平板显示器-被列为战略性新兴产业在线视频

好 同学们好

我们现在讲第三章

平板显示器及相关材料

我们这章内容比较多

但是主要的内容分成两部分

第一部分讲平板显示器里边的

液晶显示器TFTLCD

那么根据在液晶显示器里边

主要是讲它的显示原理

它的制作 它所用的主要材料

包括后边讲的触控屏 3D显示

那么第二大部分

主要是讲PDP平板显示器

PDP是什么

是 Plasma Displaying Panel

就是我们讲的等离子体平板显示器

尽管等离子体平板显示器

现在已经淡出市场

但是作为一个原理

我们还要把它简要的介绍一下

我们知道电子显示器件

也就是说Electronics displaying devices

它是一个电子器件

当然是个电子器件了

那么这个电子器件

它是一种特殊的电子器件

特殊在什么地方

那么一般它跟一般的电子器件

比较起来

它的面积比较大

另外

它是一种人机对话的界面

也就是说man machine in the face

那么它起码是有两个功能

第一个功能把机器当中

所形成的一些信息传递给人

人可以看到

人可以跟机器做人机对话

做人机对话因此

它是人机对话的一种媒介

一种人和机器对话的一种桥梁

这是第一大的用途

第二大用途

就是说平板显示器

把那些人们不容易看到的

在室内就可以把那些远处的

把课堂的把剧场的把医院的

一些信息通过显示器的形式

传递给人

那么我们人接收平板显示器的

主要的感官是什么

器官是什么

是眼睛

注意人的眼睛

在人的五官当中

当然还有其他的什么触觉

我就说五官当中

它是一个非常重要的器官

人百分之七八十的信息

都是通过眼睛来传递给人的

所以我们说要上课

不能就拿耳朵听课不行

还要上课

那过去讲电话会议

那么现在视频会议

那么视频会议比电话会议

它的效果就好得多

另外看我们平常

用的一些名词术语

跟眼睛相关的太多了

就是说人的眼睛它是接收信息的

一个主要的器官

我们上边给一张图

这一张图是前几年做的

那么这张图是电子显示技术

它的进展及发展预测

那么这一张图

我说它容易给人一张误导的图

为什么叫做给人一种误导的图

它这里边

它当然说这是横坐标是年代

纵坐标是产品的产品值

总产量 这是总产值

那么从图上可以看到

2000年以后

逐渐的往下降了

那么PDP它没起来多少

也往下降了

这张图上还说TFTLCD

现在往上涨

过几年它也会下降了

那么用虚线所代表

将来OLED会走上来

然后挠性显示器会走上来

3D显示器也会走上来

那么我觉得这张图

我是有些不同的看法

我觉得液晶显示器TFTLCD

那么现在已经达到了很高的水平

而且在相当长的一段时间内

它会持久下来

那么OLED

现在都比较看好

但是挠性显示器

如果说它的产值这么高

3D显示器如果它升到很高

我觉得并不是很现实

那么实际上TFTLCD这种液晶的

薄膜三极管液晶显示器

目前它的发展势头还是相当好

那么为什么是相当好

就是说首先它的显示质量

是越来越高

已经达到人们的要求

另外液晶显示器从小到大

可以满足各种尺寸规格的显示要求

第三条它的价格非常便宜

工艺相对来讲比较简单

那么OLED

比液晶显示器来讲

当然它有很多优点

但是目前看来它的价钱还是偏高的

它的成品率还是比较低的

关于它的发展动向

我后边还要详细讲

那么从这张图上我们可以看到

从CRT到TFT

或者是OLED

它是一个时代的结束

和一个时代的开始

也有这种技术的结束

和平板显示器的开始

那么从TFTLCD到OLED

可以说是一种继承或者是延续

那么我们知道CRT

是阴极射线管显示器

