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1、电致发光显示 （ELD）提提 纲纲一、电致发光显示的分类与特点一、电致发光显示的分类与特点二、分散型交流电致发光板二、分散型交流电致发光板三、薄膜型交流电致发光板三、薄膜型交流电致发光板四、电致发光显示器的各种材料四、电致发光显示器的各种材料五、电致发光显示器的驱动方式五、电致发光显示器的驱动方式六、电致发光显示器的应用六、电致发光显示器的应用一、电致发光显示的分类与特点（一、电致发光显示的分类与特点（1）1 1、低场电致发光、低场电致发光 19601960年人们发现年人们发现GaAsGaAs的的p-np-n结二极管在正向偏压下，发生少数结二极管在正向偏压下，发生少数载流子注入，并在载流子注入
2、，并在p-np-n结附近，两种载流子发生复合发光。结附近，两种载流子发生复合发光。2 2、高场电致发光高场电致发光 发光材料是半导体化合物，掺杂适当的杂质引进发光中心或形发光材料是半导体化合物，掺杂适当的杂质引进发光中心或形成某种介电状态。当它与电极或其它介质接触时，构成成某种介电状态。当它与电极或其它介质接触时，构成MSMS结构或结构或MISMIS结构，来自电极或界面的电子，进入发光材料的高场区，被加结构，来自电极或界面的电子，进入发光材料的高场区，被加速并成为过热电子，它可以碰撞发光中心使之被激发或被离化，再速并成为过热电子，它可以碰撞发光中心使之被激发或被离化，再通过一系列的能量输运过程
3、，电子从激发态回到基态而发光。通过一系列的能量输运过程，电子从激发态回到基态而发光。一、电致发光显示的分类与特点（一、电致发光显示的分类与特点（2）高场电致发光应具备的条件：高场电致发光应具备的条件：（1 1）基质材料适合发光条件）基质材料适合发光条件 较宽的禁带（一般要大于较宽的禁带（一般要大于3 3eVeV），），合适的能带结构、结晶类合适的能带结构、结晶类型、晶格常数和介电特性等等；型、晶格常数和介电特性等等；（2 2）引进合适的发光中心）引进合适的发光中心 掺杂的杂质能成为可见光的发光中心，并且引进的发光中心掺杂的杂质能成为可见光的发光中心，并且引进的发光中心在基质中有一定的溶解度，离
4、子半径与基质相近，价键相匹配等；在基质中有一定的溶解度，离子半径与基质相近，价键相匹配等；（3 3）结构上能形成高场，并有充足的初始电子束源）结构上能形成高场，并有充足的初始电子束源 这样在高场区能出现足够的过热电子，才能实现有效的电这样在高场区能出现足够的过热电子，才能实现有效的电致发光。致发光。一、电致发光显示的分类与特点（一、电致发光显示的分类与特点（3）高场电高场电致发光致发光粉末粉末ELEL薄膜薄膜ELELAC-ELAC-ELDC-ELDC-ELAC-ELAC-ELDC-ELDC-ELELDELD特点：特点：（1 1）是一种高压场致发光，构造上无电流流过；）是一种高压场致发光，构造上
5、无电流流过；（2 2）主动发光，可制成任意形状；）主动发光，可制成任意形状；（3 3）全固体，牢固，适用于在对重量、体积要求严格和环境恶劣的场所；）全固体，牢固，适用于在对重量、体积要求严格和环境恶劣的场所；（4 4）响应速度快（）响应速度快（1 1 10 10 s s），），视角宽。视角宽。电致发光显示：电致发光显示：Electroluminescent Display,Electroluminescent Display,简称简称ELDELD。缺点：缺点：（1 1）驱动电压高，驱动电路复杂；）驱动电压高，驱动电路复杂；（2 2）除了橙黄色发光效率较高外，其他）除了橙黄色发光效率较高外，其他
6、颜色的发光效率较低。颜色的发光效率较低。二、交流电致发光板（二、交流电致发光板（ACPEL）（）（1）分散型分散型ELEL器件的基本结构器件的基本结构 这种型式是由这种型式是由sylvaniasylvania公司最初公司最初开发的，是第一代开发的，是第一代ELEL的代表结构形式，的代表结构形式，可用于液晶显示器的背照光源。可用于液晶显示器的背照光源。发光层由荧光体粉末分散在有机发光层由荧光体粉末分散在有机粘结剂中做成，其厚度为粘结剂中做成，其厚度为5050 100100 m m荧荧光体粉末的母体材料为光体粉末的母体材料为ZnS:CuZnS:Cu，ClCl，I I、MnMn，可得到不同的发光色。
