电子显示技术 第七章 新型光电显示技术 电致发光.pdf

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1、电子显示技术第7章新型光电显示技术2010/10/26第页1新型光电显示技术•电致变色显示技术•场致发射显示技术•电致发光显示技术•电泳显示技术•铁电显示技术2010/10/26第页2电致变色显示技术•电致变色（Eletrocchromism，EC）是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件(Eletrocchromismdevice，ECD)。2010/10/26第页3电致变色的形式：•离子通过电解

2、液进入材料引起变色•金属薄膜电沉积在观察电极上•彩色不溶性有机物析出在观察电极上2010/10/26第页4电致变色显示器与其它显示器相比：•具有无视盲角、对比度高•制造成本低、工作温度范围宽•驱动电压低，仅0.5-20V•器件可以做成全固态结构•具有存储功能、色彩丰富等优点，在仪表显示、户外广告、静态显示等领域具有很大的应用前景。2010/10/26第页5缺点•响应慢，响应速度500ms•对于频繁改变的显示，功耗大•往复显示寿命不高（大约10^6-10^7次）2010/10/26第页6电致变色显示器件•ECD结构组成和显示原理图根据电致变色层材料不同，可以分为•全固态塑

3、料电致变色器件•混合氧化物电致变色器件2010/10/26第页7场致发射显示技术•FED（FieldEmissionDisplay）的电子发射是指电子从阴极逸出进入真空或其它气体媒质中的过程。•场致电子发射现象是在强外加电场作用下固体表面发生的发射电子的现象。是利用加在物体表面的强电场束削弱阻碍电子逸出物体的力，并利用隧道效应使固体向真空发射出电子，由于外加强电场使表面势垒高度降低，宽度变窄，电子穿透势垒的几率增加，因而发射电流随之迅速增加，其电子主要来自费米能级附近较窄范围的能带上。2010/10/26第页82010/10/26第页9•其工作原理是使用电场自发射阴极材

4、料的尖端放出电子来轰击屏幕上的荧光粉，启动荧光粉而发光，有点类似CRT的工作原理，但不同的是CRT在显像管内部有三个电子枪，为了使电子束获得足够的偏离还不得不把显像管做得必须有一段距离长，因此CRT显示器又大又厚又重。而FED在每一个荧光点后面不到3mm处都拥有成千上万个主动极小的冷电子发射器，同时用场发射技术作为电子来源以取代传统CRT显像管中的热电子枪，由于不是使用热能，使得场发射电子束的能量分布范围较传统热电子束窄而且具有较高亮度，因此在构造上FED可以达到比CRT节省空间的效果。其次在于电压部分，CRT大约需要15~30KV左右的工作电压，而FED的阴极电压约小

5、于1KV。因而可以用于平面显示器并带来了很多优秀特色。2010/10/26第页10电致发光显示技术•7.3.1电致发光现象的历程什么是电致发光电致发光（electroluminescent，EL）是指半导体，主要是荧光体，在外加电场作用下的自发光现象。利用EL原理做成的显示器件，称为ELD。注入型EL(外场下产生少数载流子注入而发光)电致发光本征型EL(不伴随少数载流子注入而发光)(后简称EL为本征发光)2010/10/26第页11电致发光显示技术Ø7.3.1电致发光现象的历程•1936年，法国用ZnS粉末发光。•1950年，Sylvania公司利用SnO透明导电膜2开

6、发成功分散型EL元件。称为第一代EL。•1968年，Vecht等和Kahng等人发表论文使EL的研究更进一步。被认为是第二代EL开始的标志。•1983年，日本开始薄膜ELD批量生产。2010/10/26第页12电致发光显示技术Ø7.3.2ELD元件的分类•近年来正从材料的角度进行研究ELD，所涉及的范围越来越广。•EL从结构上分分散型和薄膜型，从驱动方式上分交流驱动型和直流驱动型。因此可以组合出四种EL元件类型。其中已经达到实用化的有薄膜型交流EL和分散型交流EL。如下图。2010/10/26第页13电致发光显示技术Ø7.3.2EL元件的分类及特征EL元件的分类及特征2

7、010/10/26第页14电致发光显示技术Ø7.3.2ELD的特征与其他电子显示元件相比，有下述优点：ü图像显示质量高。自发光，显示精度高（8条/mm以上）。ü受温度变化的影响小。发光阈值决定于隧道效应.ü是目前唯一的全固体显示元件。耐冲击振动好.ü小功耗，薄型，质轻。一般厚≤25mm，对微机显示器重约500g。因为上述特点，可在很多领域应用。2010/10/26第页15电致发光的原理、结构、特性半导体发光半导体中的电子可以吸收一定能量的光子而被激发。同样，处于激发态的电子也可以向较低的能级跃迁，以光辐射的形式释放能量。即电子从高能级向低