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1、用心良苦 /苏州 2010.11.2,显示器种类及发展史,显示器的概述 CRT显示器介绍 LCD显示器介绍 PDP显示器介绍 OLED显示器介绍 显示器的发展史,Agenda:,显示器的概述,什么是显示器？,显示器（英文：Screen、Monitor），也称显示屏、屏幕、萤光幕，是用于显示图像及色彩的电器。,显示器的性能一般由以下性能指标决定： 屏幕尺寸 (一般采用英寸) 可视面积 实际面积 纵横比(水平：垂直，较常见为4:3，16:9和16:10) 分辨率 (点/平方英寸；dpi，一般为72-96dpi) 点距 (毫米；通常为0.18-0.25mm) 刷新率 (赫兹；Hz，只适用于CRT显示
2、器。一般为60-120Hz，视乎采用的分辨率。) 亮度 (流明；Lux) 对比度：最高亮度比最低亮度，一般为300:1-10,000:1 能耗（瓦特；W）：显示器进入待机状态下的能耗较小。 反应时间（毫秒；ms）：一个像素从活动（黑）到静止（白）状态，再返回到活动状态所用的时间。数值越小越好。 可视角度：在纵横方向可以看到图像的最大角度。,CRT显示器介绍,CRT显示器介绍,CRT显示器介绍,CRT显示器优缺点介绍,优点 高对比度 高响应速度 大尺寸 使用寿命长 色域宽、颜色响应准确，非常适合出版、绘图等应用。,缺点 体积大、重量大 某些CRT存在几何畸变现象 功耗较大 运作时会释出少量X射线
3、，有辐射。 长时间使用令人眼部不适，容易造成近视 含有铅，丢弃后会严重污染环境 易受外来磁场干扰而出现色斑 假如长时间显示同一画面，该画面会永久以残影形式留在画面。,LCD显示器介绍,液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）就是利用液晶的电光效应的特点制成的显示器件。 目前，液晶显示器可分为扭曲向列型（Twisted Nematic，TN）、超强扭曲向列型（Super Twisted Nematic，STN）和彩色薄膜型（Thin Film Transistors，TFT）三种。,液晶显示器的显像原理 将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭
4、曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽，在电源开关之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。,LCD显示器分类,1. TN-LCD,LCD显示器分类,2. STN-LCD,特点： 1.结构与TN型； 2.扭曲角度在180-270度之间； 3.工作原理和TN不同，利用双折射效应；,LCD显示器分类,3. HTN-LCD,特点： 1.结构与TN型、STN型相似； 2.扭曲角度在100-200度之间； 3.性能也介于TN型和STN型之间；,LCD显示器分类,4. FSTN-LCD,特点： 1.结构与STN型相同； 2.增加补偿膜或延迟膜克服STN型有背景色而实现黑白显示；,L
5、CD显示器分类,5. TFT-LCD,LCD显示器结构与原理介绍,上图为LCD的结构图,下图为光透过液晶的示意图 在不加電壓下，光線會沿著液晶分子的間隙前進而轉折90度，所以光可通過。但加入電壓後，光順著液晶分子的間隙直線前進，因此光被濾光板所阻隔。,LCD显示器的优缺点介绍,优点： LCD与CRT相比拟有工作电压低、功耗小，用电比传统CRT显示器的耗电量少70%，散热小、没有丝毫辐射、对人体健康无损害、完全平面、能精确还原图像、无失真、可视面积大、款式新颖多样、能大量节省空间、抗干扰能力强、显示字符锐利、画面稳定不闪烁、屏幕调节方便。,缺点： 显示色域不够宽，颜色重现不够逼真 早期产品可视角