7、，可得到不同的发光色。薄膜EL器件的结构1交流电压源交流电压源 2铝电极铝电极 3发光层发光层 4绝缘层绝缘层 5透明导电膜透明导电膜 6玻璃基板玻璃基板SnOSnO2 2透明导电膜电极厚度为透明导电膜电极厚度为200200nmnm，绝缘层，绝缘层为为H Hf fO O2 2膜，发光层为膜，发光层为ZnSZnS母体材料，厚度为母体材料，厚度为300300nmnm，采用蒸发技术依次制备各层薄膜。采用蒸发技术依次制备各层薄膜。背面电极使用铝，制成相互平行的条形背背面电极使用铝，制成相互平行的条形背电极。发光色随添加稀土卤化物材料不同电极。发光色随添加稀土卤化物材料不同而异。而异。当观察一个当观察一
8、个ZnSZnS颖粒时，发光先从若干孤立的点开始，随着电场颖粒时，发光先从若干孤立的点开始，随着电场增加，两点的发光逐渐延伸，相互靠近，汇合成彗星状的发光。发光增加，两点的发光逐渐延伸，相互靠近，汇合成彗星状的发光。发光线对在交流电压作用下交替发光，发光线的长度随线方向场强分量增线对在交流电压作用下交替发光，发光线的长度随线方向场强分量增大而变长。大而变长。E E E EththEEEEththZnSZnS粒子的粒子的ELEL发光发光发光现象：发光现象：二、交流电致发光板（二、交流电致发光板（ACPEL）（）（2）发光机理：发光机理：在在ZnSZnS颗粒内沿线缺陷会有颗粒内沿线缺陷会有CuCu析
9、出，形成电导率较大的析出，形成电导率较大的CuCu2 2S S，Cu Cu2 2S S与与ZnSZnS形成异质结。当施加电压时在上述形成异质结。当施加电压时在上述CuCu2 2S SZnSZnS界面上会产生高于平均场强的界面上会产生高于平均场强的电场强度电场强度(10(105 5 10106 6V/cm)V/cm)。在这种高场强作用下，位于界面能级的电子会通过在这种高场强作用下，位于界面能级的电子会通过隧道效应向隧道效应向ZnSZnS内注入，与发光中心捕获的空穴发生复合，产生发光。当发光内注入，与发光中心捕获的空穴发生复合，产生发光。当发光中心为中心为MnMn时，电子与这些发光中心碰撞使其激发
10、，引起时，电子与这些发光中心碰撞使其激发，引起ELEL发光。发光。能带图二、交流电致发光板（二、交流电致发光板（ACPEL）（）（3）发光颜色：发光颜色：通过激活剂和共激活剂的组合可以在蓝色到黄色之间的范围内变化。通过激活剂和共激活剂的组合可以在蓝色到黄色之间的范围内变化。在在ZnS:Cu,ClZnS:Cu,Cl系中，通过调节系中，通过调节ClCl的含量，可以获得从蓝色的含量，可以获得从蓝色(460(460nm)nm)到绿色到绿色(510(510nm)nm)的发光。此外，由的发光。此外，由ZnSZnS：Cu,A1Cu,A1系可得到绿色。由系可得到绿色。由ZnS:Cu,Cl,MnZnS:Cu,C
11、l,Mn系系可得到黄色发光等。可得到黄色发光等。粉末粉末AC-ELAC-EL板的特性：板的特性：二、交流电致发光板（二、交流电致发光板（ACPEL）（）（4）薄膜薄膜ELDELD的电压波形与光输出波形关系的电压波形与光输出波形关系ACTFELACTFEL具有存储特性的机理：具有存储特性的机理：在强场中，发光层中电子加速穿过发光层，激活在强场中，发光层中电子加速穿过发光层，激活MnMn发光中心而发光。已穿过发光中心而发光。已穿过发光层的电子便在发光层与绝缘层的界面上积累起来，在发光层两边形成极化电发光层的电子便在发光层与绝缘层的界面上积累起来，在发光层两边形成极化电荷，该极化电场将抵消下一个同极
12、性脉冲电场的大部分；反之，如果下一个脉冲荷，该极化电场将抵消下一个同极性脉冲电场的大部分；反之，如果下一个脉冲极性反转，则极化电场与脉冲电压产生的电场叠加，总电场变强。极性反转，则极化电场与脉冲电压产生的电场叠加，总电场变强。三、交流电致发光板（三、交流电致发光板（ACTFEL）（）（5）四、电致发光显示器的各种材料（四、电致发光显示器的各种材料（1）1 1、主要发光材料和激活剂、主要发光材料和激活剂五、五、ELD驱动方式（驱动方式（1）二重绝缘层结构的ACTFELD矩阵屏的无源多路驱动原理图有源矩阵驱动：五、五、ELD驱动方式（驱动方式（3）六、电致发光显示器的应用（六、电致发光显示器的应用
13、（1）（1 1）数字、字符显示）数字、字符显示 应用于各种计量仪器的数字、符号显示等。它和荧光灯管作比较应用于各种计量仪器的数字、符号显示等。它和荧光灯管作比较具有薄形和大型化的优点。具有薄形和大型化的优点。薄膜交流型ELD数字显示(Lohiya公司)1982年日本夏普公司生产的ELD显示样品（2 2）模拟显示）模拟显示薄膜绿色发光ELD屏 (日本精械)六、电致发光显示器的应用（六、电致发光显示器的应用（2）（3 3）图形和图象显示）图形和图象显示单色显示屏：单色显示屏：单色屏以黄光显示为主，发光材料大多数为单色屏以黄光显示为主，发光材料大多数为ZnSZnS：MnMn，为双层绝为双层绝缘膜结构
