什么是平板顯示器(FPD)
平板顯示器(FPD)的英文全稱:Flat Panel Display
FPD(Flat Panel Display)顧名思義,就是屏幕呈平面的電視,它是相對(duì)于傳統(tǒng)顯像管電視機(jī)龐大的身軀作比較而言的一類電視機(jī),主要包括液晶顯示LCD(Liquid Crystal Display)、等離子顯示PDP(Plasma Display Panel)、有機(jī)電致發(fā)光顯示OLED(Organic Light Emitting Display)、表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)等幾大技術(shù)類型的電視產(chǎn)品。
平板顯示器與傳統(tǒng)的CRT(陰極射線管)相比,具有薄、輕、功耗小、輻射低、沒(méi)有閃爍、有利于人體健康等優(yōu)點(diǎn)。目前,在全球銷(xiāo)售方面,它已超過(guò)CRT。預(yù)計(jì)到2010年,二者銷(xiāo)售值的比將達(dá)到5:1。21世紀(jì),平板顯示器將成為顯示器中的主流產(chǎn)品。據(jù)著名的Stanford Resources公司預(yù)測(cè),全球平板顯示器的市場(chǎng)將從2001年的230億美元增加到2006年的587億美元,未來(lái)4年的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到20%。
各有千秋的平板顯示技術(shù)
平板顯示器分為主動(dòng)發(fā)光顯示器與被動(dòng)發(fā)光顯示器。前者指顯示媒質(zhì)本身發(fā)光而提供可見(jiàn)輻射的顯示器件,它包括等離子顯示器(PDP)、真空熒光顯示器(VFD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、電致發(fā)光顯示器(LED)和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)等。后者指本身不發(fā)光,而是利用顯示媒質(zhì)被電信號(hào)調(diào)制后,其光學(xué)特性發(fā)生變化,對(duì)環(huán)境光和外加電源(背光源、投影光源)發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)制,在顯示屏或銀幕上進(jìn)行顯示的器件,它包括液晶顯示器(LCD)、微機(jī)電系統(tǒng)顯示器(DMD)和電子油墨(EL)顯示器等。
1.液晶顯示器(LCD)
液晶顯示器包括無(wú)源矩陣液晶顯示器(PM-LCD)與有源矩陣液晶顯示器(AM-LCD)。STN與TN液晶顯示器均同屬于無(wú)源矩陣液晶顯示器。90 年代,有源矩陣液晶顯示器技術(shù)獲得了飛速發(fā)展,特別是薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)。它作為STN的換代產(chǎn)品具有響應(yīng)速度快、不產(chǎn)生閃爍等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用到便攜式計(jì)算機(jī)及工作站、電視、攝錄像機(jī)和手持式視頻游戲機(jī)等產(chǎn)品中。AM-LCD與PM-LCD的差別在于前者每象素加有開(kāi)關(guān)器件,可克服交叉干擾,可得到高對(duì)比度和高分辨率顯示。當(dāng)前AM-LCD采用的是非晶硅(a-Si)TFT開(kāi)關(guān)器件和存儲(chǔ)電容方案,可得到高灰度級(jí),實(shí)現(xiàn)真彩色顯示。然而,高密度攝象機(jī)和投影應(yīng)用對(duì)高分辨率和小象素的需求推動(dòng)了P-Si(多晶硅)TFT(薄膜晶體管)顯示器的發(fā)展 。P-Si的遷移率比a-Si的遷移率高8到9倍。P-Si TFT的尺寸小,不僅適合用于高密度高分辨率顯示,且周邊電路也可以集成到基板上。
總而言之,LCD適合作薄、輕、功耗小的中小型顯示器,廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、移動(dòng)電話等電子設(shè)備中。30英寸和40英寸的LCD已研制成功,有的已投入應(yīng)用。LCD經(jīng)過(guò)規(guī)?;a(chǎn),成本在不斷降低。目前,已面市500美元的15英寸LCD監(jiān)視器。它的未來(lái)發(fā)展方向是取代PC的陰極顯示器并在液晶電視中應(yīng)用。
2.等離子體顯示器(PDP)
等離子體顯示是利用氣體(如氛氣)放電原理實(shí)現(xiàn)的一種發(fā)光型顯示技術(shù)。等離子體顯示器具有陰極射線管的優(yōu)點(diǎn),但制造在很薄的結(jié)構(gòu)上。目前,主流產(chǎn)品尺寸為40 42英寸。50 60英寸的產(chǎn)品正在開(kāi)發(fā)中。
3.真空熒光顯示器(VFD)
真空熒光顯示器是一種廣泛用作音/視頻產(chǎn)品和家用電器的顯示器。它是將陰極、柵極和陽(yáng)極封裝在真空管殼內(nèi)的一種三極電子管式的真空顯示器件。它是陰極發(fā)射的電子經(jīng)柵極和陽(yáng)極所加的正電壓而加速,并激勵(lì)涂覆于陽(yáng)極上的熒光粉而發(fā)光的。其柵極采用的是蜂窩結(jié)構(gòu)。
