各种平板显示技术简介 (下)

产品应用
平面显示技术在近期呈现多元的发展，在LCD产业中，成熟的TN/STN技术面对诸多新兴的TFT、LTPS TFT、OLED等的强力竞争，市场占有率逐渐下滑，虽然TN/STN LCD在色彩表现、反应速度等性能方面不如TFT，但由于TN/STN LCD在低耗电及售价低的优势下，在结合近期开发的65K色、反应速度小于60ms等新技术后，仍能有效满足中小尺寸产品在动画显示方面的需求。展望未来，虽然在整体产量大幅成长的机会不大，但在中小尺寸显示设备中仍大有应用空间，如手机、PDA、数字相机、电子表、计算器等。

OLED

发展历史
OLED (Organic Light Emitting Diode)即有机电致发光，有机电致发光是本世纪五六十年代的产物。1953年A.Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加400V的直流电压时,观察到了发光现象，这是有机EL的最早报道。到了七十年代,单晶方面的工作积累促进了有机电致发光材料的研究。1970年，D.F.Williams等人在100V驱动电压下得到了量子效率达5%的有机EL器件。1987年，美国柯达公司的C.W.Tang及其合作者采用新结构和选用新材料，首次将空穴传输层引入了有机薄膜发光器件中，制备了具有双层结构的器件，使有机电致发光的研究开始了一个新的阶段。

技术原理
OLED基本结构如下图，利用一个薄而透明具导电性质的铟锡氧化物（ITO）为正极，与另一金属阴极以如同三明治般的架构，将有机材料层包夹其中，有机材料层包括空穴传输层（HTL）、发光层（EL）、与电子传输层（ETL）。当通入适当的电流，此时注入正极的电洞与阴极来的电荷在发光层结合时，即可激发有机材料生成光线，而不同成分的有机材料会发出不同颜色的色光，因此选择不同的发光材料就可以实现全色的显示。

　　 目前主要应用市场：手机副屏、音响设备、MP3等。
　　 技术性能：
　　　　◆抗振性好
　　　　◆主动发光
　　　　◆低功耗
　　　　◆视角宽，响应速度快--视角大于170°，响应速度几微妙
　　　　◆宽温工作
　　　　◆超薄膜，重量轻
　　　　◆工艺简单，成本低
　　　　◆高对比度
　　　　◆发光颜色丰富，易实现彩色显示
　　　　◆大尺寸、高分辨率
　　　　◆可制作在柔软衬底上，器件可挠曲化
　　　　◆材料满足绿色环保要求

有机电致发光可概括为以下四个步骤：

1) 载流子的注入(电子和空穴分别从阴极和阳极注入)

2) 载流子的传输( 注入的电子和空穴在有机层内传输)

3) 载流子复合与激子的形成

4) 激子衰减而发出光子(在发射层中实现)

技术分类
以OLED使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为OLED(Organic Light Emitting Diode)，高分子有机电致发光器件则被称为PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子OLED现在是处于领先地位，当前投入量产的OLED组件，全是使用小分子有机发光材料。

　　 现阶段还存在的主要问题
　　　　◆寿命短（10000小时以内）、红蓝色纯不够
　　　　◆亮度受驱动电流制约
　　　　◆可靠性低
　　　　◆大面积化难度大
　　　　◆知识产权被垄断
　　　　◆配套产品滞后，价格还偏高

TFT

发展历史
液晶显示器出现，同时TFT-LCD（薄膜晶体管）液晶显示器技术被研发出来，但液晶技术仍未成熟，难以普及。80年代末90年代初，日本掌握了TFT-LCD生产技术，TFT LCD工业开始高速发展。

技术原理
TFT LCD源自TN和STN，但不论是技术原理还是制造工艺却比TN和STN复杂的多，TFT LCD面板主要是由偏振片、玻璃基板、公共电极、ITO像素电极、控制IC、彩膜（CF）等构成。

TFT面板结构图

TFT面板剖面图

TFT就是"Thin Film Transistor"的简称，一般代指薄膜液晶显示器，而实际上指的是薄膜晶体管（矩阵）-- 可以"主动的"对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这也就是所谓的主动矩阵TFT（active matrix TFT）的来历。那么图像究竟是怎么产生的呢？基本原理很简单：显示屏由许多可以发出任意颜色的光线的像素组成，只要控制各个像素显示相应的颜色就能达到目的了。在TFT LCD中一般采用背光技术，为了能精确地控制每一个像素的颜色和亮度就需要在每一个像素之后安装一个类似百叶窗的开关，当"百叶窗"打开时光线可以透过来，而"百叶窗"关上后光线就无法透过来。当然，在技