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。     

发光二极管

本文对最新的某些有价值的发光二极管的工艺和性能作了简要评述。与其他材料相比,磷化镓更受重视,这是因为后者具有更大的科学意义和实用价值。     

面向显示应用的微米发光二极管外延和芯片关键技术综述

随着显示技术的不断发展,高度微型化和集成化成为显示领域主要的发展趋势.微米发光二极管(lightemitting diode, LED)显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术,在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于液晶显示和有机发光二极管显示均具有巨大的优势,应用前景十分广阔,同时也被视为下一代显示技术.目前商用的5G通信技术与显示领域的虚拟现实、增强现实和超高清视频等技术的结合,将进一步推动微米LED显示产业的发展.在面临发展机遇的同时,微米LED显示领域也存在着一些基础科学技术问题需要解决.本文主要总结了微米LED显示从2000年以来的一些研究进展,重点介绍了微米LED显示在外延生长和芯片工艺两方面存在的主要问题和可能的解决方案.在外延生长方面主要介绍了缺陷控制、极化电场控制和波长均匀性等研究进展,芯片工艺方面主要介绍了全彩色显示、巨量转移和检测技术等进展情况,并对微米LED显示在这两方面的发展趋势进行了讨论.     

发光二极管电视、符号显示

国内外对发光二极管单片式、混合式矩阵显示装置正在进行活跃的研究。成为这种二极管显示装置的基本技术有:制备高效率p-n结;在单一晶体基板上制作多个发光元件的集成化技术;把多个发光二极管组装起来的电气联结技术以及最佳的取光结构等。 近年来,由于GaAsP、GaP发光二极管的效率显著提高;集成化技术、组装技术的进展以及结构上的巧妙设计;用发光二极管显示装置部分地取代阴极射线管显示的可能性日趋增大起来。 本文研究了发光二极管平面显示装置的电视图像显示及文字、数字——符号显示的特性;并论述了作者最近试制的GaP绿色发光二极管平面显示装置的结构、特性及在电视显示、符号显示上的应用。     

平面显示器:过去、现在和将来

本文评述了平面显示器过去的成就,总结了目前的现状和探讨了今后的发展。对于成功地导致了液晶、发光二极管、气体放电和电发光显示器的已往的技术和成就进行了综述。对平面显示技术目前之所以不能取代阴极射线管的六个基本限制因素进行了讨论。     

高效绿光钙钛矿发光二极管研究进展

钙钛矿发光二极管具有发光效率高、色纯、发光波长在可见光区间连续可调等优点,近来成为研究前沿热点.作为人眼最为敏感的波段,绿光发射的钙钛矿发光二极管对于白光照明和平板显示具有重要意义,得到了科研人员的广泛关注.本文主要介绍绿光钙钛矿发光二极管的发展历史、钙钛矿材料和发光二极管器件的基本结构以及提升绿光钙钛矿发光二极管效率的主要方法.最后本文对未来绿光钙钛矿发光二极管可能的发展方向进行了简要的预测,以期对未来该领域的研究提供一些思路.     

透明发光二极管研究进展EI北大核心CSCD

透明显示是未来显示的发展方向之一,在智能窗、可穿戴电子产品、虚拟现实技术、触摸屏等领域有着巨大的应用潜力。随着有机、量子点、钙钛矿等新型发光材料的出现,发光二极管的亮度、效率和稳定性飞速发展,然而,在此基础上实现两侧对称发光的高性能透明发光二极管仍是一项具有挑战性的工作。本文从有机、量子点、钙钛矿三种新型发光材料出发,综述了利用不同透明电极实现透明化的具体方案,概括了各类透明电极的特点、优势及不足,最后对透明显示的发展进行了展望。     

聚合物发光二极管

聚合物发光二极管是８０年代末期发展起来的一类发光二极管，尽管目前尚未来走向实用化，但它的诸多特性已引起愈一愈多的研究工作者的浓厚兴趣，在这篇文章中，我们将主要讨论聚的发光二极管的发光原理，设计方法、制造工艺、发展现状，并指出了为使聚合物发光二极管走向实用化而迫切需要研究解决的问题。     

