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光电显示

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光电显示6

1、光电子技术是当今世界上竞争最为激烈的高新技术领域之一。光电显示技术是将电子设备输出的电信号转化为视觉可见的图像、图形、数码及字符等光信号。

2、所谓显示,就是指对信息的表示。在信息工程领域中,把显示技术限定为基于光电子手段产生的视觉效果,即根据视觉可识别的亮度、颜色,将信息内容以光电信号的形式传达给眼睛产生的视觉效果

3、1897年德国人布劳恩发明阴极射线管。全世界第一支球形彩色布劳恩管于1950年问世。虽然存在体积、重量方面的缺点,但是人们关心的屏幕上显示图像的质量,如亮度、对比度、分辨率、视野角、刷新频率和响应时间等综合性的视觉性能。

4、光电显示器件的分类:如果根据收视信息的状态分类,可分为以下几种:直观型、投影型、空间成像型。

5、从显示原理的本质来看,光电显示技术利用了发光和光电效应两种物理现象。所谓光电效应是指加上电压后物质的光学特性(如折射率、反射率、透射率等)发生改变的现象。因此,根据像素本身发光与否,又可将显示器间分为以下两大类,主动发光型和被动发光型。

6、光的基本特性:光是一种波长很短的电磁波其波长为380-780nm。频率*10^*10^8MHZ

7、光通量光源单位时间内的光量称为光通量,符号Φ,单位流明。

8、发光强度光源在给定方向的单位立体角辐射的光通量为发光强度,符号I单位坎德拉。 9、光照度单位受光面积上所接受的光通量称为光照度,符号E,单位勒克斯。

10、亮度垂直于传播方向单位面积上的发光强度称为亮度,符号L,单位

cd/m2。

11、视觉二重功能:人的视觉具有明视觉功能和暗视觉功能。

12、暗适应:当从明亮的地方进入黑暗环境,或突然关掉灯,要经过一段时间才能看清物体,这就是暗适应现象。明适应:从黑暗环境到明亮环境变化的逐渐习惯过程为~

13、视觉惰性:在外界光作用下,感光细胞内视敏感物质经过曝光染色过程是需要时间的,响应时间大约为40ms;另一方面,当外界光消失后,亮度感觉还会残留一段时间,大约为100ms。

14、颜色包括3个特征参数:亮度、色调、饱和度。

15、色调表示颜色彼此区分特性,不同波长的光辐射在物体上表现出不同色调特性。

16、像素:指构成图像的最小面积单位,具有一定的亮度和色彩特性。

17、发光颜色:发光颜色的衡量方法,可用于发射光谱或显示光谱的峰值及带宽,或用色度坐标表示。显示器件的颜色显示能力,包括颜色的种类、层次和范围。是重要指标。18、收看距离:~可以用绝对值来表示,也可以用于画面高度H的比值来表示。收看电视的距离约为距离屏幕2m,以利于通过眼球四周的肌肉收缩和松弛来调节眼睛的焦点。在现行彩色电视的隔行扫描的场合,以6-8H为宜。在办公自动化中,距离视频显示终端的距离为50cm为宜。

19、周围光线环境周围光线环境主要指观看者所在的水平照度及照明装置。收看电视时四周光线的反射亮度应控制在2 cd/m2

1、黑白CRT显示器的基本结构于工作原理:

黑白CRT即单色CRT,只有单一的电子枪,仅能产生黑白两种颜色。它的主要用途是在电视机中显示图像,以及在工业控制设备中用作监视器。基本结构:圆锥形玻壳、玻壳正面用于显示的荧光屏、封入玻壳中用于发射电子束的电子枪系统、位于玻壳之外控制电子束偏转扫描的磁轭器件。

结构中灯丝、阴极(K)、第一控制栅极(GI或称调制器)、加速器(G2或称屏蔽极)构成发射系统;第二阴极(G3)、焦距极(G4)、高压阳极(G5)构成聚焦系统。原理:工作时,电子枪中阴极(K)被灯丝加热至200K时,阴极(K)大量发射电子。电子束首先由加在第一控制栅极的视频电信号调制,然后经加速和聚焦后,高速轰击荧光屏上的荧光体,荧光体发出可见光。电子束的电流是受显示信号控制的,信号电压高,电子枪发射的电子束流也越大,荧光体发光亮度也越高。最后通过偏转磁轭控制电子束,在荧光屏上从上到下,从左到右依次扫描,从而将原被摄图像或文字完整的显示在荧光屏上。

偏转系统:如果不加偏转电压,经加速、聚焦后具有很高动能的电子束轰击荧光屏时,仅能在荧光屏中心位置产生亮度很高的光电难以成像。为了显示一幅图像必

须让电子束在水平方向和垂直方向上同时偏转,使整个荧光屏上任意一点都能发光形成光栅,这就是~作用。

2、CRT显示器的特点:①价格低②亮度高③对比度高④色域广⑤分辨率高⑥响应速率快⑦视角宽⑧显示版式可以灵活转化⑨寿命长

3、刷新率:刷新率是指显示屏幕刷新的速度,单位Hz,刷新频率越低,图像闪烁和抖动得越厉害,眼睛观看时疲劳得越快。刷新频率越高,图像显示就越自然、越清晰。刷新率又分为水平刷新率和垂直刷新率。

