页数:32页文件大小:1.97 MB来源: 平板显示技术基础ppt课件
本课件为课程第1章,沿信息时代需求、显示技术代际演进与显示器分类三条主线展开,逐一讲解CRT、PDP、FED、LED等器件的结构与原理,并系统梳理响应时间、亮度、开口率、对比度与灰度、分辨率等显示器性能参数的计算与含义。
课程开篇以俞敏洪的一段寄语勉励学生:在掌握专业知识的同时,更要保持信心与勇气。
本页以京东方科技集团、上海天马微电子、信利半导体等企业为例,说明国内TFT-LCD产业正在迅猛发展,呈现出追台赶韩超日的趋势。
主讲内容分为三大板块,并配以韩国LG 4.3英寸柔性AMOLED、日本NHK与夏普85英寸TFT-LCD等展品作为导入案例。
课程推荐教材与参考网站如下:
京东方推出110英寸全球最大尺寸超高清显示屏,集多项先进技术于一身:
信息时代移动通信代际更替,带动终端显示需求不断升级:
CRT中电子枪距阳极很远、体积庞大;进入平板显示后屏幕变得非常薄,并发展出三星柔性AMOLED、52英寸裸眼3D液晶显示器等产品。
页面同时配有三片式LCD投影显示与头盔显示器等空间成像型显示器示意图。
直视型显示器是当前主流,按发光方式分为两类:
阴极射线管显示器CRT则属于另一形态分支。
CRT由电子枪、偏转线圈、阴罩、荧光粉层和圆锥形玻壳五大部分组成。
原理:电子枪发出高能电子束,经聚焦、调控后打在荧光粉上产生亮点;通过控制电子束的方向和强度产生不同颜色与亮度,接受信号扫描后形成影像。
PDP是利用气体放电发光激发荧光粉实现显示的一种主动发光型平板显示器,具有薄型、大屏幕、色彩丰富的特点,在大屏幕电视市场占有一席之地。
主要结构包括玻璃基板、扫描电极、信号电极、介质层、MgO保护层、障壁与R/G/B荧光粉层。
FED是用冷阴极在高电场作用下发射电子,轰击涂覆在阳极上的荧光粉使其发光的显示器件。
器件由阴极发射阵列、栅极孔、尖锥栅极、聚焦极、隔垫物、阳极、黑矩阵等构成。
发光二极管是一种电流注入型半导体发光器件,为pn结结构,改变半导体材料与掺入杂质可发出不同颜色的可见光。
说明:原文半导体族别写作“Ⅴ族化合物”,按标准表述应为“Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料”,本页已按标准值补全。
发光二极管显示就是采用无数个小的发光二极管拼接而成。
说明:本页源文件提取到的文字极少,主体为示意图,要点已按图注概括,建议对照原图补充。
各种平板显示器性能的对比:下表按十一项特性对八类器件进行评级。
| 类型特性 | FED | EL | VFD | PDP | LED | OLED | LCD | CRT |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作电压 | ◎ | ◎ | △ | × | ◎ | ◎ | ◎ | × |
| 发光亮度 | ◎ | ◎ | ○ | △ | △ | ◎ | ○ | ○ |
| 发光效率 | ○ | ◎ | △ | △ | ◎ | ○ | ○ | ◎ |
| 器件寿命 | ◎ | ◎ | △ | ○ | △ | ◎ | ◎ | × |
| 器件重量 | ◎ | ◎ | △ | ○ | △ | ◎ | ◎ | × |
| 器件厚度 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | △ | ◎ |
| 响应时间 | ◎ | ○ | ○ | △ | × | ◎ | △ | ◎ |
| 视角 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | △ | ◎ | ○ | ◎ |
| 色彩 | △ | × | △ | △ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 生产性 | × | △ | △ | × | ○ | ○ | ○ | ◎ |
| 成本 | — | — | — | — | — | — | — | — |
图例:◎非常好;○好;△普通;×需要改善。
说明:源文件在“成本”一行未提取到对应的评级符号,本表以“—”占位,待对照原图补充。
页面同时给出施加电压与透过率的对应曲线,标出上升时间与下降时间,并对比响应时间快与响应时间长时的拖尾现象。
背光源亮度约3000cd/m2,经偏振片(45%)、彩膜、开口率(50%~80%)、ITO电极(95%)等环节逐层衰减,最终出光亮度约150~300cd/m2,其中偏振片一项损耗最大。
像素结构中包含栅极、源极、TFT、存储电容与像素电极等不透光的元件,普通开口率约55%,超大开口率可达80%。
配图对比了通常设计与两种新设计下黑矩阵、信号线、像素电极交叠区的变化。
液晶显示中,三个外加电压V1、V2、V3对应的画面亮度分别是白、灰、黑,可实现8级灰度显示。
计算公式:ppi=√(行数²+列数²)÷画面尺寸(英寸)。例如苹果iPhone4屏幕为3.5英寸、分辨率960×640,约330ppi。