固态照明/显示用荧光陶瓷研究进展EI北大核心CSCD

固态照明作为第四代照明光源因其高效、环保的优势在近30年来得到了飞速发展,广泛应用于各种场景(例如汽车大灯、投影显示、工业生产和远距离照明)。而大功率、高亮度的白色发光二极管(W-LED)及激光照明技术对颜色转换材料的服役稳定性提出了新的要求,荧光陶瓷以其能承受高功率激发密度的独特优势应运而生。本文综合评述了固态照明/显示用荧光陶瓷的最新研究进展,阐明了光源的评估标准,总结了白光及几种单色发光荧光陶瓷在大功率照明和投影显示领域的发展和应用。并阐述了荧光陶瓷中光提取效率、显色指数(CRI)和相关色温(CCT)的提升策略,讨论了激光照明中的发光饱和与发光均匀性问题。最后对荧光陶瓷在固态照明/显示应用中的前景和挑战进行了展望。     

固态照明/显示用荧光陶瓷研究进展

固态照明作为第四代照明光源因其高效、环保的优势在近30年来得到了飞速发展,广泛应用于各种场景(例如汽车大灯、投影显示、工业生产和远距离照明).而大功率、高亮度的白色发光二极管(W-LED)及激光照明技术对颜色转换材料的服役稳定性提出了新的要求,荧光陶瓷以其能承受高功率激发密度的独特优势应运而生.本文综合评述了固态照明/...     

国外注入式半导体发光器件进展

本文评述了近几年来半导体发光器件的市场和应用情况;评述了常见几种发光器件的现状;叙述了为提高器件效率和可靠性,在非辐射复合中心及退化机理方面所开展的一些基础研究工作;同时还叙述了兰色发光器件和光纤通讯用红外发光器件的若干进展。     

发光二极管在物理实验中的应用

发光二极管(简称LED),除了具有普通二极管的特性外,还具有工作电流小(一般在10mA左右,但在1mA左右即可发出可见光)、色光艳丽等特性。在中学物理实验中,利用发光二极管的上述特性,可生动地显示二极管的单向导电性、电流的流向、微电流及其变化。现将我们试制的部分实验作一介绍,以供同志们参考。一、电容充放电的演示     

石墨烯晶体管优化制备工艺在单片集成驱动氮化镓微型发光二极管中的应用

在显示领域,微型发光二极管(micro-LED)潜力巨大,有望引领下一代新型显示技术的发展方向,其显示性能在很多方面优于现有的液晶、有机发光二极管(OLED),但巨量的micro-LED像素点与驱动电路不在同一晶圆上制备,面临巨量转移的技术瓶颈.本文将新兴的石墨烯场效应晶体管作为驱动元件与氮化镓(GaN) micro-LED进行单片集成,因为二者直接制备于同一衬底上,所以从根源上规避了巨量转移的技术难题.此外,传统光刻工艺中紫外光刻胶直接接触石墨烯,会引入严重掺杂导致场效应晶体管性能较差,进而影响集成器件性能.本文提出了一种利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜作为保护层,直接旋涂紫外光刻胶进行垫层光刻的全新工艺方法,优化了石墨烯场效应晶体管制备工艺.首先在分立的石墨烯场效应晶体管中进行验证,相比于没有进行PMMA薄膜保护的器件,采用新工艺制备的石墨烯器件狄拉克点的栅极电压(V_g)距零点的偏差降低了 22 V,载流子迁移率提升了 32%.此外,将新工艺应用到集成器件制备后,发现集成器件性能得到了大幅提升.利用此新技术,由于有PMMA的保护,紫外光刻胶不再与敏感的石墨烯沟道直接接触.掺杂效应和随之而来的器件性能下降被有效扼制.因为此技术简便而廉价,所以也可应用到石墨烯之外的其他二维材料中,例如MoS2和h-BN,有望对本领域的器件工程师产生一定的参考价值.     

金刚石紫外发光器件研究进展

蓝光或紫外激光在光电子学和光储存方面有广阔的应用，一直是国际上关注的前沿领域．而金刚石是最好的半导体紫外发光材料．特别是用于高温、高压、高功率、强辐射和强腐蚀环境中更能显示其优越性．目前人们已在实验上用同质外延、异质外延的方法制备了金刚石紫外发光二极管，观察到了较强的紫外光发射．人们尝试用金刚石与其他半导体材料结合的方法，成功地研制出了金刚石紫外发光二极管，开拓了该研究领域最新研究方向．文章对这些金刚石紫外发光器件研究的最新进展进行了评述．     