4、色温:色温是表示光源光谱质量最通用的指标。色温是按绝对黑体来定义的,光源的辐射在可见区域和绝对黑体的辐射完全相同时,此时黑体的温度就称此光源的色温。

1、液晶显示器间的主要构成材料为液晶。所谓液晶,是指在某一温度范围内,从外观看属于具有流动性的液体,同时又具有光学双折射的晶体。

2、液晶的分类:溶质液晶和热致液晶。

①有些材料在溶剂中,处于一定的浓度区间便会产生液晶,这类液晶称之为溶质液晶。②把某些有机物加热溶解,由于加热破坏了结晶晶格而形成的液晶称之为热致液晶在热致型液晶中。在热致液晶中,又根据液晶晶相可分为3大类:向列型、近晶型和胆甾型。

3、液晶的物理性质:液晶受扰动时,分子取向有恢复平行排列的能力,称为曲率弹性,弹性系数一般很小。液晶既是抗磁体,又是介电材料,介电各向异性依材料而定,并于频率有关。液晶的电气光学效应包括1液晶的双折射现象2电控双折射效应3动态散射4旋光效应5宾主效应

4、电控双折射效应:对液晶施加电场,使液晶的排列方向发生变化,因为排列方向的改变,按照一定的偏振方向入射的光,将在液晶中发生双折射现象。这一效应表明,液晶的光轴可以由外电场改变,光轴的倾斜随电场的变化而变化,因而两双折射光束间的相位差也随之变化,当入射光为复色光时,出射光的颜色也随之变化。因此液晶具有比晶体灵活多变的电旋光性质。

5、动态散射:当在液晶两极加电压驱动时,由于光电效应,液晶将产生不稳定性,透明的液晶会出现一排排均匀的黑条纹,这些条纹彼此间隔数10微米,可以用作光栅。进一步提高电压,液晶不稳定性加强,出现湍流,从而产生强烈的光散射,透明的液晶变得混浊不透明。断电后液晶又恢复了透明状态,这就是液晶的动态散射。

6、宾主效应:将二向色性燃料掺入液晶中,并均匀混合起来,处在液晶分子中的染料分子将顺着液晶指向矢量方向排列。在电压为0时,燃料分子与液晶分子都平行于基片排列,对可见光有一个吸收峰,当电压达到某一值时,吸收峰值大为降低,使透射光的光谱发生变化。可见,加外电场就能改变液晶盒的颜色,从而实现色彩显示。由于燃料少,且以液晶方向为准,所以燃料为“宾”,液晶为“主”。

7、液晶的双折射效应:双折射现象是液晶的主要特性之一,因折射率的各向异性而发生双折射现象。从而呈现出许多种光学性质:能使入射光的前进方向偏于分子长轴方向;能够改变入射光的偏振状态或方向;能够使入射光以左旋光或右旋光进行反射或透射。

8、液晶显示器件的分类:根据液晶驱动方式分类

①扭曲向列型:上下两片导电玻璃基板,外侧各有一片偏振板,其间注入向列型的液晶,另外在导电膜上涂布一层摩擦后具有极细沟纹的配向膜。液晶分子具有流动特性,顺着沟纹方向排列。以900垂直配置的内部,接近基板沟纹约束力较大,液晶分子会沿着上下极板沟纹方向排列,中间约束力较小,会形成扭曲排列。因使用液晶是向列型液晶且液晶分子扭转90度,故成为~ ②超扭曲向列型: STN型液晶显示器工作原理和TN大致相同,不同的是液晶分子的配向处理和扭曲角度。STN必须做配向处理,使液晶分子与基板表面的初期倾斜角增加,而且液晶分子中加入了微量胆石醇液晶使向列型液晶可以旋转角度800-2700,为TN的2-3倍。9、液晶显示器的特点①低压微功耗;②平板型结构;③被动显示型;④显示信息量大;⑤易于彩色化;⑥无电磁辐射;⑦长寿命

1、发光二极光LED是一种固体的半导体器件,它可以直接把电转化为光。所谓发光二极管是指在当其整流方向施加电压时,有电流注入,电子与空穴复合,其一部分能量变换为光并发射的二极管。LED发光来源于电子与空穴发生复合时放出的能量。作为LED用材料,一是要求电子与空穴的数量要多;二是要求电子与空穴复合时放出的能量应与所需要的发光波长相对应。

2、LED的主要特点:①LED为非相干光,光谱较宽,发射角大;②LED发光颜色非常丰富,通过红、绿、蓝三基色的组合,可以实现全色化③LED辉度高,即使在日光下,也能辨认;④LED单元体积小、重量轻、适用性强;

