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FPD=Flat Panel Display 平板显示器
作者:系统管理员    发布于:2012-12-14 15:40:56    文字:【】【】【
摘要:平板显示(FPD)已经成为未来电视的主流是大势所趋,但目前在国际上尚没有严格的定义,一般这种显示屏厚度较薄,看上去就像一款平板,平板显示的种类很多,按显示媒质和工作原理分,有液晶显示(LCD)、等离子显示(PDP)、电致发光显示(ELD)、有机电致发光显示(OLED)、场发射显示(FED)、投影显示等。
平板显示(FPD)已经成为未来电视的主流是大势所趋,但目前在国际上尚没有严格的定义,一般这种显示屏厚度较薄,看上去就像一款平板,平板显示的种类很多,按显示媒质和工作原理分,有液晶显示(LCD)、等离子显示(PDP)、电致发光显示(ELD)、有机电致发光显示(OLED)、场发射显示(FED)、投影显示等。
  FPD的发展趋势
  平板显示器与传统的CRT(阴极射线管)相比,具有薄、轻、功耗小、辐射低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。目前,在全球销售方面,它已超过CRT。预计到2010年,二者销售值的比将达到5:1。21世纪,平板显示器将成为显示器中的主流产品。据著名的Stanford Resources公司预测,全球平板显示器的市场将从2001年的230亿美元增加到2006年的587亿美元,未来4年的年均增长率将达到20%。
  各有千秋的平板显示技术
  平板显示器分为主动发光显示器与被动发光显示器。前者指显示媒质本身发光而提供可见辐射的显示器件,它包括等离子显示器(PDP)、真空荧光显示器(VFD)、场发射显示器(FED)、电致发光显示器(LED)和有机发光二极管显示器(OLED)等。后者指本身不发光,而是利用显示媒质被电信号调制后,其光学特性发生变化,对环境光和外加电源(背光源、投影光源)发出的光进行调制,在显示屏或银幕上进行显示的器件,它包括液晶显示器(LCD)、微机电系统显示器(DMD)和电子油墨(EL)显示器等。
  1.液晶显示器(LCD)
  液晶显示器包括无源矩阵液晶显示器(PM-LCD)与有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)。STN与TN液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。90 年代,有源矩阵液晶显示器技术获得了飞速发展,特别是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。它作为STN的换代产品具有响应速度快、不产生闪烁等优点,广泛应用到便携式计算机及工作站、电视、摄录像机和手持式视频游戏机等产品中。AM-LCD与PM-LCD的差别在于前者每象素加有开关器件,可克服交叉干扰,可得到高对比度和高分辨率显示。当前AM-LCD采用的是非晶硅(a-Si)TFT开关器件和存储电容方案,可得到高灰度级,实现真彩色显示。然而,高密度摄像机和投影应用对高分辨率和小象素的需求推动了P-Si(多晶硅)TFT(薄膜晶体管)显示器的发展 。P-Si的迁移率比a-Si的迁移率高8到9倍。P-Si TFT的尺寸小,不仅适合用于高密度高分辨率显示,且周边电路也可以集成到基板上。
  总而言之,LCD适合作薄、轻、功耗小的中小型显示器,广泛应用于笔记本电脑、移动电话等电子设备中。30英寸和40英寸的LCD已研制成功,有的已投入应用。LCD经过规模化生产,成本在不断降低。目前,已面市500美元的15英寸LCD监视器。它的未来发展方向是取代PC的阴极显示器并在液晶电视中应用。
  2.等离子体显示器(PDP)
  等离子体显示是利用气体(如氛气)放电原理实现的一种发光型显示技术。等离子体显示器具有阴极射线管的优点,但制造在很薄的结构上。目前,主流产品尺寸为40 42英寸。50 60英寸的产品正在开发中。
  3.真空荧光显示器(VFD)
  真空荧光显示器是一种广泛用作音/视频产品和家用电器的显示器。它是将阴极、栅极和阳极封装在真空管壳内的一种三极电子管式的真空显示器件。它是阴极发射的电子经栅极和阳极所加的正电压而加速,并激励涂覆于阳极上的荧光粉而发光的。其栅极采用的是蜂窝结构。
  4.电致发光显示器(ELD)
  电致发光显示器采用固态薄膜技术制成。在2个导电板之间放置一个绝缘层,一个薄的电致发光层便沉积而成。该器件采用宽发射频谱的涂锌板或涂锶板作电致发光部件。其电致发光层为100微米厚,能达到象有机发光二极管(OLED)显示器一样清晰的显示效果。它的典型驱动电压为10KHz,200V的交流电压,因而需要较昂贵的驱动器集成电路。采用有源阵列驱动方案的高分辨率微型显示器已研制成功。
  5.发光二极管显示器(LED)
  发光二极管显示器由大量发光二极管构成,可以是单色或多色彩的。高效率的蓝色发光二极管已面市,使得生产全色大屏幕发光二极管显示器成为可能。LED显示器具有高亮度、高效率、长寿命的特点,适合作室外用的大屏幕显示屏。但是,采用这种技术制造不出用于监视器或PDA(掌上型电脑)的中等显示器。但是,发光二极管单片集成电路能用作单色的虚拟显示器。
  6.微机电系统显示器(DMD)
  这是一种采用微机电系统技术制造的微型显示器。在这种显示器中, 微型的机械结构是采用标准的半导体工艺加工半导体和其它材料而制造出来的。在数字微镜器件中,其结构是一种由铰链支持的微镜。其铰链由连接到下面的一个存储单元的极板上的电荷所激励。每一微镜的尺寸大约为人头发的直径。该器件主要用于便携式商用投影机和家庭影院投影机。
  7.场发射显示器(FED)
  场发射显示器的基本原理与阴极射线管相同,即由极板吸引电子并使其碰撞涂覆在阳极上的荧光体而发光。它的阴极由为数众多的微细电子源依阵列排列而成,即以一个象素一个阴极的阵列形式排列。就像离子体显示器一样,场发射显示器需要高压才能工作,其电压范围为200V~6000V。但是至今,由于其制造设备的生产成本高使之没有成为主流的平板显示器。
  8.有机发光二极管显示器
  在有机发光二极管显示器(OLED)中,电流通过1层或多层塑料,就会产生象无机发光二极管发光的那种现象。这意味着OLED器件所需的是衬底上的固态膜叠层。然而,有机材料对水蒸气和氧非常敏感,因此密封是必不可少的。OLED是主动发光器件,并显示出极好的光特性和低功耗特性。它们具有在可弯曲的衬底上以一卷接一卷的加工方式进行批量生产的巨大潜力,因此其制造成本非常低廉。该技术具有很宽的应用范围,从简单的单色大面积发光到全色视频图形显示器。
  9.电子油墨显示器(E-ink)
  E-ink显示器是在一种双稳态材料上加上电场而进行控制的显示器。它由大量微型密封的透明球体所构成,每一个球体的直径大约为100微米,并包含黑色液体染色材料以及数千个白色二氧化钛的微粒。当在双稳态材料上加上电场时,二氧化钛粒子根据其电荷状态将向其中一个电极迁移。这样导致象素发光或不发光。由于这种材料是双稳态的,因此它保存信息的时间可达数个月。由于用电场控制其工作状态,因此用很小的能量就能改变其显示的内容。
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