信息显示技术和材料.ppt

信息显示技术和材料,显示技术、无线技术和电池技术被认为是决定未来IT发展的三大基础技术 用光电转换技术将各种形式的信息,（如文字、数据、图形、图象和活动图象）作用于人的视觉而使人感知的手段为光电显示技术。 最常用的静止信息的显示手段有打印机、复印机、传真机和扫描机等。为提高分辨率以及输入和输出的速度，需要发展高灵敏和稳定的感光材料和传感元件。 显示器是光电显示系统中的核心 平板显示技术有较快的发展，它主要避免了CRT的庞大体积。平板显示技术主要指液晶显示技术（LCD）、场致放射显示技术（FED）、等离子体显示技术（PDP）和发光二极管显示技术（LED）等。,液晶显示的主要优点为功耗低、工作电压低、体积小易于携 带，易于彩色化，属非自发光型显示；不足之处为显示视觉 小，对比度和亮度受环境的影响较大，响应速度较慢。 目前以薄膜晶体管（TFT）液晶显示器为主，其中TFT-LCD的对角线尺寸已可做到40英寸。液晶材料一直是关注的对象，已从双扭向列型（TN）液晶发展到超双扭向列型（STN）液晶，为提高响应速度，又开发了铁电型（FE）液晶，其响应时间在微秒级。,场致发射显示（FED）是将真空微电子管应用于显示的技术。它具有视角宽、功耗低、响应速度快、光效率和分辨率高。用类金刚石材料作冷阴极和稀土离子掺杂的氧化物作发光材料，推动了FED的发展,等离子体显示（PDP）的出现比场致发射显示（FED）迟一点，由于PDP电极发射面积比FED容易做大，所以也容易做成大屏幕的显示器，它的不足之处为驱动电压高，功耗大。 FED和PDP的发光材料、电极材料以及电介质材料（低熔点玻璃等）等仍需不断改进和提高，从而提高发光效率和发光亮度，降低功耗，实现全色化和多级灰度显示等。,发光二极管（LED）显示技术出现较早，但由于价格高，制成 大面积列阵比较困难，主要应用于大型显示板。 近年来，电致发光的有机材料（OLED）有了新的进展，它容易制成列阵，所以比较引人注目。主要有两类：金属有机分子，（如Alq和双胺）可用蒸镀法制成异质结构；另一类为共轭聚合物聚对苯乙炔（PPV）用溶液旋镀法制成的。 OLED是很有前途的显示器,但仍需要在发光亮度和量子效率、稳定性和耐用性等方面不断提高和改进。,各类光电显示器有不同的用途。平板显示器的布局可能是这样的：LCD主要用于小屏幕，袖珍携带式；平板CRT和FED用于中屏幕彩色显示；PDP用于大屏幕，壁挂式显示。,液晶技术原理：液晶投影显示器( Liquid Crystal Display, LCD) 液晶电视有着与CRT电视截然不同的原理。 液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的 的有机化合物，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规 则旋转90度排列，产生透光度的差别，所以接通/关闭电源 两种状态会导致显著的明暗区别。依此原理控制每个象素 便可构成所需的图像。液晶的原理决定了其最佳分辨率就 是固定分辨率，且全屏幕任何一处点距是完全相同的。 LCD是靠后方一组日光灯管发光，然后经由一组菱镜片与背光模块，将光源均匀地传送到前方，依照所接收的影像讯号，液晶画素玻璃层内的液晶分子会作相对应的排列，决定哪些光线是需偏折或阻隔的。,目前市场品牌包括：ViewSonic、Sony、Panasonic、Samsung、Sharp、Phillp等。优点：省电、寿命长缺点：反应时间慢、有残影、黑阶不纯、色彩饱和度差、大尺寸售价偏贵,等离子技术原理：等离子显示器( Plasma Display Panel) PDP的发光原理是在真空玻璃管中注入惰性气体或水银气体，利用加电压方式，使气体产生等离子效应，放出紫外线，个别激发RGB三种不同的荧光体，产生不同三原色的可见光，并利用激发时间的长短来产生不同的亮度。液晶电视目前面临最大问题是反应时间慢、色彩饱和度差；等离子电视的隐忧则来自平均使用寿命和耗电量；背投影电视体积大、占空间。,目前市场品牌包括： 市面品牌包括Pioneer、JVC、TOSHIBA、三洋等 优点：画质佳、无可视角度问题。缺点：有烙印现象、画质随时间递减、散热环境需良好、使用寿命较短、耗电。,背投影技术原理 把投影机放在盒子里，利用反射原理将影像放大投影到电视屏幕上，因投射需距离，故背投影电视有一定厚度。背投影技术从以往CRT三枪背投影，演进到目前LCD、LCOS、DLP三种数字投影方式。,DLP( Digital Light Processing)为数字光源处理器，采用曲光滤镜系统投影原理； LCOS( Liquid Crystal On Silicon)则为硅液晶显示面板，采用半导体制程，在硅芯片上直接加上液晶的技术； LCD则为高温多晶硅的制程技术。 目前市场品牌包括：目前背投影电视市场仍以美、韩的厂家比较积极推出，厚度在35公分以上。采用最新的LCOS技术的包括三洋等日系大厂；采用DLP技术为Samsung、LG、Optoma等。,优点：成本低、耗电少、零辐射。缺点：体积大占空间、可视角度窄，须定期更换灯泡。,All-optical display using photoinduced anisotropy in a bacteriorhodops in film,Photoinduced anisotropy in a bacteriorhodopsin film using the pumpprobe method. A diode-pumped second-harmonic YAG laser was used as the pump beam Three wavelengths, at 442, 532, 655 nm, from different lasers were used as probe beams. Without the pump beam, the probe light cannot transmit the analyzer to the detector. However, because of photoinduced anisotropy, a portion of the probe light is detected when the pump beam is present. Based on this property, a full-color all-optical display is demonstrate.,Images measured with a CCD camera: (a) original image, (b) 442 nm, (c) 532 nm, (d) 655 nm. Pump beam, 532 nm with 24 mW/cm2. Probe-beam intensities, 0.3, 0.6, 0.25 mW/cm2 for 655, 532, 442 nm, respectively.,2004 / Vol. 29, No. 16 / OPTICS LETTERS 1933,信息显示技术和材料,