⑤稳定性好、寿命长、基本上不需要维修。3、LED的主要应用:①指示灯,LED 正在成为指示灯的主要光源;②数字显示用显示器,点矩阵型和字段型两种;③平面显

示器,可进行电视画面显示;④光源,电视机、空调等的遥控器的光源,干涉仪的光源,低速率、短距离光纤通信系统的光源。

4、有机发光二极管:本质上属于电致发光显示器件。有机发光二极管是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件,其原理是通过正负载流子注入有机半导体薄膜后复合产生发光。与液晶显示器件相比,OLED具有全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄、低成本、低功耗、快速响应、宽视角、工作温度范围宽、易于柔性显示等诸多优点。

5、有机发光显示器分类:一是以有机染料和颜料等为发光材料的小分子基OLED,典型的小分子发光材料为Alq;另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子基OLED,简称PLED,典型的高分子发光材料为PPV。

6、有机小分子OLED的原理是:从阴极注入电子,从阳极注入空穴,被注入的电子和空穴在有机层内传输。第一层的作用是传输空穴和阻挡电子,使得没有与空穴复合的电子不能进入正极;第二层是电致发光层,被注入的电子和空穴在有机层内传输,并在发光层内复合,从而激发发光层中的分子产生单重态激子,单重态激子辐射跃迁而发光。

7、OLED发光过程:1电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入2注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送曾向发光层迁移。3电子和空穴复合产生机子4激子在电场作用下迁移,能量传递给发光分子并激发电子从基态跃迁到激发态。5激发态能量通过辐射跃迁,产生光子,释放出能量。

1、等离子体:等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它是除去固、液、气态外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制等离子体,如焊工们用高温等离子体焊接金属。

2、根据等离子体焰温度,可以分为高温等离子体和低温等离子体。

①高温等离子体:温度相当于10^8~10^9K完全电离的等离子体,如太阳、受控热核聚变等离子体;②低温等离子体:包括热等离子体,如电弧、高频和燃烧等离子体;冷等离子体,如稀薄低压辉光放电等离子体和电晕放电等离子体。

3、等离子体主要特征:①气体高度电离。在极限情况下,所有中性粒子都被电离了;②具有很大的带点粒子浓度一般为10^16~10^15个/CM3③等离子体具有电震荡的特征,④等离子体具有加热气体的特征⑤在稳定情况下,气体放电等离子体

中的电场相当弱,并且电子与气体原子进行着频繁的碰撞,因此气体在等离子体中的运动可看作是热运动。

4、等离子体显示单元的发光过程分为4个阶段:★P82图

①预备放电:给扫描/维持电极和维持电极之间加上电压,使单元内的气体开始电离形成放电条件;②开始放电:接着给数据电极与扫描/维持电极之间加上电压,单元内的离子开始放电;③放电发光与维持放电:去掉数据电极上的电压,给扫描/维持电极和维持电极之间加上交流电压,使单元内形成连续放电,从而可以维持发光;④消去放电:去掉加到扫描/维持电极和维持电极之间的交流信号,在单元内变成弱的放电状态,等待下一个帧周期放电发光的激励信号。

1、光波调制:是指改变载波(光波)的振幅、强度、频率、相位、偏振等参数使之携带信息的过程。光频载波调制和无线电载波调制在本质上是一样的,但在调制与解调方式上有所不同。电光调制:电光调制的物理基础是电光效应。电光效应是指物质的折射率因外加电场而发生变化的一种效应

2、声光调制:超声波是一种弹性波,超声波在介质中传播时,将引起介质密度呈疏密交替地变化,其折射率也将发生相应的变化。这样对于入射光波来讲,存在超声波场的介质可以视作一个超声光栅,光栅常数等于声波波长。

3、调Q技术:能够使输出峰值功率达到MW级以上,使分散在数百个小尖峰序列脉冲中辐射出来的能量集中在很短的一个时间间隔内释放(10-9s)。获得巨脉冲

4、锁模技术:锁模技术就是获得超短脉冲的一种技术(10-15—10-12s)。

激光特性:1高方向性和空间相干性2单色性和时间相干性3高亮度和光子简并度

5、高亮度和光子简并度:对激光辐射而言,由于发光的高定向性、高单色性等特点,决定了它具有极高的单色定向亮度值。

对于激光辐射而言,尤其重要的是激光功率或能量可以集中在少数的波型之内,因而具有极高的光子简并度。这是激光区别于普通光源的重要特点,也就是说高的光子简并度是激光的本质,它表示有多少个性质完全相同的光子共处于一个波型之内,这种处于同一光子态的光子数称为光子简并度。

6、气体激光器可分为原子、分子、离子气体激光器3大类。

7、气体激光器特点:

①发射的谱线分布在一个很宽的波长范围内,已经观测到的激光谱线不下万条,波长几乎遍布了从紫外到红外整个区域;

②气体工作物质均匀性比较好,使得输出光束的质量较高;

③气体激光器很容易实现大功率连续输出,如CO2激光器目前可达万瓦级;