14、。缘膜结构。多色显示屏：多色显示屏：采用采用ZnZn1-x1-xMgMgx xS S：MnMn与与ZnSZnS：MnMn双层发光材料来制造红、绿多色屏。双层发光材料来制造红、绿多色屏。EL-TV试制机外观日本夏普公司生产的ELD显示样品六、电致发光显示器的应用（六、电致发光显示器的应用（3）六、电致发光显示器的应用（六、电致发光显示器的应用（3）彩色色显示屏：彩色色显示屏：ELDELD的发展状况的发展状况展望今后的发展，大致分下述三个发展阶段：展望今后的发展，大致分下述三个发展阶段：第一阶段；第一阶段；ZnSZnS：Mn(Mn(橙黄色橙黄色)单色显示器的商品化；单色显示器的商品化；第二阶段：二
15、色第二阶段：二色(红色、绿色红色、绿色)、三色、三色(红色、绿色、蓝色红色、绿色、蓝色)、多色显示器的商品化；多色显示器的商品化；第三阶段：全色显示器的商品化。第三阶段：全色显示器的商品化。六、电致发光显示器的应用（六、电致发光显示器的应用（5）20052005年，加拿大年，加拿大iFireiFire公司开发公司开发3434英寸英寸12807681280768的彩色平板无机的彩色平板无机ELEL显示器。显示器。发光二极管显示发光二极管显示L LightightE Emittingmitting D Diode(iode(LEDLED)Display)Display提提 纲纲一、一、一、一、LE
16、DLEDLEDLED的发展经历的发展经历的发展经历的发展经历二、二、二、二、LEDLEDLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理三、三、三、三、LEDLEDLEDLED的材料和制作工艺的材料和制作工艺的材料和制作工艺的材料和制作工艺四、四、四、四、LEDLEDLEDLED的主要特性和驱动的主要特性和驱动的主要特性和驱动的主要特性和驱动五、提高五、提高五、提高五、提高LEDLEDLEDLED显示屏视觉效果的光强均衡显示屏视觉效果的光强均衡显示屏视觉效果的光强均衡显示屏视觉效果的光强均衡六、六、六、六、LEDLEDLEDLED的发展趋势的
17、发展趋势的发展趋势的发展趋势二、二、二、二、LEDLEDLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理 LEDLED构造的核心是用磷化镓或砷化镓等半导体发光材料晶片构造的核心是用磷化镓或砷化镓等半导体发光材料晶片做成的做成的PNPN结。晶片外用透明度高和折射率高的材料包封，树脂外结。晶片外用透明度高和折射率高的材料包封，树脂外观视应用要求做成各种形状。各元件的底座上安置了多晶片，当观视应用要求做成各种形状。各元件的底座上安置了多晶片，当各晶片发不同强度的光时，它们将产生不同混色，使发光二极管各晶片发不同强度的光时，它们将产生不同混色，使发光
18、二极管显示不同光色显示不同光色。LEDLED的主要特点：的主要特点：(1)(1)工作电压低，驱动简单。工作电压低，驱动简单。(2)LED(2)LED是小型的高亮度发光元件。是小型的高亮度发光元件。(3)(3)发光响应快。由于注入发光响应快。由于注入PNPN结正向电流而发光，因此控制结正向电流而发光，因此控制输入电流的大小、开断输入电流的大小、开断LEDLED，发光响应十分快，可达，发光响应十分快，可达lnslns。(4)(4)寿命长、耐冲击。寿命长、耐冲击。(5)(5)可改变可改变LEDLED的半导体材料来改变发光波长，单体的半导体材料来改变发光波长，单体LEDLED可做可做成各种外形等。成各
19、种外形等。二、二、二、二、LEDLEDLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理LEDLED的缺点的缺点:LED LED单个元件功耗为数毫瓦到数十毫瓦单个元件功耗为数毫瓦到数十毫瓦,虽比虽比白炽灯小得多，但制成高精细的大面积显示板时，白炽灯小得多，但制成高精细的大面积显示板时，特别在与集成电路做为一体时，元件功耗的增大就特别在与集成电路做为一体时，元件功耗的增大就不容忽视了，这时散热也是不容易解决的问题。不容忽视了，这时散热也是不容易解决的问题。二、二、二、二、LEDLEDLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、
