LCD 器件是众多平板显示器件中发展最快、技术最成熟、应用面最广、已经产业化并仍在迅猛发展的一种显示器件,随着半导体技术的不断发展,人们已成功地将半导体技术与LCD 技术结合在一起,从而产生了LCD 的一个新兴产业TFT-LCD。由于LCD 具有超薄、省电、显示画质好(即三高:高亮度、高对比度、高分辨率) 的优点;大小皆宜的尺寸,从而使液晶显示器得到了广泛的应用。不论是以数量计还是以使用种类计,液晶显示技术都远远地领先于包括CRT 在内的其他显示技术。

LCDTV采用液晶屏和大规模集成电路相配接, 因此它具有以下的特点:

(1) 体积小、 重量轻, 因而可以做成便携式和壁挂式, 甚至做到手表上。

(2) 功耗小: 液晶屏的驱动电压低、 耗电小。

(3) 失真小: 由于LCDTV采用行列电极加信号显示, 故不存在因电子束偏转所产生的几何失真和三基色失聚问题。

(4) 被动显示型。

(5) 无辐射、无污染。

液晶显示器(LCD)又称液晶屏, 其工作原理是以液晶电光效应为基础的。 液晶是一种特殊的有机化合物, 其特性介于液体和晶体之间, 既具有液体的流动性, 又具有晶体的光学、 电学等特性。 LCD的结构如图1所示, 其内有两块相距10~15 μm的玻璃基板, 内表面有一薄层透明电极, 基板间充满了10 μm厚的扭曲向列(TN)型的液晶材料, 它在外加电场作用下会产生上下扭曲(90°)、色散和反射等光学效应。

图1. 液晶显示原理

基板外表面有上下两块偏振片, 入射光侧的偏振片为起偏器, 出射光侧的为检偏器。在施加电场的作用下, 当施加的电场高于液晶特性的阈值时, 液晶分子轴平行于电场方向排列, 入射光的偏振光轴很少扭曲, 通过检偏器的光通量就增加了, 如果电场比阈值大到了饱和值时 , 入射光与呈垂直状偏振光轴同向, 几乎不受液晶的影响而穿过检偏器, 这时液晶呈透明状态。

LCD内上下透明电极作成矩阵状, 将横竖电极交叉处对应的液晶看成一个像素, 其中装于检偏器一侧的X电极(行电极)为扫描电极, 其上加扫描电压 装于起偏器一侧的Y电极(列电极)为信号电极, 其上加信号电压, 这样每个像素等效为一个电阻和一个电容的并联电路, 所有液晶像素就等效为立体电路, 如图2所示。改变外加电压大小, 可以控制LCD的明暗程度, 得到黑白图像。

彩色液晶屏的结构是通过一系列特殊工艺将红、绿、蓝R、G、B三种色素以某种排列方法沉积在玻璃基板内形成滤色片, 相对某一像素都要形成红、 绿、 蓝三色点, 三基色只需一套信号电极驱动, 但彩色LCD的像素是单色屏的三倍。 在驱动电路作用下, 各像素分别发出三色光, 通过空间混色而实现彩色图像显示。

为了使液晶的电光效应响应速度快一些,目前一般采用有源矩阵驱动方式, 即在每个像素位置上, 按照集成工艺, 形成一个非线性开关元件--非晶硅薄膜晶体三极管(a-sitft), 使各像素的寻址完全独立, 从而消除交叉串扰, 彩色LCD的电路框。

等离子体显示屏PDP基本上是由一个包含红、绿、蓝荧光粉的介质放电单元组成的介质网络，它被固定在两片薄玻璃基板之间。然后充以惰性气体密封后制成。在PDP屏的上下基板施加电脉冲来激励惰性气体使之放电，产生等离子体并发射紫外线，紫外线激励荧光粉而发光，由于PDP所有的像素都是同时被激发放电因此不会产生闪烁。

PDP分为交流和直流型两种类型，AC-PDP占主导地位。

PDP优点:

1. 亮度均匀，不受磁场影响，环境适应能力强。

2. 工艺简单，适宜大批量生产。

3. 具有记忆特性，图像效果好。

4. 色彩还原性好。

5. 视角大。

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。

受关税政策和产能持续扩大的影响，预计2013年，我国液晶面板进出口逆差将进一步收窄，同时，出口显示面板产品结构有望优化，大尺寸面板出口比例将有所增加。

随着我国多条高世代线的建设，我国平板显示产业布局将更加合理。2013年，每个产业基地至少有3条以上面板生产线，使得我国平板显示产业在区域分布上更加合理。有消息称，重庆拟与国内龙头企业商谈上马8.5代LCD生产线项目，项目落地我国四大基地都将拥有高世代线，产业布局将更加均衡。同时，2013年将有更多的两岸平板显示企业展开合作。

与LCD 相比,OLED 的温度特性、发光效率、功耗、发光颜色、响应时间和视角特性均超过了TFT-LCD。因此,OLED 被认为是LCD最强有力的竞争者,并将在未来的3~5 年内成为一种重要的显示器。

OLED 基本显示单位由金属阴极、透明阳极和有机薄膜组成,如图1 所示。可以看到有机薄膜层是夹在金属阴极、透明阳极之间的,像一个三明治;中间的有机薄膜又分为电子传输层、有机发射层和空穴注入层(有时又分为空穴注入层和空穴传输层) 。当电场施加到OLED 基本显示单位的两极上,电子和空穴在有机发射层相结合产生出光,这一过程是电致发光的过程。所以OLED同LCD的显示机理是完全不同的,不需要外部光源的支持。

OLED的有机薄膜很薄,仅仅为500 nm ,而且其可以观察的视角很宽,达到160°以上,同时电场的电压也低,仅为2~10V。

1.亮度高，目前OLED的发光亮度已可以超过100 000 cd/ m。

2.对比度大

3.色彩效果好

4.环境适应性强，可以适应巨大的加速度、振动等恶劣环境。

5.视角大。

6. 响应速度快，可以实现高速度的视频重放。

7.功耗小。

8.分辨率高

9.基板要求

《平板显示器技术发展》内容简介:TFTLCD液晶显示器在平板显示器中脱颖而出，在显示器市场独占鳌头。目前以TFTLCD为代表的平板显示产业发展迅速，为适应平板显示产业迅速发展的要求，《平板显示器技术发展》作者编写了薄型显示器丛书。

《平板显示器技术发展》内容系统完整、诠释确切、图文并茂、深入浅出，特别是《平板显示器技术发展》源于生产一线，具有重要的实际指导意义和参考价值。

《平板显示器技术发展》适合作为大学或研究所各相关专业的教科书，特别适合产业界技术人员阅读。

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” 。

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。