4.電致發(fā)光顯示器(ELD)
電致發(fā)光顯示器采用固態(tài)薄膜技術(shù)制成。在2個(gè)導(dǎo)電板之間放置一個(gè)絕緣層,一個(gè)薄的電致發(fā)光層便沉積而成。該器件采用寬發(fā)射頻譜的涂鋅板或涂鍶板作電致發(fā)光部件。其電致發(fā)光層為100微米厚,能達(dá)到象有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器一樣清晰的顯示效果。它的典型驅(qū)動(dòng)電壓為10KHz,200V的交流電壓,因而需要較昂貴的驅(qū)動(dòng)器集成電路。采用有源陣列驅(qū)動(dòng)方案的高分辨率微型顯示器已研制成功。
5.發(fā)光二極管顯示器(LED)
發(fā)光二極管顯示器由大量發(fā)光二極管構(gòu)成,可以是單色或多色彩的。高效率的藍(lán)色發(fā)光二極管已面市,使得生產(chǎn)全色大屏幕發(fā)光二極管顯示器成為可能。LED顯示器具有高亮度、高效率、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),適合作室外用的大屏幕顯示屏。但是,采用這種技術(shù)制造不出用于監(jiān)視器或PDA(掌上型電腦)的中等顯示器。但是,發(fā)光二極管單片集成電路能用作單色的虛擬顯示器。
6.微機(jī)電系統(tǒng)顯示器(DMD)
這是一種采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)制造的微型顯示器。在這種顯示器中, 微型的機(jī)械結(jié)構(gòu)是采用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體工藝加工半導(dǎo)體和其它材料而制造出來(lái)的。在數(shù)字微鏡器件中,其結(jié)構(gòu)是一種由鉸鏈支持的微鏡。其鉸鏈由連接到下面的一個(gè)存儲(chǔ)單元的極板上的電荷所激勵(lì)。每一微鏡的尺寸大約為人頭發(fā)的直徑。該器件主要用于便攜式商用投影機(jī)和家庭影院投影機(jī)。
7.場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)
場(chǎng)發(fā)射顯示器的基本原理與陰極射線管相同,即由極板吸引電子并使其碰撞涂覆在陽(yáng)極上的熒光體而發(fā)光。它的陰極由為數(shù)眾多的微細(xì)電子源依陣列排列而成,即以一個(gè)象素一個(gè)陰極的陣列形式排列。就像離子體顯示器一樣,場(chǎng)發(fā)射顯示器需要高壓才能工作,其電壓范圍為200V~6000V。但是至今,由于其制造設(shè)備的生產(chǎn)成本高使之沒(méi)有成為主流的平板顯示器。
8.有機(jī)發(fā)光二極管顯示器
在有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)中,電流通過(guò)1層或多層塑料,就會(huì)產(chǎn)生象無(wú)機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光的那種現(xiàn)象。這意味著OLED器件所需的是襯底上的固態(tài)膜疊層。然而,有機(jī)材料對(duì)水蒸氣和氧非常敏感,因此密封是必不可少的。OLED是主動(dòng)發(fā)光器件,并顯示出極好的光特性和低功耗特性。它們具有在可彎曲的襯底上以一卷接一卷的加工方式進(jìn)行批量生產(chǎn)的巨大潛力,因此其制造成本非常低廉。該技術(shù)具有很寬的應(yīng)用范圍,從簡(jiǎn)單的單色大面積發(fā)光到全色視頻圖形顯示器。
9.電子油墨顯示器(E-ink)
E-ink顯示器是在一種雙穩(wěn)態(tài)材料上加上電場(chǎng)而進(jìn)行控制的顯示器。它由大量微型密封的透明球體所構(gòu)成,每一個(gè)球體的直徑大約為100微米,并包含黑色液體染色材料以及數(shù)千個(gè)白色二氧化鈦的微粒。當(dāng)在雙穩(wěn)態(tài)材料上加上電場(chǎng)時(shí),二氧化鈦粒子根據(jù)其電荷狀態(tài)將向其中一個(gè)電極遷移。這樣導(dǎo)致象素發(fā)光或不發(fā)光。由于這種材料是雙穩(wěn)態(tài)的,因此它保存信息的時(shí)間可達(dá)數(shù)個(gè)月。由于用電場(chǎng)控制其工作狀態(tài),因此用很小的能量就能改變其顯示的內(nèi)容。
LCD、PDP與OLED
制造平板顯示器的每一種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)(見(jiàn)表1 )。然而,LCD仍將主宰未來(lái)的平板顯示器市場(chǎng)。在未來(lái)幾年,目前占平板顯示器市場(chǎng)90%的LCD的市場(chǎng)份額將逐漸減少。然而,作為通用顯示器,唯它莫屬。此外,LCD和OLED的發(fā)展前景也十分看好。這三者將在未來(lái)的平板顯示器市場(chǎng)中,占有主導(dǎo)地位
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評(píng)論