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1、 中山火炬职业技术学院毕业项目中山火炬职业技术学院毕业综合实践项目项目名称： 平板显示技术设计 作 者： 学 号： 系 别： 光电工程系 专 业： 光电子技术 指导老师： 专业技术职务 中山火炬职业技术学院教务处制前言近年来显示技术发展很快，平板显示器以其完全不同的显示和制造技术使之同传统的视频图像显示器有很大的差别。传统的视频图像显示器主要为阴极射线管CRT(Cathode ray tubes)；而平板显示器与之的主要区别在于重量和体积(厚度) 方面的变化,通常平板显示器的厚度不超过10cm (4in) ,当然还有其他的不同.如显示原理、制造材料、工艺以及视频图像显示驱动方面的各项技术等。平
2、板显示器具有完全平面化、轻、薄、省电等特点,符合未来图像显示器发展的必然趋势。目前主要的平板显示器包括: PDP (Plasma display panel)、LCD( Liquid crystal displays) 、FED( Field emission displays)、 OLED ( Organic light-Emittingdiode displays )以及投影显示技术（CRT、LCD、LCOS、DLP）等。关键词：CRT PDP LCD OLED 目录绪论1一、平板显示技术原理11.1 平板显示技术的应用11.2电致发光显示器ELD21.3有机发光显示器OLED. 如图2是
3、1987年制备的第一个高效的OLED结构：31.4、聚合物发光显示器PLED。41.5场发射显示器FED。如图3：41.6薄型阴极射线管THINCRT51.7电子墨水E-Ink.61.8时代先锋-LCD-TV。7二、液晶显示器原理72.1 OLED 的显示原理和器件结构92.2OLED主要性能特点92.3新型平板显示器介绍112.31PDP显示器122.32SED显示器122.33.TDEL显示器132.34DLP显示器132.35LCOS显示器142.36.OLED显示器142.37平板显示器件的制作工艺15三、各向异性导电膜的基本构造和导电原理15四、 FPC的结构16五 FPC与显示板（
4、或PCB）的热压工艺17六、热压机18七、 小 结197.1FPC的结构20八、结论20参考文献21致 谢22绪论一、平板显示技术原理1.1 平板显示技术的应用平板显示器 平板显示器是指显示屏对角线的长度与整机厚 度之比大于4：1的显示器件，包括液晶显示器、等离子体显示器、电致发光显示器、真空荧光显示器、平板型阴 极射线管和发光二极管等。平板显示器有许多优点：薄型而轻巧，整机可做成便携式；电压低、无X射线辐射、 没有闪烁抖动、不产生静电，因而不会有碍健康；功耗低，可用电池供电；大部分平板显示器的寿命比阴极射线管 的长。平板显示器的军事、民用领域都有极其广泛的用途。在军事上凡是需要用到显示器的地
5、方，几乎都可以 使用平板显示器，如：C（U3）I系统、通信系统（特别是便携式通信机），电子战系统、导弹火控系统，以及坦克、飞机 和航天飞机的座舱，等等。平板显示器是近年来发展较快的高新技术，被认为是“20世纪最后几项高技术之一” 。 编辑本段未来的平板显示器 目前，市场上能见到的显示器有阴极射线管CRT显示器、液晶显示器LCD和等离子体显示器PDP。CRT的缺点是最大尺寸只有38英寸，体积大而笨重，耗电，环境和安全方面不很理想。而LCD（尤其是有源矩阵薄膜晶体管型LCD）和PDP都有价高，投资巨大，工艺复杂和制造困难等缺点。LCD还有视角小、响应速度低等问题。CRT有黑白和彩色两种，黑白的显像
6、管构造相对简单。图1.为黑白显像管的构造示意图。 图1：黑白显像管构造图对上述问题，科学家和工程师们经过20多年的探索，已开发出了一系列能克服上述缺点，并且结合了它们各自优点的新颖的平板显示器技术。这就是电致发光显示器ELD（Electroluminescent Display），有机发光显示器OLED，聚合物发光显示器PLED，场发射显示器FED，薄型阴极射线管THINCRT和电子墨水e-Ink等。 这些新型的显示器都已经有样品展示，一些小尺寸的产品已供应市场。再过几年，这些高性能的平板显示器将代替CRT、LCD和PDP，或者占领相当一部分市场份额。可以预言，未来的平板显示器在众多厂商的加盟
7、和推动下将变得更加多姿多彩。1.2电致发光显示器ELD电致发光指的是硫化锌或其他材料通电时会发射荧光。粉末电致发光现象1937年就被发现，但1981年以前并没有实际应用，直到将荧光材料沉积到玻璃底板时，才开发出薄膜电致发光板。这种显示器具有高对比度，已应用于航天飞机和工业控制等领域。电致发光显示按工艺可分为以Planar公司为代表的薄膜电致发光（TFEL）显示器和以加拿大IFIRE公司为代表的厚膜电致发光显示器。图1显示了TFEL显示器的结构。中心层是薄膜荧光体，当通上足够强的电场时荧光层就会发光。荧光体两边是绝缘层，顶电极和底电极则组成了基本的电容结构，其中至少一个电极必须透明，以便看到光的
