有机电致发光器件及显示驱动研究进展

经过30多年的发展，得益于对高效有机半导体材料、新型器件结构、器件工作机理的深入理解以及产业界坚持不懈的工程探索，有机发光二极管（Organic light-emitting diodes,OLEDs）的综合性能取得了突破性进展，并成功实现了商业化应用，OLEDs新型显示已成为新一代信息技术的先导性支柱产业。本文将从OLEDs器件角度阐述有机电致发光器件以及显示驱动的研究进展，首先结合光电器件性能提升介绍OLED的基本器件结构演变过程，随后系统性重点阐述现阶段产业上广泛使用以及极具应用前景的器件结构，包括p-i-n OLEDs器件结构、叠层器件结构、非掺杂器件结构，最后简述OLEDs显示驱动技术，以期为相关科研工作者提供一些有益的参考。     

显示技术发展水平及趋势

叙述了目前显示技术的核心——显示器件的发展现状和分类,对各种显示器件的市场情况进行了分析和预测,并对部分有影响的显示器件性能进行了比较,提出平板显示是今后显示技术发展的重点。     

粉末直流致发光平板显示器

介绍一种我国独立自主开发的具有国际先进水平的新型平板显示件。简述国内外的现状、器件的结构及与其它平板显示技术的比较、器件的特点、显示特性及其应用。     

阵列像素器件投影显示系统中自动对焦评价函数研究

数字投影显示已成为现代数字显示领域的主流,阵列像素器件投影成像的的精确会聚,直接决定了显示的效果。阵列像素器件的自动对焦,是实现生产自动化的关键技术。以CCD(电荷耦合器件)采集阵列像素器件的局部投影图像为基础,试验和分析了梯度算子、拉普拉斯算子、Sobel算子、Prewitt算子、方差函数和熵函数评价方法在阵列像素器件大屏幕投影显示系统中自动对焦的作用及性能。实验表明,方差算子具有良好的稳定性和对噪声的不敏感性,调节效果较好,可以作为这一特殊系统中的评价方法。     

掺杂型红色有机电致发光显示器件

全色显示是有机电致发光显示(OLED)器件发展的目标,而高性能红色发光器件一直是制约全彩色OLED器件实用化的瓶颈,也是目前有机电致发光显示研究的热点。制作了掺杂DCJTB和不同浓度的rubrene两种荧光染料的红色有机电致发光显示器件,以NPB和Alq₃分别作为空穴传输层和电子传输层,发现器件性能与只掺杂DCJTB的器件相比有明显提高,发光效率提高到2～3倍。通过Frster理论和能带理论分析了器件的能量转移机理,研究发现Frster能量转移不是掺杂器件能量转移的主要形式,载流子俘获机制才是器件效率提高的主要原因;rubrene的引入使得能量能够更有效地从Alq₃转移到DCJTB,从而显著地提高了器件的发光效率和性能。     

一种新型发光二极管平面薄型彩色图像显示器件

介绍了发光二极管阵列扫描平面薄型显示器件的基本原理,并说明了该显示器件所具备的各种优异性能。     

脉冲激发下粉末直流电致发光(DCEL)矩阵显示屏的电光特性

ZnS:Mn、Cu粉末DCEL矩阵显示器件是一种新型平板发光显示器件.目前,只有英国达到了实际应用的水平,并有商品出售,其它国家尚处于研制阶段.我国对这种显示器件的研究已有十多年的历史,目前,已达到实际应用的水平.本文主要讨论我国研制的粉末DCEL矩阵显示器件在实际应用方面的电—光测量.实验所提供的数据,可供应用参考.     

基于低维相变薄膜的显示器件光学性质的研究

采用传输矩阵模型研究了基于低维相变薄膜的显示器件的光学特性与器件结构的关系。显示器件的类型有反射型和透射型,器件结构的关键参数包括Ge_2Sb_2Te_5(GST)层的厚度、ITO层的厚度、GST层的晶态与非晶态的变化。结果表明:对于反射型器件,ITO层的厚度对器件的反射光谱影响较大,可以通过改变ITO层的厚度达到改变器件颜色的效果;GST层的厚度为12 nm时,GST的晶态与非晶态的变化使器件有最好的颜色对比度且消耗较低的电功率。对于透射型器件,通过使用超薄的GST薄膜,器件的透明度可以保持很高,器件的透明度在GST的厚度超过几纳米后迅速下降。     