④气体激光器转换效率高、工作物质丰富、结构简单和器件成本低。

8、液体激光器可分为两类:有机化合物液体(染料)激光器(简称燃料激光器)和无机化合物激光器(简称无机液体激光器)。

9、染料激光器特点:

①激光波长可调谐且谐调范围较宽;②可产生极短的超短脉冲,脉冲宽度可压缩到3×10-15s;③可获得窄的谱线宽度,线宽可达6×10-5nm,连续染料激光可达10-6nm。

10、激光优点:①单色性好;②方向性好;③亮度高等。

11、激光用于显示的优势:

①激光发射光谱为线谱,色彩分辨率高。色饱和度高,能够显示非常鲜艳而且清晰的颜色;②激光可供选择的谱线(波长)很丰富,可构成大色域色度三角形,能够用来显示丰富的色彩;③激光方向性好,易实现高分辨显示;④激光强度高,可实现高亮度、大屏幕显示。

12、激光显示器件LPD优点:①体积小。②亮度高,颜色鲜明。③制造工艺简单。④功耗低。⑤显示速度快,视角范围广;⑥显示颜色丰富⑦造型灵活。

1、电致变色现象EC:从显示的角度看则是专门指施加电压后物质发生氧化还原反应使颜色发生可逆性的变色现象。

2、场致发射显示FED工作原理:图P114两块平板玻璃之间有200微米的间隙,底板上有一排气管可排气,显示器件的阴极由交叉金属电极网组成,一层金属带连接阴极,另一层正交的金属带连接栅极,两层金属带之间由1微米厚的绝缘层分开,每一个像素由相交的金属带行列交叉点所选通,涂油荧光粉的屏对应于像素安放。每个像素有数千个微电子管,即使有一些发射尖锥失效也不会影响像素显示,这一特点非常有利于提高成品率。如果在这些微尖锥发射阵列上加上矩阵选址电路,就构成了FED。

3、电泳:是指悬浮于液体中的电荷粒子在外电场作用下定向移动并附着在电极上的现象。

4、电泳显示的工作原理:靠浸在透明或彩色液体之中的电离子移动,即通过翻转或流动的微粒子来使像素变亮或变暗,并可以被制作在玻璃、金属或塑料衬底上。

在两块玻璃间夹一层厚约50微米的胶质悬浮体,两块玻璃上都涂有透明导电层,胶质悬浮体由悬浮液、炫富色素微粒及稳定剂或电荷控制剂组成。其中色素微粒由于吸附液体中杂质离子而带同号电荷,当外加电场,微粒便移向一个电极,该电极就呈现色素粒子颜色;一旦电场反向,微粒也反向移动,该电极又变成悬浮液的颜色。

5、铁电陶瓷的主要特征:

①在一定温度范围内存在自发极化,当高于某一居里温度时,自发极化消失,铁电相变为顺电相;②存在电畴;③发生极化状态时,某介电常数-温度特性发生显着变化,出现峰值;

④极化强度随外加电场强度而变化,形成电滞回线;⑤介电常数随外加电场呈非线性变化;

⑥在电场作用下产生电致伸缩或电致应变。

1、实现大屏幕显示途径:①采用单元显示器件按矩阵排布,构成大屏幕显示;②将直观型或背投式显示器按纵、横矩阵排列,构成多影像系统,或称“电视拼接墙”简“电视墙”。大屏幕显示系统要求:1图像亮度2保证足够的图像对比度和灰度等级3清晰度

在机械式中有磁反转,磁泳成像,静电吸引显示等

2、磁反转型:早期采用的基本元件是借助电场力,使被磁化的平板发生反转来实现平板正面和反面内容的二值显示元件。将大量的这种基本元件按矩阵排列,即可构成大型显示屏。

3、静电吸引型:静电吸引方式显示器是依靠静电力对箔的吸引,使其变化位置或变形等,从而改变其对光的反射性,从而进行显示的方法。

4、直观性大画面显示:直观性大画面与前面讲述的将大量发光元件按矩阵排布而构成的大屏幕显示器不同,采用大屏幕拼接墙技术。该技术可以将各类计算机信号、视频信号在大屏幕拼接墙上显示,形成一套功能完整、技术先进的信息管理控制系统。