20、特点与工作机理的结构、特点与工作机理 PNPN结的外加正向偏置电压使内建电场减小，势垒降低，结的外加正向偏置电压使内建电场减小，势垒降低，n n区区价带的电子价带的电子(或或P P区价带空穴区价带空穴)可以通过结而扩散到可以通过结而扩散到p p区区(或或n n区区)，使，使该区的少子浓度远大于热平衡时的浓度，形成了非平衡的少数载该区的少子浓度远大于热平衡时的浓度，形成了非平衡的少数载流子，在流子，在p p区或区或n n区产生了电子与空穴的复合，如果复合为辐射复区产生了电子与空穴的复合，如果复合为辐射复合且能带间隙大于，就发射可见光。合且能带间隙大于，就发射可见光。发光原理发光原理二、二、二、二
21、、LEDLEDLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理 结型电致发光波长由半导体材料的禁带宽度结型电致发光波长由半导体材料的禁带宽度EgEg和在禁带中的杂和在禁带中的杂质能极来决定。如导带中电子与价带中空穴直接复合，发光波长为质能极来决定。如导带中电子与价带中空穴直接复合，发光波长为 发可见光发可见光(760nm)760nm)的的LEDLED材科，其禁带宽度材科，其禁带宽度EgEg须大于，如要须大于，如要LEDLED发发蓝光，即发光波长蓝光，即发光波长490nm490nm，此时，此时，EgEg须大于。须大于。二、二、二、二、LEDLE
22、DLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理 (1)(1)直接复合直接复合 电子在导带与价带间直接跃迁而引起非平衡载流子的复合过程，电子在导带与价带间直接跃迁而引起非平衡载流子的复合过程，也称带间复合。这种复合产生的光子很易被晶体基质所吸收，只有采也称带间复合。这种复合产生的光子很易被晶体基质所吸收，只有采取特殊措施后才会有高的发光效率。直接复合为二体过程，其辐射效取特殊措施后才会有高的发光效率。直接复合为二体过程，其辐射效率高。率高。(2)(2)间接复合间接复合 这类材料导带底与价带顶的波数不一样，电子空穴复合过程必须这类材料导带底与
23、价带顶的波数不一样，电子空穴复合过程必须有第三者声子参加，为三体过程，辐射效率很小，一般为。有第三者声子参加，为三体过程，辐射效率很小，一般为。等电子陷阱的激子复合等电子陷阱的激子复合DADA对复合对复合二、二、二、二、LEDLEDLEDLED的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理的结构、特点与工作机理辐射复合辐射复合三、三、三、三、LEDLEDLEDLED的材料和制作工艺的材料和制作工艺的材料和制作工艺的材料和制作工艺1 1液相外延液相外延 在某种过饱和溶液中在单晶衬底上定向生长单晶薄膜的方法。在某种过饱和溶液中在单晶衬底上定向生长单晶薄膜的方法。2.2.气相外延
24、气相外延 将基片置于反应器中，用射频线圈加热至将基片置于反应器中，用射频线圈加热至800825800825度，通入各种成分度，通入各种成分的氢化物，以氢气作为载体，反应生成单晶薄膜。的氢化物，以氢气作为载体，反应生成单晶薄膜。3.3.分子束外延分子束外延 在超高真空下，通过多极分子束与加热的单晶片反应而获得结晶生长在超高真空下，通过多极分子束与加热的单晶片反应而获得结晶生长膜，每一炉子装有一个坩锅，它们依次装有希望得到薄膜的某种元素。炉膜，每一炉子装有一个坩锅，它们依次装有希望得到薄膜的某种元素。炉温选择得使分子束的自由蒸气压足够高，各炉子围绕基片环列，每种束流温选择得使分子束的自由蒸气压足够
25、高，各炉子围绕基片环列，每种束流中心与基片交叉。选择炉子和基片温度和炉子与基片间光栏的开合，可以中心与基片交叉。选择炉子和基片温度和炉子与基片间光栏的开合，可以按所愿依次在基片上生长不同外延层。按所愿依次在基片上生长不同外延层。4.4.金属有机化合物气相沉积金属有机化合物气相沉积动态驱动方式：动态驱动方式：每组每组LEDLED采用脉冲电流分时驱动，可改变脉冲幅度和脉冲占空比采用脉冲电流分时驱动，可改变脉冲幅度和脉冲占空比来改变显示亮度。来改变显示亮度。动态驱动方式：扫描型驱动、锁存驱动动态驱动方式：扫描型驱动、锁存驱动四、发光二极管的驱动四、发光二极管的驱动四、发光二极管的驱动四、发光二极管的