6、度不够广 响应速度偏低，玩游戏或播放影片时或出现残影 假如长时间显示同一画面，该画面会永久以残影形式留在画面。 长时间使用可能会产生了亮点、暗点、坏点 长时间使用寿命不及CRT,PDP显示器介绍,PDP的结构及原理图,PDP显示器介绍,(a)对向放电型AC-PDP (b) 表面放电型AC-PDP,基本结构和工作原理,PDP的显示原理,PDP采用等离子管作为发光元件，显示屏中有大量等离子管，每一个等离子管对应一个像素，等离子管之间由100200um的玻璃基板相隔，四周经气密性封装，形成放电小室，其中充有Ne-Xe 或He-Xe混合惰性气体作为工作媒质，在两块玻璃基板的内侧涂有金属氧化物导电薄膜作
7、为激励电极，当在等离子管电极间加足够的电压后，混合惰性气体会产生等离子体放电（也叫雪崩/电浆效应）,随着放电的进行，电子被加速，加速的电子碰撞Xe原子，Xe被激发至更高能级，形成不稳定的激发态Xe，这种激发态最终跃迁至Xe的基态，产生波长为147nm的真空紫外光，紫外光激励红、绿、蓝三基色磷光体荧光粉发出可见光，当各彩色单元实现灰度控制后再进行混色，便实现了彩色图像的显示。 电离雪崩效应：受某些因素影响，气体内部会存在少量电子，电子在极间电场作用下加速，在达到一定动能时会碰撞Xe原子，使Xe电离，导致自由电子增加，如此，形成电离雪崩效应。在Xe气体中加入少量Ne气体是利用气体之间的电离反应来提
8、高混合气体的电离截面，以加速电离雪崩。 也就是说，PDP是一种利用气体放电激发荧光粉发光的显示装置，其发光过程由气体的电离放电和荧光粉发光两部分组成（类似于日光灯的发光原理）。,PDP显示器介绍,三电极表面放电型AC-PDP,PDP显示器介绍,PDP显示屏放电单元,PDP（Plasma Display Panel）的发展简史,1964年，美国伊利诺大学的D.L.Bitzer和H.G.Slottow教授发明了交流型PDP（AC-PDP）。70年代初，美国实现了10英寸（分辨率512512）单色AC-PDP的量产。70年代末，日本富士通公司和美国IBM公司分别开发了有氧化镁保护层的第二代单色AC-
9、PDP，使用寿命达1万小时。20世纪80年代初，IBM公司采用集成驱动和标准接口技术开发出第三代单色AC-PDP，使用寿命突破10万小时。之后，PDP向大显示容量和和高分辨率方向发展。1986年，美国研发出1.5米（分辨率20482048）单色AC-PDP。80年代后期，相继推出了低功耗、低成本、256级灰度显示的第四代单色AC-PDP。20世纪70年代中期，彩色AC-PDP进入研发阶段。90年代初，彩色PDP的亮度、寿命、驱动等关键技术获得突破。1993年，日本富士通公司首次进行21英寸（分辨率640480）彩色AC-PDP的批量生产，揭开了彩色PDP通向规模生产的序幕。1994年，日本三菱
10、公司开始20英寸（分辨率852480）彩色AC-PDP的量产，首次使真正的16：9宽屏幕壁挂电视进入实用化。1997年，三菱、先锋、NEC、Philips等公司开始对40英寸和42英寸彩色AC-PDP进行量产。 1968年，荷兰人发明了直流型PDP（DC-PDP）。70年代初，美国人发明了自扫描（SelfScan）DC-PDP，但由于工艺复杂等而未能批量生产。80年代初，松下公司利用全丝网印刷技术研发出结构简单的DC-PDP，并率先量产。80年代中期，各公司开发出全集成化和标准接口的第二代单色DC-PDP。1986年，10英寸（分辨率为640480）单色DC-PDP在世界上第一台便携式计算机上
11、采用，此时单色DC-PDP几乎占据了所有便携式计算机市场，年产量达100万块。80年代后期，日本开发出超薄、轻量化的第三代单色DC-PDP。90年代初，日本又开发出无需充电汞的第四代DC-PDP。 80年代初，彩色DC-PDP进入研发阶段。80 年代末，日本NHK公司发明了脉冲存储式DC-PDP 技术。90年代初，DC-PDP彩色化关键技术获得突破。1993年，NHK开发出40英寸彩色DC-PDP。1994年，松下率先实现字符式多色DC-PDP的量产，1995年，又实现26寸彩色DC-PDP的量产,PDP的优缺点：,1.超大屏幕：传统电视的屏幕最大尺寸只能做到40英寸，而PDP屏幕可以做到80