大屏幕显示墙是由多个电视机以矩阵排列组成一个大显示屏,每个子屏幕显示大图像的一部分,共同显示一个大的图像因大如墙壁,故称为显示墙

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(完整版)光电材料

目录 目录 ------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1前言----------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 有机光电材料 ------------------------------------------------------------------------------ 2 2.1光电材料的分类 --------------------------------------------------------------------- 2 2.2有机光电材料的应用 ---------------------------------------------------------------- 3 2.2.1有机太阳能电池材料--------------------------------------------------------- 3 2.2.2有机电致发光二极管和发光电化学池 --------------------------------------- 4 2.2.3有机生物化学传感器--------------------------------------------------------- 4 2.2.4有机光泵浦激光器 ----------------------------------------------------------- 4 2.2.5有机非线性光学材料--------------------------------------------------------- 5 2.2.6光折变聚合物材料与聚合物信息存储材料 ---------------------------------- 5 2.2.7聚合物光纤------------------------------------------------------------------- 6 2.2.8光敏高分子材料与有机激光敏化体系 --------------------------------------- 6 2.2.9 有机光电导材料 ------------------------------------------------------------- 6 2.2.10 能量转换材料 -------------------------------------------------------------- 7 2.2.11 染料激光器----------------------------------------------------------------- 7 2.2.12 纳米光电材料 -------------------------------------------------------------- 7 3 光电转化性能原理 ------------------------------------------------------------------------- 7 4 光电材料制备方法 ------------------------------------------------------------------------- 8 4.1 激光加热蒸发法 ------------------------------------------------------------------- 8 4.2 溶胶-凝胶法 ---------------------------------------------------------------------- 8 4.3 等离子体化学气相沉积技术(PVCD)------------------------------------------ 9 4.4 激光气相合成法 ------------------------------------------------------------------ 9 5 光电材料的发展前景---------------------------------------------------------------------- 10

光电显示技术期末复习资料

光电显示技术期末复习资料 第一章绪论 (2) 1、光电显示器件有哪些分类? (3) 2、表征显示器件的主要性能指标有哪些? (3) 3、简述色彩再现原理。 (3) 4、人眼的视觉特性 (3) 5、简述人眼的视觉原理。 (4) 第二章液晶显示技术(LCD) (4) 1、简述液晶的种类与特点。 (4) 2、简述热致液晶分类和特点。 (5) 3、试述液晶显示器的特点。 (5) 4、什么是液晶的电光效应? (5) 5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么? 用什么方法克服交叉效应? (5) 6、液晶有哪些主要的物理特性? (5) 7、简述TFT-LCD的工作原理。 (6) 8、简述TN-LCD的基本结构及工作原理。 (6) 9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式? (7) 10、液晶显示控制器有哪些特性? (7) 11、自然光和偏振光的区别是什么?简述偏振光的分类及线偏振光的特点。 (7) 12、LCD结构和显示原理。 (7) 第四章发光二极管LED和有机发光二极管OLED显示技术 (10) 1、简述有机发光二极管显示器发光过程。 (10) 2、以ITO阳极-空穴传输层-发光层-电子传输层-金属阴极结构OLED为 例说明每一功能层的作用,并简述其工作原理。 (10) 3、简述影响OLED发光效率的主要因素和提高发光效率的措施。 (11) 4、OLED如何实现彩色显示? (11) 5、简述LED工作原理。 (11) 6、简述LED驱动方式。 (12) 7、OLED的结构与工作原理。 (12) 8、OLED的特点有哪些? (12) 第六章激光显示技术(LDT) (12) 1、激光具有哪些特性? (13) 2、激光用于显示具有哪些优势? (13) 第七章新型光电显示技术 (13) 1、场致发射显示(FED)结构及工作原理 (13) 2、真空荧光显示器(VFD)结构及工作原理 (14) 第八章大屏幕显示技术 (14) 1、DLP特点及工作原理 (14) 2、LCOS特点及工作原理 (15)

光电显示技术复习题.

第一章绪论 名词解释: 1、明适应:从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程,成为明适应。 2、像素:构成图像的最小单元。 3、对比度:画面上最大亮度和最小亮度之比。 4、灰度:画面上亮度的等级差别。 5、分辨率:单位面积显示像素的数量。 6,亮度:指从给定方向上观察的任意表面的单位投射面积上的发光强度。 简述题: 1、显示器件的主要性能指标? 有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。 2、人眼的视觉特性 光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁 3、直观性光电显示器件,按照设备的形态可分为: (1)电子束型,如CRT ; (2)平板型,如液晶显示器LCD,等离子显示器PDP,电致发光显示器ELD,全彩色LED大屏幕显示器等; (3)数码显示器件。(可供选择:LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等) 4、光电显示器件有哪些分类? 直观型(主动发光型和被动显示型); 投影型(前投式和背投式); 空间成像型. 5、光度学中有哪几个主要物理量?它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量:能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量,单位是流明(lm)。 发光强度:为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小,定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值,除以这个立体角元,所得的商为光源在此方向上的发光强度。单位为坎德拉(cd)。 照度:单位面积上的光通量,单位是勒克斯(lx)。 亮度:单位面积上的发光强度,单位为坎德拉/平方米(cd/m2)。 6、描述彩色光的3个基本参量是什么?各是什么含义? 答:色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的,不同波长产生不同颜色的感觉。色调是彩色最重要的特征,它决定了颜色本质的基本特征。 颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。饱和度是颜色色调的表现程度,它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。在物体反射光的组成中,白色光越少,则它的色彩饱和度越大。 明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应,它的大小是由物体反射系数来决定的,反射系数越大,则物体的明度越大,反之越小。明度是人眼直接感受到的物体明亮程度,可描写人眼主观亮度感觉。 阐述题: 1、试述研究显示技术的意义及显示技术的发展历史。