26、驱动发光二极管显示驱动方式发光二极管显示驱动方式静态驱动：静态驱动：在工作时间内，流经在工作时间内，流经LEDLED的电流保持一定数值，能得到稳定和的电流保持一定数值，能得到稳定和亮度较高的显示效果，但缺点是驱动电流太大，易使显示元件发亮度较高的显示效果，但缺点是驱动电流太大，易使显示元件发热降低发光效率，特别是热降低发光效率，特别是LEDLED单元较多时，要求驱动的元件多驱动单元较多时，要求驱动的元件多驱动电路必须提供较大的功率，这使得电路的复杂性与成本部增高了。电路必须提供较大的功率，这使得电路的复杂性与成本部增高了。(1)(1)全彩化全彩化 改善蓝色改善蓝色LEDLED的晶体材料质量，提
27、高发光效率，降低成本仍的晶体材料质量，提高发光效率，降低成本仍是今后发展的主要目标。是今后发展的主要目标。(2)(2)高亮度化高亮度化高亮度产品每年都会有高亮度产品每年都会有30%30%的增长，至于中低亮度的产品增的增长，至于中低亮度的产品增长率不会超过长率不会超过5%5%。再者超高亮度。再者超高亮度(法向光强超过法向光强超过1000mcd)1000mcd)之红、之红、橙、绿、蓝色橙、绿、蓝色LEDLED产品已进入市场。产品已进入市场。(3)(3)大型化大型化LEDLED可以以并联的方式联结在一起可以以并联的方式联结在一起,不受尺寸大小的限制。不受尺寸大小的限制。对于一些需配备大尺寸的产品而言
28、对于一些需配备大尺寸的产品而言,更希望一些大型化的更希望一些大型化的LEDLED。六、六、六、六、LEDLEDLEDLED发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势(4)(4)封装小型化封装小型化封装小型化主要是指适合于表面安装的封装小型化主要是指适合于表面安装的LEDLED品种正在增大。品种正在增大。表面安装表面安装LEDLED为带盘式封装为带盘式封装,可容纳可容纳20002000只只LEDLED管芯。表面安管芯。表面安装装LEDLED已成为封装小型化的主流和方向。已成为封装小型化的主流和方向。(5)(5)生产型生产型MOCVDMOCVD外延生长工艺设备的高产化外延生长工艺设备的高产化今后的发展方向是
29、提高每炉的生产批量今后的发展方向是提高每炉的生产批量,实现高产化实现高产化,以以降低生产成本为目标。如果每炉批量超过百片降低生产成本为目标。如果每炉批量超过百片(2(2英寸英寸),),则则生产成本有可能与生产成本有可能与LPELPE相近。相近。六、六、六、六、LEDLEDLEDLED发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势（1 1）全色动态信息平板显示）全色动态信息平板显示LEDLED 全色动态信息平板显示可广全色动态信息平板显示可广泛用于体育场馆、车站、机场、泛用于体育场馆、车站、机场、商业、工业和其它行业的大型和商业、工业和其它行业的大型和超大型全色显示屏。超大型全色显示屏。（2 2）固体照明光源
30、）固体照明光源 全色超高亮度全色超高亮度LEDLED的实用化和的实用化和商品化商品化,使照明技术面临一场新的使照明技术面临一场新的革命革命,由多个超高亮度红、蓝、绿由多个超高亮度红、蓝、绿三色三色LEDLED组成的像素管不仅可以发组成的像素管不仅可以发出波长连续可调的各种色光出波长连续可调的各种色光,而且而且还作为照明光源。还作为照明光源。LEDLED的寿命长达的寿命长达数万小时。数万小时。六、六、六、六、LEDLEDLEDLED发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势LEDLEDLEDLED的应用的应用的应用的应用（3 3）信号指示灯）信号指示灯 交通信号灯交通信号灯 用超高亮度用超高亮度LEDLE
31、D取代加滤光片的取代加滤光片的白炽灯泡白炽灯泡,不仅响应速度快不仅响应速度快,寿命长、寿命长、抗震、耐冲击抗震、耐冲击,而且效率高、节省电而且效率高、节省电能。能。汽车指示灯汽车指示灯 汽车指示灯包括汽车外部的各汽车指示灯包括汽车外部的各种方向灯、尾灯、刹车灯等。种方向灯、尾灯、刹车灯等。（4 4）背光照明）背光照明 可用于可用于LCDLCD的背光照明，适用于的背光照明，适用于蜂窝电话、笔记本型电脑、台式蜂窝电话、笔记本型电脑、台式LCDLCD和大屏幕和大屏幕LCD TVLCD TV等的背光源。等的背光源。六、六、六、六、LEDLEDLEDLED发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势真空荧光显示真空