也叫布劳恩管显示器

1997年在纪念布劳恩管

发明一百周年的时候

当时世界上那个在家用电视

甚至在台式电脑

那个CRT还是整个的在占领着市场

但是从1997年没有过几年的时间

CRT现在已经下架了

在市场上已经见不到CRT的踪影

那么有的家庭

可能还有CRT

但是已经越来越少了

那么意思说它是从一个时代的结束

一个时代的开始

为什么CRT它会在这个时候

它会销声匿迹

它衰落的为什么这么快

主要的问题在于CRT

本质上它是一个什么

它是一个电子管

它是一个真空管

是一个电子管

利用真空管或者电子管

进行显示

它个显象管就是一个大真空管

我们知道晶体管代替电子管已经

甚至集成电路

代替过去的电子管

那么现在已经几十年了

理所当然的以半导体显示

作为它的特征的TFTLCD

或者OLED代替

以电子管真空管为特征的CRT

这是历史的必然

所以从这一张图当中

我们就看到这么两件事儿

就可以了

第一件事儿是从布劳恩管CRT

过渡到以晶体管显示

为代表的TFTLCD或者OLED

是历史的必然

这个是一个时代的结束

这个是一个时代的开始

OLED相对于TFTLCD来讲

它是一个继承或者发展的

这么一个过程

好 那么我们平常说的

平板显示器

那意思说它比较薄

那么为什么CRT

会被TFT所代替

除了我们刚才讲的本质原因以外

它还有几条

首先CRT它很厚很重

几十公斤

它很厚很重

但是那时它实现不了大画面显示

超过29英寸或者34英寸的

CRT电视没有的

因为它偏转不了

那么第三条

它显示质量不高

容易受外界的干扰

现在前几年旅游车上

如果有一些CRT电视的时候

当旅游车一拐弯的时候

它就会有噪音

两辆车一交叉的时候

它也会有噪音

它很容易受什么

受外界的干扰

那么好了 它不能做的薄

它又很重

不能显示大画面

又受外界的干扰等等

由于这些因素所造成了

那么相对液晶显示器来讲

那就这些缺点太明显了

液晶显示器可以做的非常大的画面

150英寸都可以做到

它可以做的很薄

几个厘米

另外不受外界的干扰

那显示质量越来越高

因此平板显示器代替CRT显示器

这是历史的必然

那么现在发展势头相当好

拿我们中国来讲

我们中国已经成了平板显示器的

重要的生产国之一

我们在建的8.5带线

有八条

（京东方）在合肥建了10.5带线

如果加在一块

8.5带以上的在建的

或者已投产的

将达到11条线

这11条线那么在世界上的产能

也是最高的

可以达到最高的

发展势头相当好

那么我再说一遍

CRT它不能做的太大

也不能做的很小

手机上能做CRT

做显示器

它不可能的事儿

那么液晶就可以做到

从小的一两英寸的

一直到一百多英寸的

这种画面都可以做到

那下边我们讲第二个问题

以实用化的各类显示器

那么如果从发光类型上来讲

它的显示器

它分主动发光型的显示器

和非主动的发光的显示器

那么非主动发光的显示器有两种

一种是需要背光源的

是透射式的

还有不需要背光源的

以反射式

那么主动发光型的显示器有哪些

有CRT 刚才讲的

那个大尾巴的那个布劳恩管式的

它是在真空环境下

那么场致发射型显示器

它是FED

它也是在真空当中

注意 场发射型

场发射型是什么意思

什么叫场发射型的

就是说它那个电子通过电压

要到真空里边去

到了真空里边去

它再碰撞荧光体

它是这么个显示方式

注意场致发光不同于电致发光

场致发光 电致发光有什么区别

希望以后听课的时候要弄明白

第三类是等离子体

等离子平板显示器

Plasma Displaying Panel

它也是通过气体放电

通过气体

有机电致发光显示器