光电显示技术实验讲义

实验一有机发光器件(OLED)参数测量 一、实验目的: 1.了解有机发光显示器件的工作原理及相关特性; 2.掌握OLED性能参数的测量方法; 二、实验原理简介: 1979年,柯达公司华裔科学家邓青云(Dr. C. W. Tang)博士发现黑暗中的有机蓄电池在发光,对有机发光器件的研究由此开始,邓博士被誉为OLED之父。 OLED (Organic Light Emitting Display,中文名有机发光显示器)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。 图1:OLED结构示意图 与LCD相比,OLED具有主动发光,无视角问题,重量轻,厚度小,高亮度,高发光效率,发光材料丰富,易实现彩色显示,响应速度快,动态画面质量高,使用温度范围广,可实现柔软显示,工艺简单,成本低,抗震能力强等一系列的优点。 如果一个有机层用两个不同的有机层来代替,就可以取得更好的效果:当正极的边界层供应载流子时,负极一侧非常适合输送电子,载流子在两个有机层中间通过时,会受到阻隔,直至会出现反方向运动的载流子,这样,效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后,产生细小的亮点,就能发光。如果有三个有机层,分别用于输送电子、输送载流子和发光,效率就会更高。

为提高电子的注入效率,OLED阴极材料的功函数需尽可能的低,功函数越低,发光亮度越高,使用寿命越长。可以使用Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等单层金属阴极,也可以将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成合金阴极。如Mg: Ag(10: 1),Li:Al (0.6%Li),功函数分别为3.7eV和3.2eV,合金阴极可以提高器件的量子效率和稳定性,同时能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。此外还有层状阴极和掺杂复合型电极。层状阴极由一层极薄的绝缘材料如LiF, Li2O,MgO,Al2O3等和外面一层较厚的Al组成,其电子注入性能较纯Al电极高,可得到更高的发光效率和更好的I-V特性曲线。掺杂复合型电极将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间,可大大改善器件性能,其典型器件是ITO/NPD/AlQ/AlQ(Li)/Al,最大亮度可达30000Cd/m2,如无掺Li层器件,亮度为3400Cd/m2。 为提高空穴的注入效率,要求阳极的功函数尽可能高。作为显示器件还要求阳极透明,一般采用的有Au、透明导电聚合物(如聚苯胺)和ITO导电玻璃,常用ITO玻璃。 载流子输送层主要是空穴输送材料(HTM)和电子输运材料(ETM)。空穴输送材料(HTM)需要有高的热稳定性,与阳极形成小的势垒,能真空蒸镀形成无针孔薄膜。最常用的HTM均为芳香多胺类化合物,主要是三芳胺衍生物。TPD:N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-二苯基-1,1′-二苯基-4,4′-二胺NPD: N,N′-双(1-奈基)-N,N′-二苯基-1,1′-二苯基-4,4′-二胺。电子输运材料(ETM)要求有适当的电子输运能力,有好的成膜性和稳定性。ETM一般采用具有大的共扼平面的芳香族化合物如8-羟基喹啉铝(AlQ),1,2,4一三唑衍生物(1,2, 4-Triazoles,TAZ),PBD,Beq2,DPVBi等,它们同时又是好的发光材料。 OLED的发光材料应满足下列条件: 1)高量子效率的荧光特性,荧光光谱主要分布400-700nm可见光区域。 2)良好的半导体特性,即具有高的导电率,能传导电子或空穴或两者兼有。 3)好的成膜性,在几十纳米的薄层中不产生针孔。 4)良好的热稳定性。 按化合物的分子结构,有机发光材料一般分为两大类: 1) 高分子聚合物,分子量10000-100000,通常是导电共轭聚合物或半导体共轭聚合物,可用旋涂方法成膜,制作简单,成本低,但其纯度不易提高,在耐久性,亮度和颜色方面比小分子有机化合物差。 2) 小分子有机化合物,分子量为500-2000,能用真空蒸镀方法成膜,按分子结构又分为两类:有机小分子化合物和配合物。 有机小分子发光材料主要为有机染料,具有化学修饰性强,选择范围广,易于提纯,量子效率高,可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色发射峰等优点,但大多数有机染料在固态时存在浓度淬灭等问题,导致发射峰变宽或红移,所以一般将它们以低浓度方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中,主体材料通常与ETM和HTM层采用相同的材料。掺杂的有机染料,应满足以下条件: a. 具有高的荧光量子效率 b. 染料的吸收光谱与主体的发射光谱有好的重叠,即主体与染料能量适配,从主体到染料能有效地能量传递; c. 红绿兰色的发射峰尽可能窄,以获得好的色纯;