32、荧光显示V VacuumacuumF FluorecentluorecentD Displayisplay(VFDVFD)提提 纲纲一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史二、真空荧光显示器的工作原理和特性二、真空荧光显示器的工作原理和特性二、真空荧光显示器的工作原理和特性二、真空荧光显示器的工作原理和特性三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉四、四、四、四、VFDVFDVFDVFD的阴极加热方式的阴极加热方式的阴极加热方式的阴极加热方式五、五、五、五、VFDVFDVFDV
33、FD的驱动的驱动的驱动的驱动六、六、六、六、VFDVFDVFDVFD的应用的应用的应用的应用一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史 VFDVFD是一种低能电子发光显示器件。它是利用荧光粉是一种低能电子发光显示器件。它是利用荧光粉在低能电子在低能电子(几十几十evev以下以下)轰击下发光的物理现象制成。轰击下发光的物理现象制成。日本伊势电子公司于日本伊势电子公司于19671967年最早利用这一物理现象制年最早利用这一物理现象制作了荧光数码管。随着新品种的不断开发，它的应用范围作了荧光数码管。随着新品种的不断开发，它的应用范围也得到了不断的
34、扩大。也得到了不断的扩大。（1 1）一位圆型真空管显示的单管荧光显示管）一位圆型真空管显示的单管荧光显示管 可应用于计算器的数字显示和若干符号显示的装置上。可应用于计算器的数字显示和若干符号显示的装置上。这种只有一位的单管显示，无论对于制造厂家或使用者，都这种只有一位的单管显示，无论对于制造厂家或使用者，都有许多不便之处，特别是多位显示时，要将多个单管排列，有许多不便之处，特别是多位显示时，要将多个单管排列，会使设备体积增大，不利于整机小型化。会使设备体积增大，不利于整机小型化。1PC1PC机键盘，机键盘，2 2 阳极，阳极，3 3 排气管，排气管，4 4 玻璃壳，玻璃壳，5 5 陶瓷基板，陶
35、瓷基板，6 6 引线，引线，7 7 焊接引线。焊接引线。单位管一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史（2 2）圆型多位管）圆型多位管 它不需要每一位的荧光显示管的引出线，大大地减少了焊它不需要每一位的荧光显示管的引出线，大大地减少了焊接引线，也不需要亮度分类使用。但是，不论是单管还是多位接引线，也不需要亮度分类使用。但是，不论是单管还是多位管它们都是在陶瓷基板上安装电极引线，而使用陶瓷基板的材管它们都是在陶瓷基板上安装电极引线，而使用陶瓷基板的材料太贵，给降低显示器件的成本带来了很大困难。料太贵，给降低显示器件的成本带来了很大困难。圆型
36、多位管1 衬垫 2 排气管 3 玻璃壳 4 阳极5 陶瓷基板 6引线 7 焊接引线 8 PC键盘一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史（3 3）平板多位显示）平板多位显示 在玻璃基板上，使用厚膜印制和薄膜技术的混合方式来制作在玻璃基板上，使用厚膜印制和薄膜技术的混合方式来制作各个主要电极，并进行各电极的装配，然后使用平板玻璃进行密各个主要电极，并进行各电极的装配，然后使用平板玻璃进行密封构成真空腔。这种平板结构的多位显示管在形状上有一定的自封构成真空腔。这种平板结构的多位显示管在形状上有一定的自由度，并且还能派生出许多的显示图形。由度，
37、并且还能派生出许多的显示图形。平板多位管显示平板多位管显示 1 引线端子，2 阳极，3 平板玻璃，4 玻璃粉，5 玻璃基板，6 PC键盘，7 焊接引线，8 排气管。一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史一、真空荧光显示发展历史VFDVFD的结构的结构 阴极材料使用细的金属钨丝，在表面上涂敷碱土类金属的阴极材料使用细的金属钨丝，在表面上涂敷碱土类金属的三元碳酸盐。三元碳酸盐。二、真空荧光显示器的工作原理和特性二、真空荧光显示器的工作原理和特性二、真空荧光显示器的工作原理和特性二、真空荧光显示器的工作原理和特性各种低速电子束用的荧光体各种低速电子束用的荧光体三、真
38、空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉目前己达到实用化的荧光体的发光光谱曲线三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉三、真空荧光显示器的荧光粉投影显示投影显示提提 纲纲一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类二、二、二、二、CRTCRTCRTCRT投影机投影机投影机投影机三、三、三、三、LCDLCDLCDLCD投影机投影机投影机投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机大屏幕显示方式及所适用的显示器件大屏幕显示方式