说明:源文件公式中的平方运算因字符转换显示异常,本页已按标准公式还原为√(行数²+列数²)÷画面尺寸。
常见显示分辨率规格:下表按分辨率由低到高排列。
| 长宽比 | 分辨率 | 缩写 | 名称 |
|---|---|---|---|
| 11:9 | 176×144 | QCIF | Quarter Common Intermediate Format |
| 11:9 | 176×220 | QCIF+ | Quarter Common Intermediate Format Plus |
| 4:3 | 320×240 | QVGA | Quarter Video Graphics Array |
| 16:10 | 320×200 | CGA | Color Graphics Adapter |
| 64:35 | 640×350 | EGA | Enhanced Graphics Adapter |
| 4:3 | 640×480 | VGA | Video Graphics Array |
| 4:3 | 800×600 | SVGA | Super Video Graphics Array |
| 4:3 | 1024×768 | XGA | eXtended Graphics Array |
| 32:25 | 1152×900 | EWS | Engineering WorkStation |
| 5:4 | 1280×1024 | SXGA | Super eXtended Graphics Array |
| 4:3 | 1600×1200 | UXGA | Ultra eXtended Graphics Array |
| 16:9 | 1920×1080 | FHD | Full High Definition TV |
| 4:3 | 2048×1536 | QXGA | Quadrable eXtended Graphics Array |
计算示例:10.4英寸VGA(640×480)屏,长宽比4:3,横向与纵向像素间距均约330μm。
横向像素间距=m×2.54×c/√(c²+d²)÷横向像素数;纵向像素间距=m×2.54×d/√(c²+d²)÷纵向像素数,其中m为画面尺寸(英寸),c:d为长宽比。
产线世代:基板尺寸的大小决定生产线使用的设备型号,也决定着产线世代。第一代生产线玻璃基板尺寸为300mm×400mm,可切割10.4英寸显示屏2块。
| 厂商 | 厂址 | 玻璃基板尺寸(mm×mm) | 产线世代 | 月产能(K) | 投产状况 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 信利 | 汕尾 | 400×500 | 2.5 | 50 | 2007年Q4投产 | 量产 |
| 龙腾光电 | 昆山 | 1100×1300 | 5 | 110 | 2006年Q3投产 | 量产 |
| 深超光电 | 深圳 | 1200×1300 | 5.5 | 100 | 2009年Q1投产 | 量产 |
| 中电熊猫 | 南京 | 1500×1800 | 6 | 80 | 2011年Q2投产 | 量产 |
| 深天马 | 上海 | 1100×1300 | 5 | 92 | 深天马托管 | 量产 |
| 京东方 | 成都、武汉 | 730×920 | 4.5 | 30 | 2010年Q2投产 | 量产 |
| 京东方 | 成都 | 730×920 | 4.5 | 30 | 2009年Q3投产 | 量产 |
| 京东方 | 北京 | 1100×1300 | 5 | 97 | 2005年Q1投产 | 量产 |
| 京东方 | 合肥 | 1500×1800 | 6 | 90 | 2010年Q4投产 | 量产 |
| 京东方 | 北京 | 2200×2500 | 8.5 | 90 | 2011年Q3投产 | 量产 |
| 华星光电 | 深圳 | 2200×2500 | 8.5 | 100 | 2011年Q4投产 | 量产 |
| 三星 | 苏州 | 1870×2200 | 7.5 | 100 | 待定 | 已开工 |
| LGD | 广州 | 2160×2400 | 8 | 120 | 待定 | 已开工 |
说明:原文在“成都、武汉”一行未标注厂商名称,本表依据上下文(相邻行及同世代线归属)补为京东方,建议对照原图核对。
6代线(G6)玻璃基板尺寸达1500×1850毫米,一片G6基板可切割出30片15寸面板、8片32寸或6片37寸液晶电视面板。
页面同时给出G3.5(2000年)、G6(2004年)、G7(2006年)的基板尺寸演进示意。
说明:本页G6基板尺寸写作1500×1850毫米,与上一页统计表中南京、合肥厂址的1500×1800毫米存在差异,两者均按原文保留,建议对照原图确认。
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