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第八章光电显示材料16:461
主要内容8.1显示技术发展史8.2阴极射线管显示器8.3场发射显示器8.4液晶显示器8.5电致发光材料(LED,OLED)8.6等离子显示器8.73D显示技术16:462
8.1显示技术发展史黑白显示彩色显示数字显示?激光显示OLED3D显示电子纸技术FED16:463
OLED2005~??CRT1940~2025LCD1980~2050~??1940 2000 2025 2050显示器的時代变迁16:464
电子显示器件主动发光型(发光型)非主动发光型(受光型)阴极射线管显示器(CathodeRayTube,CRT)等离子体显示器(PlasmaDisplayPanel,PDP)电致发光显示器(ElectroluminescentDisplay,ELD)真空荧光显示器(VacuumFluorescentDisplay,VFD)发光二极管显示器(LightEmittingDiodeDisplay,LEDDisplay)场致发射显示器(FieldEmissionDisplay,FED)有机发光二极管显示器(OrganicLightEmittingDiodeDisplay,OLEDDisplay)液晶显示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)电致变色显示器(ElectrochromismDisplay,ECD)按发光类型分类利用信息来调制个像素的发光亮度和颜色,进行直接显示本身不发光,而是利用信息调制外光源而使其达到显示的目的2.发光显示材料16:465
正投式背投式直观式投影式图像直接显示在显示器件的屏幕上把显示器件生成的较小图像源,通过透镜等光学系统放大投影于屏幕上DigitalLightProcessor数字光处理器LiquidCrystalonSilicon硅基液晶按观看位置分类16:466
8.2CRT(CathodeRayTube)显示组成:电子枪(ElectronGun),偏转线圈(Deflectioncoils),荫罩(Shadowmask),荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳电子枪聚焦系统加速电极偏转系统荧光屏工作原理:在电子枪中,阴极被灯丝间接加热至约2000℃时,阴极发射大量的电子,经加速、聚焦、偏转后轰击荧光屏上的荧光粉,发出可见光。16:467
16:468CRT荧光粉CRT荧光粉一般具有高的发光效率和各种各样的发射光谱。制备CRT发光材料的原材料要求具有较高的纯度。例如,Fe、Co、Ni、Mn质量分数不超过1×10-7,Cu的质量分数不超过5×10-8。荧光粉由基质、激活剂和助熔剂组成。荧光粉基质可分为:氧化物:ZnO:Zn硫化物:ZnS:Cu,Al;CdS硅酸盐:Zn2SiO4:Mn2+钨酸盐:CaWO4稀土化合物:Y2O3;YGdO2S:Tb
杂质类型激活剂:对某种特定的化合物起激活作用,使原来不发光或发光很微弱的材料发光,如ZnS:Ag共激活剂:与激活剂协同激活基质的杂质,掺入后有利于发光中心的形成,称为共激活剂,如ZnS:Cu,Al敏化剂:能够将所吸收的能量传给发光中心,有助于激活剂引起的发光,使发光亮度增加,称为敏化剂,如YF3:Yb,Er猝灭剂:损害发光性能,使发光强度降低的杂质。如Fe、Co、Ni等惰性杂质:对发光性能影响较小,对发光亮度和颜色不起直接作用的杂质,如碱金属、碱土金属等。16:469
16:4610荧光粉的制备配料(Y2O3:Eu)(Y0.96Eu0.04)2O3助熔剂(NH4Cl,Li2SiO3)球磨选粉中性烧结1340℃下灼烧1~2h石英坩埚氧化铝坩埚253.7nm紫外光去离子水洗
CRT典型发光粉特性荧光粉的发光特性表征16:4611
阴极射线管显示器阴极射线管显示器的优缺点优点:视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短缺点:体积大,重量大,耗电量大,辐射较强,容易磁化等16:4612
16:46138.3FED(FieldEmissionDisplay)发光材料发光机理:属于电子射线激发发光(阴极发光)。将强电场集中在阴极上面的圆锥形发射极上,通过电场使电子发射到真空中(冷阴极)。特点:图像质量好,耗能低,体积薄,亮度高。
FED基本结构16:4614
16:4615FED发光材料:FED采用矩阵式逐行扫描方式,寻址时间较长(几十微秒),使发光粉库仑负载较大,容易发光饱和并老化。满足FED使用条件的荧光粉:ZnO:Zn、ZnCa2O4(蓝光)、ZnCa2O4:Mn
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