39、及所适用的显示器件大屏幕显示方式及所适用的显示器件大屏幕显示方式及所适用的显示器件一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类天花板悬挂式正投影系统咖啡桌型正投影系统投影显示：投影显示：由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的方法或装置。并显示在投影屏幕上的方法或装置。投影机的分类：正投影式、背投影式。投影机的分类：正投影式、背投影式。一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类投影仪正投影的优点：正
40、投影的优点：（1 1）亮度和清晰度较高；）亮度和清晰度较高；（2 2）使用比较灵活。）使用比较灵活。缺点：缺点：（1 1）外界环境光对图像的）外界环境光对图像的对比度、色饱和度和相对对比度、色饱和度和相对亮度影响较大；亮度影响较大；（2 2）投影机影响视线。）投影机影响视线。两面反射镜的背投影系统三面反射镜的背投影系统一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类单面反射镜的背投影系统一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类背投影的优点：背投影的优点：（1 1）外界环境光对观看效果的影）外界环境光对观看效果的影响较小；响较小；（2 2）投影机不影响视线
41、。）投影机不影响视线。缺点：缺点：（1 1）亮度和清晰度较正投影低；）亮度和清晰度较正投影低；（2 2）占用较多空间。）占用较多空间。正投影背投影亮度高较高清晰度高较高便携性好差体积、重量小大易用性一般好正投影与背投影的比较一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类投影显示器的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类一、投影机的分类透射式LCD投影系统液晶投影透射式LCD投影LCOS投影三、三、三、三、LCDLCDLCDLCD投影机投影机投影机投影机LCOSLCOS（Liquid Crystal on SiliconLiquid Crystal on Sili
42、con）投影系统）投影系统穿透式LCD投影LCOS投影光利用率3%10%40%以上体 积较大小开口率低（90%）制造技术较复杂简单价 格较高低专利权SONY及SEIKO EPSON拥有专利权无专利权问题三、三、三、三、LCDLCDLCDLCD投影机投影机投影机投影机使用三片LCOS屏制作的背投电视,具有较高的亮度三、三、三、三、LCDLCDLCDLCD投影机投影机投影机投影机液晶投影机光源技术要求：液晶投影机光源技术要求：（1）尽可能接近电光源、亮度高、光的利用率高；（2）灯的效率及其亮灯附属电路的综合效率要高；（3）要有合适的R、G、B显示发光光谱；（4）亮度、光源色在寿命过程中变化下；（5
43、）寿命长；（6）亮灯装置及外围电路要小型化。三、三、三、三、LCDLCDLCDLCD投影机投影机投影机投影机各种投影灯的比较各种投影灯的比较三、三、三、三、LCDLCDLCDLCD投影机投影机投影机投影机Two DMD pixels(mirrors are shown as transparent)四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机成像器件：DMD（DigitalMicromirror Device）DLP投影机的优点：（1）采用数字技术，使图象灰度等级达2561024级，图象噪声消失，画面质量稳定。（2）成像器件的总光效率达60%
44、以上，对比度和亮度的均匀性都非常出色。（3）图象清晰度高，画面均匀，色彩锐利，可随意变焦，分辨率高。数字光路处理器投影机：Digital Light processing，DLP。a)Crosssectionb)TopviewThe bistable DMD concept.四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机DMD光开关原理四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机DMD binary-weighted pulsewidth modulation (4-bit,16 gray-l