基于旋转二维发光二极管阵列的体三维显示系统

利用发光二极管 (LED)的高速发光特性 ,以旋转的二维发光二极管阵列为显示载体 ,通过时分寻址电路快速显示三维形体的二维截面序列。受调制的离散二维图像信息 ,因视觉暂留而形成深度效应 ,将被整合感知为一幅连续的三维图像。成功实现了具有 4 915 2个体像素 ,尺寸为14 4 .6mm× 110mm的柱体空间内的三维显示 ,图像具有双目视差、调节、会聚等常规视差信息 ,能提供真实的深度暗示 ,可同时从任意角度直接观察。论述了系统的显示原理及图像编码分解方法 ,分析和讨论了显示质量与体像素优化选取、起始位置显示信息的关联程度     

电磁振荡演示实验的新设计

发光二极管在电磁学演示实验中很有用处。例如,图1是用反向并联的两只发光二极管的交替发光来显示振荡电流。然而仅按图1的装置,实验中尽管在一定的范围内改变L和C的值,或适当提高E(E太高将会损坏发光二极管),由于振荡电流的衰减过快,D_1和D_2都只能各发一次光,亦即只能显示一次全振荡,实验能说明问题,但有些美中不足。为了提高演示效果,增强实验说服力,是否能让D_1和D_2再多发一次光呢? 改进的实验电路如图2所示,在两只发光二极管支路中,各正向串进一节干电池,作为衰减过快的振荡电流的部分补充,主要     

以发光二极管为背光源的平板显示对人体非视觉的影响

针对以发光二极管为背光源的平板显示对人体生理节律等非视觉的影响,采用节律因子评价模型设计了实验系统.通过全空间平均辐射法,采用国际电工委员会标准中平均图像电平的节目画面,测量显示不同图像时以发光二极管为背光源的平板显示器光辐射的节律因子.结果发现:以发光二极管为背光源的平板显示器在显示白场和大部分彩色图像时的节律因子为5.0以上,其非视觉效应比普通照明要强得多,且与显示的图像内容密切相关;该平板显示器的光学辐射对人体生理节律等非视觉具有不可忽视的影响.     

具有金属反射腔的半导体平面发先器件设计原理

半导体平面发光二极管与发光二极管单管相比,具有较大的发光面、发光均匀、视角大等优点,在仪器仪共、大型厂矿的中央控制室以及军事指挥所的模拟屏等方面有广泛应用. 在某些应用中(例如将它装备在野外工作的代表上,将它作为飞机骂驶舱的告警显示、模拟显示,以及大型矩阵显示屏幕的发光单元),田于环境照变较高,要求发光器件具有更高的亮度.为了提高发光亮度,在管芯发光效率确定的条件下,我们应用物理学的一些基本原理,对发光器件的结构、材料作了最佳的选择和设计,达到了提高发光器件亮度的目的.图1是金属反射腔半导体平面发光器件的结构. …     

柔性钙钛矿发光二极管研究进展

钙钛矿发光二极管（PeLEDs）以其优异的光电性能和简单的制备工艺，成为柔性可穿戴电子产品及照明和显示领域的潜在候选者。然而，以高性能、高柔性和新兴应用为目标的柔性钙钛矿发光二极管（FPeLEDs）的发展仍面临许多挑战。本文主要介绍了近年来FPeLEDs领域的相关研究工作以及各功能层的优化方法，总结了目前该领域发展面临的主要问题，并对其未来的发展进行展望，有望为未来FPeLEDs在新兴领域中的开发应用提供系统的理解和有价值的启发。     

感光性树脂应用于发光二极管平面自适应封装技术

采用感光性树脂+荧光粉进行了发光二极管平面自适应涂覆技术,实现了白光发光二极管荧光粉涂层的平面化工艺,使器件出光的亮度、空间色度均匀性较之传统封装工艺器件有了明显的改善,光斑及单管间色度、亮度偏差均小于6%.综合聚乙烯醇的感光和硅胶的物化、光学性能,在粉浆法工艺中采用乳化技术,实现了聚乙烯醇+硅树脂的多相结构的荧光粉平面涂层,有助于进一步改善荧光粉层的物化性能,而多相涂层有效折射率的提高更有利于提高器件的整体出光效率.由于感光性树脂其感光波长覆盖范围非常广,另外还可以通过光增感等技术使其感光波长范围变得其与发光二极管的发光波长相匹配,这样,对于各种荧光粉转化的白光发光二极管都可以实现平面涂层技术.由于大部分感光材料对紫外部分的吸收更强烈,所以对于紫外+三基色荧光粉的传统灌封技术将会得到明显的改善.