新颖材料器件为全息显示带来的新机遇

三维显示是人类获取身临其境视觉信息的有效途径,其中全息技术能够提供人眼所需的全部深度信息,被认为是理想的三维显示方式.然而受目前显示器件的限制,如可刷新调制器件的时间-空间(时空)带宽积受限、海量数据云处理速率限制、图像质量不高的问题等,全息显示技术的发展进入了瓶颈期.为了提高显示质量、扩大时空带宽积、提升系统性能,需要发展崭新的全息显示器件,从根本上解决目前遇到的问题.超颖材料、超构表面以及二维材料等诸多新颖材料的涌现为全息显示带来新的机遇.超颖材料(表面)通过特殊设计,利用远小于波长的超构单元实现对波前各向同性或各向异性的振幅与相位的特异调控,进而将全息信息映射到超颖材料(表面)全息显示器件上,通过调控光波实现各种显示.发展可刷新的超构(表面、二维)材料并应用于动态全息显示中是未来的重要方向.虽然现有的新颖器件还面临着各种问题,但它们可为全息显示的发展提供潜在的可行性和新的视角与发展动力.     

Tb3+－有机配合物作为发射层的有机薄膜电致发光

有机薄膜电致发光(OEL)自从Tang[1,2]发表了高效、高亮度双层结构器件以来,因其驱动电压低,可制成大面积的平板显示而成为当前显示器件研究的热点.     

矩阵真空荧光字符显示器

本文给出了X-Y交叉矩阵荧光字符显示屏的基本结构及工作原理,并对它的特性进行研究.讨论了它的亮度与各电极工作电压之间的关系及调制特性.然后,提出了该种显示屏的驱动方案和周边电路的配置方法.最后介绍用该种显示屏制作的HBM-201高亮度显示组件.它的发光亮度在5000cd/m2以上,加滤色片在阳光下清晰可读.     

多视点自动立体液晶屏的研制

为了研制出不需要立体眼镜，且兼容平面显示的自动立体显示屏，利用液晶制作出透光狭缝，放在面板和背光源之间，使之加上电压时只有狭缝透光，背光变成一排平行的线光源，照射液晶屏时每个光源对应4列子像素，左右眼只能看到不同像素，进而产生立体感。不加电压时背光变成面光源，和普通液晶显示屏一样显示平面图像。为了减少面板表面防眩偏振片的影响，用减反射涂层覆盖防眩偏振片。通过改变普通液晶屏的背光，以及对普通液晶屏表面进行处理，制作出了4个视点的立体显示屏，实现了立体显示和平面显示的切换。该技术方案可满足批量生产的要求。     

场致发射显示器驱动电路研究进展及其性能研究

场致发射显示是一种新型的平板显示技术,场致发射显示器继承了传统的阴极射线管显示器的优良特性,兼有液晶等薄型平板显示器的优点,具有广阔应用前景。介绍了几种不同阴极结构的场发射显示器工作原理及相应的驱动电路,分析并比较了二极管型和三极管型两种场致发射显示器的驱动电路,对新型场致发射平板显示器的理论研究具有参考意义。     

Theoretical and experimental analysis of RGBW display based on OLEDs/PLEDs

Flat panel display (FPD) with a novel RGBW sub-pixel format utilizing organic/polymer light-emitting devices (OLEDs/PLEDs) was analyzed theoretically and experimentally. Using the fitting curves of the OLEDs/PLEDs’ electroluminescent (EL) characteristics, RGBW sub-pixel display is clearly shown to be more energy efficient than traditional RGB sub-pixel display when the calculation is based on uniform luminance color space, especially as the efficiency of the OLEDs/PLEDs is getting higher. The relationship between the area proportion of the primary sub-pixels and the power consumption of the RGBW display panel was also investigated to further reduce the energy waste, and an optimized area proportion of blue and white primaries in RGBW display panel was presented.     