45、evel example)四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机DLP family of projectors(Note:to clearly illustrate the complete light path,TIR prisms are rotated 45 or 90 degreeswith respect to color-splitting prisms,compared to actual systems).四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机Large-ven
46、ue DLP-based projector.四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机First full-color DMD images,May 1992.四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机四、数字光路处理器投影机3D显示显示 现代三维显示屏的分类现代三维显示屏的分类1.1.需要辅助眼镜需要辅助眼镜（需要配戴辅助眼镜）（需要配戴辅助眼镜）左右眼图像的偏振光调制技术左右眼图像的偏振光调制技术 被动式，采用偏振片，不同偏振方向的光进入不同的眼睛。采用隔行扫描，分被动式，采用偏振片，不同偏振方向的光进入
47、不同的眼睛。采用隔行扫描，分辨率受限辨率受限 时间域调制技术时间域调制技术 为主动式，一个子场中不同的时间给出两个图像。左眼图像出现时，右眼眼镜为主动式，一个子场中不同的时间给出两个图像。左眼图像出现时，右眼眼镜关闭，右眼图像出现时，左眼眼镜关闭。采用逐行扫描，分辨率较高。关闭，右眼图像出现时，左眼眼镜关闭。采用逐行扫描，分辨率较高。2.2.无需辅助眼镜无需辅助眼镜-裸眼裸眼3D3D 裸眼直视自动立体显示技术，该类技术主要通过光学系统将左右眼图像分别在裸眼直视自动立体显示技术，该类技术主要通过光学系统将左右眼图像分别在空间不同方向进行传播，从而在特定位置使左右眼观看到不同图像内容来实现空间不同
48、方向进行传播，从而在特定位置使左右眼观看到不同图像内容来实现立体显示。立体显示。3D3D显示的技术形式显示的技术形式被动偏振眼镜式被动偏振眼镜式 电影采用了被动偏振眼镜式电影采用了被动偏振眼镜式被动偏振眼镜被动偏振眼镜 显示屏高速交替显示左右眼画面，眼镜左右眼也分别高速切换开关，显示左显示屏高速交替显示左右眼画面，眼镜左右眼也分别高速切换开关，显示左眼画面时，眼镜左眼打开右眼关闭，显示右眼画面时，眼镜右眼打开左眼关闭。眼画面时，眼镜左眼打开右眼关闭，显示右眼画面时，眼镜右眼打开左眼关闭。所有的等离子所有的等离子3D电视和一部分液晶电视和一部分液晶3D电视使用这种技术形式。电视使用这种技术形式。
49、3D3D显示的技术形式显示的技术形式主动偏振眼镜式主动偏振眼镜式3D3D显示的技术形式显示的技术形式其它形式的眼镜式其它形式的眼镜式 这种显示器过于复杂，因为使用了两块液晶屏，成本很高，并不实用。只是这种显示器过于复杂，因为使用了两块液晶屏，成本很高，并不实用。只是在液晶屏的刷新速度不能达到支持双倍的时代，推出的过渡产品。在液晶屏的刷新速度不能达到支持双倍的时代，推出的过渡产品。3D3D显示的技术形式显示的技术形式裸眼式裸眼式柱状透镜式：柱状透镜式：在屏表面上有一道道紧密排列的半圆柱形透镜，在屏表面上有一道道紧密排列的半圆柱形透镜，利用这些柱镜的折射角度不同，将左右眼的图像分利用这些柱镜的折射
50、角度不同，将左右眼的图像分开。开。优点：不需要眼镜，使用方便，制作成本相对优点：不需要眼镜，使用方便，制作成本相对较低，亮度较高；较低，亮度较高；缺点：分辨率损失较严重，缺点：分辨率损失较严重，2D兼容性不好。兼容性不好。平行光栅式：平行光栅式：在屏前或屏与背光板之间再加一层遮蔽物，把在屏前或屏与背光板之间再加一层遮蔽物，把部分方向的光线遮住，只让某些角度的光线可以发部分方向的光线遮住，只让某些角度的光线可以发出去，将左右眼的图像分开。出去，将左右眼的图像分开。优点：不需要眼镜，使用方便，如果遮蔽物使优点：不需要眼镜，使用方便，如果遮蔽物使用可以切换状态的材质，则可以很好的兼容用可以切换状态的