早期叫有机EL

有机EL就是oled

早期叫有机电致发光显示器

注意刚才我们讲的是

场致发光型显示器

电致发光显示器

有机电致发光显示器

早期叫这个

现在国际上都叫oled

有机发光二极管

因为它原理上跟发光二极管

是一样的

但是日本现在还叫有机EL

有机EL又称为发光二极管oled

它是固体

它是全固体的

那么这几种类型都是自发光的

主动发光的

那么它自己发光进行显示

那么非主动发光型的

像液晶显示器

那么它是通过液晶

液晶可以认为它是液体

因为液晶是兼有液体和晶体

二者的特点

它是液体

它透射式的

它需要背光源

背光源通过液晶

然后再通过彩色滤光片

发出所需要的彩色出来

那么在非主动发光型的显示器当中

也不需要背光源

它是反射式的

利用谁的反射

利用外光的反射

外光比方说太阳光

比方说灯光比方背景光来进行

那么显然这种是节能源的

但是话又说回来

它节能源的

如果没有外光它就不能显示

现在我们大部分用的液晶显示器

都是这种需要背光源的

透射式的显示器

无论手机也好笔记本电脑也好

台式机也好

台式监视器也好还是电视机也好

都是这种什么

需要背光源的这种

非主动发光型的显示器

这个图给出来了透射型直视式

液晶显示器的基本结构

注意它是透射型

不是反射型

它是投射型直视式

我直接看的是液晶屏

我不是那种投射式

那种投影式

投射式投影式

是通过液晶屏把它投影到屏幕上来

我看到屏幕

这是透射型

为什么叫透射型

背光源在底下

人在这边看 注意人在这边看

背光源在底下

背光源通过液晶显示器

那么人直视式

直视的液晶屏看

那么我们看看液晶显示器

它包括哪几大部分

总的来讲包括哪几部分

首先一个背光源

背光源当然有各种类型的背光源

传统的是荧光灯式的背光源

现在有发光二极管的背光源

那么现在还有量子点的背光源等等

背光源

它也是在不断的进展过程当中

那么背光源发出的光

通过偏光板通过玻璃基板

或者是什么阵列基板

然后通过液晶

液晶完了以后

通过彩色滤光片

彩色滤光片

再把光输出出来

那么人

当然这里边要形成画面

怎么个形成的画面

回头我们再讲

所以人本质上是看的是

从背光源射出来的光

本质上看到的是

背光源射出来的光

但是我们看的光当中

经过液晶显示器以后

它就形成画面了

它的原理是这么个原理

当然除了

我们刚才讲的液晶显示器的

主要的组成部分以外

还得有控制电路

有驱动IC通过印制电路板

连在阵列基板上

所以它就是这么个结构

你们看这上边说的

请看液晶屏是由大量

不同的部件构成的

这个说了可不是

制作每一个部件都离不开

高超的技术

表面上看它是个液晶屏

实际上它里边有很多

高新技术在这里边

那么我们刚才讲了液晶屏

它一个重要的特点

它可以适应各种的尺寸的

各种用途的

比方说上边

是动态图像显示用显示器

那电视家庭影院

中大型画面

它要求是广视角

更快的响应速度

美丽感人

赋予临场感和参与感

那么人看电视

要临场感 要参与感

第二种是信息显示用显示器

里边用了哪些

计算机及监视器等

这个要求什么呢

要求易观视而不易疲劳

像纸那样的质感

分辨率超过印刷品

低功耗低电力消耗

低功耗 视角要求倒不见得很高

一般来讲也

当然一般早期

我这是早期的

早期来讲作为一个监视器来讲

视角也

因为计算机

它是电脑 它是供单人用的

那么电视机

它是供家庭用的

起码三四人 四五个人

同时能看到

那么第三类是便携

随时随地均可使用的显示器

那么小型的PDP 手机

ipone ipad等等

超小型

在任何场合都能方便的观视

低功耗 要求它低功耗

