透明电极在PDP中的应用

透明电极在PDP中的应用材料学院材化二班林子尧1143012018明确概念一、PDPPDP(PlasmaDisplayPanel，等离子显示板，台湾地区称为电浆显示)是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。它采用等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周经气密性封接形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当向电极上加入电压，放电空间内混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。二、透明电极在液晶显示行业，ITO是通过一种称为溅射的工艺在玻璃上沉积一层薄膜来用于生产光学透明导电轨道（电极)，然后采用图形蚀刻工艺对薄膜进行图形加工。ITO轨道的厚度取决于其用途，例如STN-LCD和液晶电视等TFT-LCD或有机发光显示（OLEDs）（见下文）。在触摸屏（例如iphone等智能手机），太阳能电池（顶电极/玻璃层顶），节能建筑的窗户，飞机或者高级轿车的挡风玻璃等用途中，ITO薄膜不需要进行图形加工，作为一个整体的平面透明电极使用。上页图中显示了在不同用途中ITO电极的厚度和表面电阻的大致范围。以上简图展示了：（1）产业化的彩色STN液晶显示器，顶层ITO厚度为150nm，底层ITO厚度为330nm，（2）TFTLCD的顶层ITO（电极ITO）厚度为150nm，底层ITO（像素ITO）的厚度为50nm。应用构造液晶显示屏的每个像素由以下几个部分构成：悬浮于两个透明电极（氧化铟锡）间的一列液晶分子层，两边外侧有两个偏振方向互相垂直的偏振过滤片。如果没有电极间的液晶，光通过其中一个偏振过滤片其偏振方向将和第二个偏振片完全垂直，因此被完全阻挡了。但是如果通过一个偏振过滤片的光线偏振方向被液晶旋转，那么它就可以通过另一个偏振过滤片。液晶对光线偏振方向的旋转可以通过静电场控制，从而实现对光的控制。液晶分子极易受外加电场的影响而产生感应电荷。将少量的电荷加到每个像素或者子像素的透明电极产生静电场，则液晶的分子将被此静电场诱发感应电荷并产生静电扭力，而使液晶分子原本的旋转排列产生变化，因此也改变通过光线的旋转幅度。改变一定的角度，从而能够通过偏振过滤片。在将电荷加到透明电极之前，液晶分子的排列被电极表面的排列决定，电极的化学物质表面可作为晶体的晶种。在最常见的TN型（TwistedNematic，扭曲向列型）LCD中，液晶上下两个电极垂直排列。液晶分子螺旋排列，通过一个偏振过滤片的光线在通过液芯片后偏振方向发生旋转，从而能够通过另一个偏振片。在此过程中一小部分光线被偏振片阻挡，从外面看上去是灰色。将电荷加到透明电极上后，液晶分子将几乎完全顺着电场方向平行排列，因此透过一个偏振过滤片的光线偏振方向没有旋转，因此光线被完全阻挡了。此时像素看上去是黑色。通过控制电压，可以控制液晶分子排列的扭曲程度，从而达到不同的灰度。有些LCD在交流电作用下变黑，交流电破坏了液晶的螺旋效应，而关闭电流后，LCD会变亮或者透明，这类LCD常见于笔记本电脑与平价LCD屏幕上。另一类常应用于高清LCD或大型液晶电视上的LCD则是在关闭电源时，LCD为不透光的状态。为了省电，LCD显示采用复用的方法，在复用模式下，一端的电极分组连接在一起，每一组电极连接到一个电源，另一端的电极也分组连接，每一组连接到电源另一端，分组设计保证每个像素由一个独立的电源控制，电子设备或者驱动电子设备的软件通过控制电源的开/关串行，从而控制像素的显示。检验LCD显示器的指标包括以下几个重要方面：显示大小、反应时间（同步速率）、阵列类型（主动和被动）、视角、所支持的颜色、亮度和对比度、分辨率和屏幕高宽比、以及输入接口（例如视觉接口和视频显示阵列）。（图示见下页）显示原理在不加电压下，光线会沿着液晶分子的间隙前进而转折90度，所以光可通过。但加入电压后，光顺着液晶分子的间隙直线前进，因此光被滤光板所阻隔。液晶是具有移动特性的物质，所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动，以最常见普遍的向列型液晶为例，液晶分子可轻易的借着电场作用使得液晶分子转向，由于液晶的光轴与其分子轴相当一致，故可借此产生光学效果，而当加于液晶的电场移除消失时，液晶将借着其本身的弹性及黏性，液晶分子将十分迅速的回撤消来未加电场前的状态。透射和反射显示LCD可透射显示，也可反射显示，决定于它的光源放哪里。透射型LCD由一个屏幕背后的光源照亮，而观看则在屏幕另一边（前面）。这种类型的LCD多用在需高亮度显示的应用中，例如电脑显示器、PDA和手机中。用于照亮LCD的照明设备的功耗往往高于LCD本身。反射型LCD，常见于电子钟表和计算器中，（有时候）由后面的散射的反射面将外部的光反射回来照亮屏幕。这种类型的LCD具有较高的对比度，因为光线要经过液晶两次，所以被削减了两次。不使用照明设备明显降低了功耗，因此使用电池的设备电池使用更久。因为小型的反射型LCD功耗非常低，以至于光电池就足以给它供电，因此常用于袖珍型计算器。半穿透反射式LCD既可以当作透射型使用，也可当作反射型使用。当外部光线很足的时候，该LCD按照反射型工作，而当外部光线不足的时候，它又能当作透射型使用。结束谢谢。参考文献袁平李培武施太和李培君熊继有《天然气工业》2006第3期卢义刚彭健新《物理学报》2008第2期陈健潘艺林庆生《中国药房》2007第36期徐冰董国力《中国当代医药》2010第18期张焱屾汪金生贾乃峰李团结何晓峰《现代农业科技》2011第2期张道义贾志宏付明哲刘璐《动物医学进展》2008第12期李奋明-现代化工,2005孔春燕-时珍国医国药,2009–journal肖俊霞，段明峰，吴卫霞，何涛-ADVANCESINFINEPETROCHEMICALSJLMartínez备注：后四个为英文文献，虽然有的是中国人写的