率发生变化，折射率变化使得相位发生变化，从而使得照射在LCoS各个区域的光线以不同角度衍射如图18(b)所示，即切换到不同的输出端口或Block（阻断）。通过控制不同区域如图19所示的灰色和白色区域的像素的相位，不同区域的宽度的决定相应的谱线通带宽度，而区域的中心位置决