光电功能材料知识点剖析

知识点补遗 1,光电功能材料按物质分类 答:根据材料的物质性进行分类:金属功能材料;无机非金属功能材料;有机功能材料;复合功能材料。 2,晶体的主要特征有哪些? 答:晶体在宏观上的基本特性:自范性、均一性、对称性、异向性、稳定性。自范性:是指晶体具有自发地形成封闭的几何多面体外形,并以此为其占有空间范围的性质。 均一性:晶体在它的各个不同部分上表现出相同性质的特性,是晶体内部粒子规则排列的反映。 异向性:晶体内部粒子沿不同方向有不同的排列情况,从而导致在不同方向上表现出不同的宏观性质。 对称性:晶体的性质在某一方向上有规律地周期的出现 稳定性: 3,介电晶体的效应有哪些?分别有多少个点群? 答: (1)压电效应:压电模量,三阶张量,非中心对称晶体。 (2)电致伸缩效应:电致伸缩稀疏,四阶张量, 所有晶体。 (3)热释电效应:热释电稀疏,一介张量,极性 晶体,可自发计划。 (4)铁电晶体:自发极化能随外加电场改变的晶 体。 各种介电晶体(数字表示此类性质的晶类数): 压电效应: 晶体在受到机械应力的作用时,在其表面上会出现电荷,成为正压电效应。应力是二阶对称张量,其两个下标可以对调,压电模量是三阶张量,从而导致压 电模量中的后两个下标可以对调,此时压电效应可以写成: 逆压电效应:当电场加到具有压电效应的晶体上时,晶体将发生应变。 电致伸缩效应 当作用在晶体上的电场很强时,晶体的应变与电场不是线性关系,必须考虑

平方项,引起应变中的平方项称为电致伸缩效应。, iljk V 成 为电致伸缩系数。 热释电效应 晶体在温度发生变化时,产生极化现象,或其极化强度发生变化,称为热释电效应。当温度较小时,晶体极化强度变化与温度为线性关系。 电热效应:热释电效应的逆效应,即将某种热释电晶体置于电场中,会观察到温度变化。热释电材料主要用于红外探测。 晶体的铁电性质 在外场的作用下,自发极化的方向可以逆转或可以重新取向的热释电晶体。 铁电晶体的分类: (1)无序-有序型铁电晶体(软铁电体) (2)位移型铁电体(硬铁电体):含有氧八面体构造基元者,也称钙铁矿型铁电体,如铌酸锂、钛酸钡等。 铁电体的宏观特性: (1)电滞回线:铁电体和非铁电体的判据。 非铁电晶体:P-E 关系为线性的。 铁电晶体:P-E 存在电滞回线。 (2)居里温度:晶体的铁电性质在一定的温度范围内存在,如钛酸钡晶体,温度低于120摄氏度是铁电项,高于120摄氏度铁电性消失。实际上是一个相变过程。 部分铁电晶体没有居里温度点,因为未达到相变温度时晶体已经溶解。 4,光率体的表达式和特征,三个轴与椭球截距的意义,折射率面,不沿主轴方向,通过晶体后引起的光程差的判定。 答:上册P-31 5,晶体的非线性光学——香味匹配条件以及实现相位匹配的途径(一种) 答:当激光的光强较强时,其通过物质时,物质内部极化率的非线性响应会对光波产生反作用,可能产生入射光波在和频和差频处的谐波,这种与强光有关不同于非线性光学现象的效应称为非线性效应。 混频效应:和频、差频 当作用于晶体的光场包含两种不同的频率ω1和ω2时,就会产生第三种频率ω 3的光, ω3 =ω1 +ω2相加的称为和频,ω3 =ω1 ?ω2相减的称为差频。 位相匹配: 在二级非线性极化的倍频过程中,入射光波在它经过的各个地方产生二次极化波,各个位置的二次极化波都发射出二次谐波,这些二次谐波在晶体中传播并相互于涉,相互干涉的结果,就是在 实验中观察到的二次谐波强度.这个强度与这些二次谐波的位相差有关.如果位相差为零,即各个二次谐波的位相一致,则相干加强,我们就能观察到产生的二次谐波.反之,则相干相消,我们就观察不到二次谐波。只有当入射光波的传播

光电显示技术课程标准

广州康大职业技术学院 《光电显示技术》课程标准 一、基本信息 适用对象:应用电子技术专业学生 制定时间:2010年6月 学分:3 学时:56 课程代码: 所属系部:自动化系 制定人:吴闽 批准人:陶廷甫 二、课程的目标 1、专业能力目标 (1)掌握光电显示技术的基本原理,各种显示器件的驱动方法,相应的电路技术、特性与应用。 (2)从工程技术应用的角度出发,使学生掌握常见半导体光电器件的工作原理,理解半导体光电器件中的基本物理概念。 (3)了解半导体光电器件的发展水平,为后读课程学习和工程的实践应用打下基础。 2、方法能力目标 (1)通过本课程的学习,应使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识。 (2)培养学生分析和解决工程技术问题的能力,为进一步学习相关专业课程打下基础。 3、社会能力目标 (1)灵活运用已学理论知识,分析问题和解决问题的能力; (2)敢为人先、勇于创新的开拓精神。 (3)学习和掌握最新专业知识的能力。 三、整体教学设计思路 1、课程定位 本课程重点介绍电子显示技术及其在各领域的应用,对现有的电子显示技术进行了全面的讲解和比较,重点介绍了液晶显示;等离子体显示;发光二极管显示;激光显示等显示技术,并介绍了与显示技术有关的人眼生理学、光度学、色度学及显示系统参数、图像质量评价等内容。主要内容