基于主观感觉理论的LED图像显示质量的简易测定评估方法

研究了LED视频显示大屏幕的测定和评估方法，实验表明，对LED视频图像显示质量的评估应从主客观两方面进行，才能对屏幕的主要技术参数做出有效的测定评估，本文从生理物理学的角度提出了一种简易的屏幕亮度及全屏显示质量测定及评估理论，经过实验检验，此理论基本解决了LED视频显示屏测定及评估方面的诸多问题。     

大尺寸金属氧化物TFT面板设计分析

根据最基本的2T1C像素电路,建立了TFT各参数与AMOLED面板限制因素的计算模型。详细分析了AMOLED显示尺寸与TFT迁移率、金属方块电阻、刷新频率以及器件结构的关系。在大尺寸高分辨率AMOLED面板设计中,信号线RC延迟是主要限制因素。TFT迁移率的提高在一定范围内对大尺寸显示面板设计有利,降低RC延迟是实现大尺寸、高分辨率、高刷新频率显示的关键技术。开发铜布线技术和低寄生电容TFT器件结构是未来大尺寸AMOLED显示的关键技术。     

外部光反射参数对LED显示屏全视角对比度的影响

由于对比度计算方法的局限性使得计算得到的对比度值与LED显示屏在实际中的显示效果会出现不吻合的现象。针对此现象主要对两个方面的内容进行分析。首先,分析LED测量方法中对比度与视角之间的相互关系,在此基础上建立各视角对比度参数。并且利用实际测得的此参数结果与通过LED测量方法计算的数据作对比,表明利用计算方法计算得到的对比度值与实际上在复杂因素的影响下采集得到的对比度结果存在差异,证实各视角对比度参数的计算方法存在问题。其次,分析外部影响参数如测量角度、反射参数在简单光照明下的模型,利用此模型计算得到背景亮度函数曲线,并与实验测得的背景亮度结果作对比,证明了两者结果的一致性。在此基础上,就可以以此模型为背景亮度函数式建立新对比度函数表达式,通过此表达式模拟显示屏上各视角对比度,使得到的函数曲面与使用LED测量方法计算得到的函数曲线相比较,证实LED测量方法中对比度计算方法的理想化,并说明了产生上述不吻合现象的原因。     

平板显示技术比较及研究进展

平板显示因具有体积小、重量轻、功耗低、画质好等优点,已被广泛应用于电子仪表显示、车载显示、数码相机、智能手机、个人电脑、电视产品等领域之中。本文介绍了薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFTLCD)、有机发光二极管Organic Light Emitting Diode(OLED)显示、量子点发光二极管Quantum Dot Light Emitting Diode(QLED)显示及微发光二极管(Micro-LED)显示这几种平板显示技术的结构及原理。从结构、材料、性能、应用几方面对这几种平板显示技术进行了比较。最后给出了这几种平板显示技术的最新研究进展。LCD显示经过多年发展,技术成熟,成本低廉,仍然在显示市场占据主流地位。OLED显示技术摆脱了传统LCD的背光源,开创了自发光显示的未来发展方向。在相当一段时期内,LCD和OLED仍将会共存于市场中,相互竞争和补充。QLED显示和Micro-LED显示这两种显示技术,在理论上较OLED显示具有更好的颜色表现、更长的工作寿命等优势,具有非常广阔的发展前景,将为未来显示行业提供更多更好的选择。     

某型通信电台超宽带辐照效应

为了研究通信装备受超宽带电磁脉冲干扰的影响规律,对某型通信电台开展了超宽带电磁脉冲辐照效应实验。研究发现:在场强为50 kV/m,脉冲下降沿小于1 ns、脉宽小于2 ns的超宽带辐射场下,受试电台出现显示屏显示异常,造成该效应的电磁能量耦合通道为电台显示面板;增大超宽带辐射场至150 kV/m时,短波电台出现显示屏显示异常、死机、重启、声音中断（调谐后恢复）等效应;超宽带脉冲对通信电台的效应只与辐射场强度有关,不存在累积,造成这些效应的电磁能量耦合通道为电台显示面板和供电电源线。     

一种布尔变换及解变换方法在数据处理中的应用

通常情况下,由于计算机在字符显示状态下在内存中存在一个显示代码缓存区,此缓存区存放屏幕上显示内容的ASCⅡ码;因此在LED显示应用上,尤其在需要将控制机显示内容在另一区域的LED屏幕重现时所需要的数据传输方面上,上述代码缓存区具有重要的作用.但是当我们使用象pc-1500这样的机器作LED显示系统的控制机时,由于它无上述的系统有规律的顺序显示代码缓存区,同时鉴于LED与主控机点阵的不同及需传送的数据量等问题,我们在传输屏幕内容上存在一定的困难.本文提出并采用一种布尔变换及解变换方法来解决这个问题.