8、发射。据称，采用这种显示技术的单色有源矩阵显示器亮度可达1000lpi（每英寸流明），分辨率可达VGA（640480）或XGA（12801024）。而彩色的有源矩阵电致发光显示器目前的分辨率为VGA水平。在性能方面，薄膜电致发光显示器胜过LCD或PDP显示器，其突出特点是：高分辨率，最高可到32级灰度、XGA的显示效果；高亮度，最高亮度达2000lpi，即使在明亮的环境光下也容易阅读；响应快速，小于1毫秒；视角宽，大于160度；工作温度范围宽，在-25度到65度时图像质量保持不变；功率损耗低，小于瓦特，而且不需要背光源；寿命长，平均无故障时间达10万个小时；电磁干扰低等。TFEL显示器的主要问
9、题是缺少全彩色的能力，难以大规模生产大尺寸显示器，这极大地限制了它在更广阔的市场中获得应用。与TFEL显示器相比，厚膜电致发光显示器可以无源驱动，不需要昂贵的有源矩阵薄膜晶体管阵列的制造工艺，仅需要较简单的制造电容和印刷线路板的丝网印刷工艺即可。而且，厚膜工艺不需要真空、气体和液体，对污染不敏感，生产效率高。据介绍，IFIRE的厚膜电介质层的厚度是TFEL介质层的20100倍，这极大地增加了介质强度，提高了ELD抗电击穿的能力，工作起来更可*。并且与TFEL相比，厚电介质无机电致发光显示器的亮度和效率均有成倍提高，更适合高亮环境下使用。在2001年6月国际信息显示协会的一次会议上，IFIRE展
10、示了亮度为350cd/m2的全色显示器。该产品具有256级灰度，可表现1670万种色彩，其性能丝毫不逊色于现有的CRT显示器。在研发过程中，IFIRE重点解决了全色、大尺寸（2530英寸）和提高亮度这三大障碍，使厚膜电致发光显示器的亮度达到了薄膜器件的4倍。1.3有机发光显示器OLED. 如图2是1987年制备的第一个高效的OLED结构： 图2：OLED按照采用的有机发光材料的不同，OLED可分为两大类，即小分子有机发光二极管SMOLED和聚合物发光显示器PLED。前者是柯达公司发明的有机电致发光膜制成的OLED，而后者是剑桥显示技术公司CDT开发的基于聚合物的OLED，即PLED，又被称为L
11、EP（Light Emitting Polymer）。小分子OLED的典型结构如图4所示，有机发光层夹在金属阴极和镀覆了透明导电膜的玻璃阳极之间。整个有机发光层由空穴注入层、空穴传输层、发射层和电子传输层组成。当一个合适的电压（典型的在210伏）加到该元件上时，发射层中注入的正电荷和负电荷再结合而发光（电致发光效应） 有机发光显示器工艺最初是由柯达和三洋公司开发，它是柯达的有机电致发光工艺和三洋的低温多晶硅TFT工艺的结合。不像传统的LCD，OLED是自发光的，因此不需要背光、扩散器、偏光器、滤色器和对准材料。其优点是：视角宽、分辨率高、亮度高、响应速度快、驱动电压低、功耗低、制造成本便宜、更
12、轻更薄等。 应该说，OLED是最有前途的一种显示器，但目前仍处在早期阶段，其主要缺点是色彩的可*性问题在使用一个月后色彩变得不均匀。通常是红色和蓝色退色，留下很绿的显示。一般蓝色寿命1000个小时，红色寿命3万个小时，绿色10万个小时。虽然这对于生产手机那样的字母数字器件已足够，但用于桌面显示仍是问题。专家预测，基于OLED的各种显示产品的大规模生产至少还需要4年左右的时间。1.4、聚合物发光显示器PLED。1989年剑桥大学发明了发光聚合物LEP，其后剑桥显示技术公司CDT研制了基于LEP的聚合物发光显示器。在PLED的研究和商品化方面，CDT始终是领导者。目前已获得CDT技术许可的公司有P
13、hilips、Seiko-Epson、OSRAM和Delta Electronics等，这些公司主要生产用于移动通信和手持器件的单色或多色无源矩阵显示器。 聚合物发光显示性能突出，应用广泛，从小尺寸的七段字符显示到全色大屏幕视频和图形显示均可。作为下一代平板显示器，其优点是：自发光，不需要背光、偏光器、滤色器；高对比度，即使在明亮的环境下也易读；180度的视角；小于5伏的低直流电池电压驱动；开关速度快（1微秒），图像显示不模糊、不拖尾、不受温度影响；超薄，便携性高；结构和工艺简单，可用于大屏幕和柔性显示；可获得高分辨率的图像显示等。目前，CDT和Seiko-Epson公司已联合开发了2.85英
14、寸、每英寸100像素分辨率的NTSC制彩色电视机。该产品可表现26万种彩色，具有64级灰度（每一种色）和100cd/m2的亮度1.5场发射显示器FED。如图3： 图3：场发射显示器FEDFED（Field Emission Display）的工作原理和CRT相似，电子从阴极逸出并加速撞到像素单元前面的红、绿和蓝荧光层，而后能量转换成光。FED中的电子是由阴极尖和紧*它的栅极之间的电压差产生，即场发射。在实际器件中，每一个像素包含几千个纳米尖电子发射体（纳米尖由半径小于1纳米的钼或硅材料制成），并获得有效的电子发射。此外，用平面类金刚石碳膜代替纳米尖，也适合作电子发射。 FED器件的栅电压是50伏，分隔栅极和阴极的介质厚度是1纳米，阴极和阳极的距离是200纳米。其优点是：宽视角，垂直和水平方向大于160度；低功耗，属于激发发光器件，不需要背光；超轻超薄，工作温度范围宽等。与有源矩阵LCD相比，FED的亮度和对比度更高。对于有源矩阵LCD而言，只要一个薄膜晶体管失效，就会造成该处的一个像素永久性的亮或暗。而FED因为每个像素包含几千个发射体，即使它们中的20%失效，也不会遭受亮度的损失。此外，FED显示与CRT类似，不需要任何辅助光源，通过栅极电压的控制，就可