当然现在由于功能也多了

响应速度也快了

画面也清晰逼真

动态感也要感人也要美丽

要赋予临场感赋予参与性等等

这些 这当年这是近几年

所发展起来的

通过我们看看液晶显示器

它这些特点

在CRT它就做不到

小的它就做不到

它不可能做的便携很方便

那个一个CRT几十公斤

不能说几十公斤

都是塞到书包里边

随时拿起来看

这不可能的事儿

我们看看从显示原理上

从显示原理上它是怎么分类的

从显示原理上

是 首先是按什么

按显示原理分类

按驱动方式分类

按照明方式分类

这是刚才我们又重复一遍了

那么按显示原理分类

就是看液晶材料了

液晶材料的分类

是扭曲向列的

就是液晶材料

它是个扭曲向列的

液晶分子在两基板之间

要扭曲90度

注意它扭曲90度

在加电压的时候

和不加电压相比

它要扭曲90度

超扭曲向列的

液晶分子在两基板之间

扭曲270度

较小的电压变化

即可使液晶产生

on off光闸作用

液晶分子注意起到

一个光闸作用

当然其他的显示原理

还有其他的什么

IPS MVA OCB等等

还是其他的方式

以后我们分别要讲

按驱动方式来分类

那么现在进展到现在

主要是分了两大类

第一大类是单纯矩阵的

无源矩阵驱动

还有有源矩阵驱动

无源矩阵驱动

有源矩阵驱动是什么

就是说用有X电极 有Y电极

X电极水平排

Y电极是竖直排

水平竖直排的结果

就是说电极之间

会有交点

当扫描的过程当中

这是X电极这是Y电极

注意X是这个方向

Y电极是这个方向

它就会有交叉点

二者有交叉点

就像我们集成电路里边

那个存储器是一样的

有行电极有列电极

中间有交叉点

交叉点如果都加上电压的时候

一个加正的 一个加负的

那对液晶就加上电压了

通过扫描过程当中实现显示

实现动态显示

那么还有一个是有源矩阵驱动的

有源矩阵驱动是怎么个意思

就是在这种刚才讲的

纵横电极交叉处

设计一个三极管

三极管叫做驱动三极管

三极管

有关断的功能

可以关可以断

另外输出的电压的大小

我还可以控制它

这是有源矩阵驱动的

那么实际上单纯矩阵驱动的

它很难实现动态显示

我们现在用的液晶显示器

无论是电视机也好

台式监视器也好

我们手机用的

都是有源矩阵驱动的

我们便于实现动态显示

否则简单矩阵驱动

它不便于实现动态显示的

在这两者驱动之前

注意在1970年1971年

当液晶显示器刚出现的时候

日本的夏普刚出现

液晶显示器的时候

那时候液晶手表

还有钟表

用的那个非常简单的

表示一个简单的数字

表示简单的字母

当时是采取八字段的

八字段

那个就 八字段是什么

比方说写一个八字

一二三四五六七

七段

下边有个公用电极

由于八字段

一二三四五六七八九十

都可以显示

八字段式的

但是这种八字段

只能显示一些简单的数字

简单的符号

它根本就不能做动态的显示

那么单纯矩阵

尽管它比自断式的要前进了一步

但是它只能显示一些静态的画面

它不能做反应速度响应速度很快的

动态画面的显示

后边我们还讲

所以它

有源矩阵方式

在X电极和Y电极交叉点处

通过有源元件TFT

或MIM等相耦合

并对像素进行控制

注意它加了一个三极管

或者加了一个二极管

可以对像素进行控制

它可以实现动态显示

第三个

按照明方式

按照明方式 上边我讲了

照明方式

有透射型的就反射型的

透射型的背光源的光过来

反射型

把外光经过反射

再反射板过去看

刚才讲了是节能源的

但是必须有外光

没有外光

一点儿外光也没有

这不能显示

总的来讲这是液晶显示器的

显示原理

按显示原理来分类的

按驱动方式来分类的

按光源来分类的