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12 第12章 新型显示技术.pptx

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本课件为课程第12章,介绍激光显示的原理、分类与应用,梳理眼镜式与裸眼式两大类3D技术,系统讲解电阻式、电容式、红外线式与表面声波式五类触摸屏的检测原理、电容屏结构分类与OGS工艺流程,最后介绍电子纸的微胶囊显示原理与柔性显示技术。

第12章新型显示技术封面,标示本章讲解激光显示、3D、触摸屏与电子纸技术
激光显示技术原理页,说明以三基色激光为光源并由光源光学引擎与屏幕三部分构成
激光显示光路图,三基色激光经扩束匀场消相干后由光阀调制再经X棱镜合束投影到屏幕
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第1页:第12章新型显示技术

本章讲解激光显示技术、3D技术、触摸屏技术与电子纸技术四类新型显示技术。

第2页:激光显示原理

激光显示技术(LDT)
以红、绿、蓝三基色激光作为光源的图像信息终端显示技术,由三基色激光光源、光学引擎和屏幕三部分组成。

特点:色域广、亮度高、饱和度高;呈现完美的自然色彩与高品质图像;寿命长、维护费用低且环保节能;应用范围广。

第3页:激光显示的光路原理

  1. 红、绿、蓝三基色激光经过扩束、匀场、消相干等处理后入射到光阀上;
  2. 光阀上分别生成三色对应画面,并在光阀上加有图像调制信号;
  3. 经调制后的信息由X棱镜合束后入射到投影透镜,投射到屏幕上显示。

图中标出M1、M2反射镜与投影透镜的位置。

第4页:激光显示的分类

激光显示分为三类:

  • 激光阴极射线管显示:用半导体激光器代替CRT荧光屏的一种新型显示器;
  • 激光光阀显示:利用激光束改变液晶的光学参数,再用背光源将光学参数的变化形成图像投射到屏幕上实现显示;
  • 直观式电视激光显示:将外部信号分解为红、绿、蓝三基色,经颜色转换及调制后由光缆传输到扫描装置显示图像。

第5页:激光显示的应用

激光显示可在水中或空气中呈现出实景3D影像,应用于开闭幕式、大型舞台表演等场景。

说明:本页源文件提取到的文字较少,主体为应用效果图,建议对照原图补充。

第6页:3D技术概述

3D技术
3 Dimensions Technology,利用一系列光学方法使人的左右眼产生视差而接收到不同的画面,在大脑中形成3D立体效果的技术。
  • 人两眼间距为6~8厘米,看一个物体时双眼不能完全瞄为一条直线,在一定范围内看到的图像会产生差异;
  • 物体在视网膜上成像时,会把左右眼分别看到的形貌合起来而得到最后的立体视觉。

第7页:3D技术的种类

3D技术分为眼镜式和裸眼式两大类:

  • 眼镜式:色差式3D、偏光式3D、主动快门式3D、不闪式3D
  • 裸眼式:视差屏障式3D、柱状透镜式3D、指向光源3D

配图给出色差式3D眼镜原理、偏光3D眼镜原理与柱状透镜3D原理。

第8页:3D技术的应用与特点

应用:影院的电影、高楼大厦LCD显示器、笔记本电脑、电视、手机;3D技术还可应用于中风康复治疗,3D眼镜对近视的治疗也具有功效。

特点:立体逼真、临场感较强、强烈的视觉震撼。

第9页:触摸屏技术的种类

触摸屏
一种透明的绝对定位系统,由触摸检测屏和触摸控制器组成。

按检测屏检测信息的原理可分为五种:电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线触摸屏、表面声波触摸屏、矢量压力传感触摸屏。

  • 触摸屏透明好;
  • 绝对坐标系统精确;
  • 检测同时确定触摸点坐标;
  • 坚固耐用、反应速度快。

第10页:电阻式触摸屏

  • 电阻式触摸屏是一种利用压力感应控制显示器屏幕的触摸屏;
  • 采用分压原理在特定方向上测定X坐标和Y坐标;
  • 触点处相当于一个分压器,上下两个电阻串联,测定连接点处的电压:Vout=Vin·[R2/(R1+R2)]。

结构包括塑料衬底或保护膜、透明导电层、透明隔离点与玻璃。

第11页:电容式触摸屏原理

电容式触摸屏利用感应人体微弱电流的方式达到触控目的:

  • 存在一个固定电容Cp;
  • 当手指靠近时,形成一个感应电容Cpf,并联在固有电容之上,整体电容增加;
  • 当手指离开时,电容又减小;
  • 用驱动检测有无手指导致的电容变化来确定接触位置。