12、英寸以上； 2.超宽视角：PDP的视角超过160度，因此可以容纳更多人同时观看； 3.纯平面无失真：PDP完全是纯平面显示，且各个发光单元的结构都相同，因此不会出现显像管电视常见的梯形失真、线性失真和枕形失真等几何失真现象； 4.不受电磁干扰：由于PDP本身没有电磁结构，因此不会受电磁的干扰，喇叭、高压电、甚至磁场都不会对其产生任何干扰，这样就能够获得更稳定的画质； 5.亮度均匀：传统CRT电视有热晕问题（画面正中与四角的亮度不均匀），而PDP的各像素都可独立发光，且非常均匀，没有亮区和暗区，不存在热晕问题； 6.绿色环保：PDP是通过等离子体放电（不是通过扫描）形成图像的，因此画面无大面积闪
13、烁（还无电磁辐射），人们长时间观看不会受到伤害，属绿色环保产品； 7.图像清晰、彩色鲜艳：PDP有较高的亮度（显示的画面更清晰、鲜艳）和对比度（图像就会越清晰） 8.全数码显示：支持数码视频接口（DVI），无需数模转换即可显示数字图像信号，这样可以减少转换带来的失真 9.经久耐用：世界各等离子显示屏厂家均以10万小时使用寿命为目标开发显示屏，通常估计，其实际寿命约在6万小时左右，按每天观看6小时计算，PDP的使用寿命在30年以上。,OLED显示器介绍,OLED是自发光显示的半导体，具有柔软、透明、画质清晰、节能环保等特点，被视为是下一代最具潜力的新型平面显示技术。未来OLED将应用将以手机背光
14、、车用、电视、照明为主要应用领域，OLED照明更备受期待。 OLED主要可分成主动式有机发光显示（AMOLED）和被动式有机发光显示（PMOLED）。OLED结构简单，生产流程相对环保。相较于TFT-LCD，OLED具有回应速度快、高亮度、高对比度、超轻超薄、低功耗、无视角限制、工作温度范围广、具良好抗震性能、可柔软显示等优势，能解决液晶显示画面拖尾以及耐低温性能较差等问题。根据DisplaySearch预估，到2016年OLED的整体产值将达62亿美元规模。 OLED最早的实际应用是出现在汽车电子领域，目前应用主要是以手机、MP3、工控仪表等中小尺寸领域为主。这是因为目前OLED成本过高，是
15、一般LCD的1.5倍，同时在良率、成本、使用寿命上也尚未符合市场要求，还没进入大规模量产阶段，因此OLED面板的应用范围，仍侷限于高阶手机或MP3等小尺寸显示应用。现在8090的OLED产品被应用在手机背光显示领域。,OLED显示器介绍,OLED其中又以尤其以AMOLED更备受瞩目，因为其可以消耗更少的电力。加上高阶智慧型手机出货不断增加，对AMOLED面板的需求也跟著提高。目前AMOLED大厂主要包括Samsung Mobile Display（SMD），去年第三季以73.1%市占率遥遥领先；台湾铼宝科技（RiTdisplay）以12.1%市占率居次，Pioneer则以5.8分居第三。 另一
16、方面，OLED在车载资通讯（Telematics）领域则有明显成长，几家主要车厂都开始陆续采用PMOLED面板，包括Mercedes Benz和Lexus等。 从中小尺寸面板应用开始，OLED逐渐进入TV和照明应用领域。像是LG Display、Sony、Sharp的AMOLED TV也开始在市场上亮相。不仅如此，OLED照明应用更备受瞩目，Sharp、Toshiba、Mitsubishi electric、Osram、NEC-Lighting、Panasonic、Hitachi-Lighting也在去年陆续推出具价格竞争力的OLED电灯产品。OLED照明正成为另一波重要的发展趋势。 目前TFT-LCD在成本及量产成熟度上，都已具备非常巨大且影响深刻的产业规模，在面板显示技术上佔有绝对主导地位。因此至少在5年内，LCD显示技术并不会受到OLED技术的明显威胁，但OLED的发展前景，绝对值得高度期待。,OLED的优势,与LCD技术相比，OLED的优点是： 第一，OLED可以自身发光，而LCD则不能。所以OLED比LCD要亮得多，另外OLED对比度更大，色彩效果更加丰