第12页:电容式触摸屏的结构

电容屏必须有两个结构层:Cover层在电容屏表面起保护作用,Sensor层是触摸功能部件,两者都可以采用玻璃或者PET薄膜材质。

  • PG:Cover和Sensor层分别采用PET薄膜和玻璃材质
  • GM:Cover和Sensor层分别采用玻璃和PET薄膜
  • GG:Cover和Sensor层都采用玻璃材质
  • In-cell:将触摸屏直接整合在显示面板之内
  • On-cell:将触控屏功能嵌入到彩膜基板和偏光板之间
  • OGS:One Glass Solution,在一块玻璃上集成Cover和Sensor两种功能,起保护玻璃和触摸传感器的双重作用

第13页:电容式触摸屏的种类

电容屏按叠层结构分为薄膜型与玻璃型两大类,图中给出GFF、GF2、G1F、GG2、OGS等方案,均由Cover lens(保护玻璃)、Adhesive Layer(透明胶层)、X/Y Channel(触摸传感层)、Film或Glass基材与LCM(液晶模块)叠合而成。

说明:本页源文件的结构名称与叠层顺序存在严重粘连,无法安全还原为逐层对应的表格,故只作概览描述,具体叠层顺序待对照原图补充。

第14页:OGS触摸屏的桥结构

  • OGS触摸屏包含X通道及Y通道,通道之间由绝缘材料(OC2)隔开;
  • 桥结构分为顶桥结构和底桥结构两种,分别对应X方向ITO与Y方向ITO的不同跨接方式。

图中还标出BM、基板与绝缘层的位置。

第15页:OGS触摸屏工艺流程

一般OGS触摸屏多为4次光刻制程,如使用ITO桥结构,则会多一道黄光制程,变为5次光刻制程。流程:玻璃→ITO溅射→ITO光刻→OC1工艺→金属溅射→金属光刻→OC2工艺→Cutting。

  • BM(Black Mask PR):约2.18μm
  • OC1为PI工艺,PI为1.32μm
  • ITO为595Å,金属为3000Å
  • OC2为钝化层,厚度2.15μm
  • CNC为HF洗边及强化,难点是贴合及OC均匀性等

第16页:OGS触摸屏工艺流程示意

本页为OGS触摸屏工艺流程的示意图。

说明:本页源文件未提取到文字内容,仅有图片,建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第17页:OGS触摸屏的结构特点

  • 将原来的触控玻璃与保护玻璃简化为一片玻璃;
  • 特点是结构简单、轻、薄、透光性好,利于降低成本、提高产品良率;
  • OGS技术是目前最具性价比的超薄触摸屏解决方案。

结构包含用户面、背面BM图形、触控窗口、绝缘层、控制线、FPC、钝化层与Icon。

第18页:红外线与表面声波触摸屏

红外线式触摸屏
利用X、Y方向密布的红外矩阵来感应并定位触摸点的位置,只需加光点距框,不需要在显示器屏幕表面加复合薄膜和控制器。
表面声波触摸屏
表面声波是沿介质表面浅层传播的机械波,性能稳定;由超声波发生器、声波接收器、反射器和触摸屏构成,手指触摸屏幕时吸收超声波从而判定位置。

第19页:电子纸技术的特点

电子纸(E-paper)
像纸一样轻薄,可随意擦写的一类显示器的统称。
  • 电子纸具有很好的柔韧性
  • 电子纸可读性
  • 电子纸可书写性
  • 电子纸非常环保

第20页:电子纸的显示原理

  • 电子纸是利用电场驱动的显示器,显示材料主要有电子墨和微胶囊;
  • 电子墨由数以百万个尺寸极小的微胶囊构成,直径与人的头发丝相差无几;
  • 微胶囊内充满清洁的透明液体,带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒悬浮其中,夹在两个电极板之间。

上电极加电时显示黑色或白色,通过胶囊排列可实现多级灰度显示。

第21页:第12章本章小结

  • 激光显示技术:以红、绿、蓝三基色激光作为光源的图像信息终端显示技术
  • 3D技术:利用一系列的光学方法使人的左右眼产生视差而接收到不同的画面,在人的大脑形成3D立体效果的技术
  • 触摸屏技术:人们通过对屏幕的触摸进而控制主机的技术
  • 电子纸技术:像纸一样轻薄、可随意擦写的一类显示器的统称
  • 柔性显示技术:采用柔性衬底材料制成的可视的、柔性的、卷曲的显示技术
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