有:绪论;视觉特性与光度学、色度学原理;显示系统的要求与图象质量评价;真空阴极射线管显示技术;液晶显示;等离子体显示;电致发光显示;发光二极管显示;激光显示;投影显示等。 2、课程开发思路 激光器的发明,解决了光频载波的产生问题,从此电子技术的各种基本概念几乎都移植到了光频段,电子学与光学之间的鸿沟在概念上消失了,产生了光频段的电子技术,即光电子技术。当然由于波段不同,电子学波段和光频段在相应器件的结构上完全不同。尽管如此,从电子学频段扩展的意义上讲,光电子技术就是电子技术在光频段的开拓和发展;从技术发展的角度上讲,光电子技术也是电子技术与光学技术相结合的产物。为了使这门课程的教学达到预定的能力目标,在课程教学内容的选取上,从使用者的角度出发,坚持理论联系实际,以技术应用为主,着眼于提高学生选择正确的光电器件、解决实际工程中检测项目的目的来实施教学。 四、教学内容 1.学时分配

光电显示技术论文

光电显示技术的现状和发展趋势的分析 姓名:娄展卿学号:院系:新闻传播院 摘要:光电显示技术的简介。分析中国光电显示市场现状以及发展趋势。介绍光电显示技术的类型及其主流产品。介绍一些有较好发展前景的未成熟技术。 关键字:光电显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技术;发展现状;前景。 一光电显示技术简介:光电显示技术是多学科的交叉综合技术,主要有: 1、阴极射线管(Cathode Ray Tube-CRT)。是传统的光电信息显示器件,它显示质量优良,制作和驱动比较简单,有很好的性能价格比,但同时它也有一些严重的缺点,如有电压高、软x-射线、体积大、笨重、可靠性不高等。 2、液晶显示(Liquid Crystal-LC)。液晶是一种介于固体于液态之间的有机化合物,兼有液体的流动性与固体的光学性质,即现在的液晶显示器LCD。 3、等离子体显示(Plasma Display Panel-PDP)。等离子体显示是利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是有大量小型日光灯排列构成的。等离子体显示技术成为近年来人们看好的未来大屏幕平板显示的主流。 4、电致发光(Electro Luminescnce Diode-ELD)等。或场致发光显示-Field Emitting Tube,FET,是另一种很有发展前途的平板显示器件,它是将电能直接转换成光能的一种物理现象。 1.1阴极射线管(CRT) 阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。电子枪发射出一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。CRT显示图像是是不断连续刷新着的,因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛疲劳损坏视力。 CRT有黑白和彩色两种,黑白的显像管构造相对简单。图1.为黑白显像管的构造示意图。

电子信息材料PPT

如有你有帮助,请购买下载,谢谢! 1页 电子信息材料PPT 版 0 电子信息材料-绪论 21世纪是信息时代 ●21世纪将全面进入信息时代 ●当前信息的发展以多媒体和数字化为主要特征 ●人类进入了3T 时代 →处理、传输、存储超高容量信息(Tb 即1012bits ) →超高速信息流(Tb/s ) →高频响应(THz ) 信息技术的发展趋势 ●信息技术的几个主要方面: 获取、传输、存储、显示、处理 ●信息技术是依靠电子学和微电子学技术发展 ●信息技术=电子信息技术 ●信息的载体:电子→光电子→光子 20世纪 → 21世纪 →最重要的信息材料:微电子材料 →发展最快的信息材料:光电子材料 →最有前途的信息材料:光子材料 信息技术发展的几个主要方面及相关材料 ●信息材料是信息技术发展的基础和先导 ●以大规模继承电路为基础的电子计算机技术仍是信息处理的而主要技术。DRAM 发展趋势:光刻线愈来愈小(纳米级) ●电子在小于0.1um (纳米范畴)的器件内部的输运和散射会呈现量子化特性,设计器件时要运用量子力学理论。 ●固态纳米器件分类:量子点器件、共振隧穿器件、库伦阻塞效应单电子器件 ●开关、存储器、光电转换元件一般用波导连成回路 ●目前光学器件都是立足于III-V 族半导体化合物材 料,开拓硅基材料,如SiGe/Si 的量子化材料很有前途 ●通讯技术的重大进步:光纤通讯代替电缆和微波通讯(以光子作为信息的载体) ●光纤通讯特点:高容量、无中继传输 ●关键技术:光学放大器、波分复用技术 ●第五代光纤通讯方式: →以相位调制方式和查分检测方式的相干光光纤通信 →理想的光纤内,“孤立子”可以无限传播 →光通信窗口波长移向更长波段(2um-5um ),可使光纤的散射损耗更低 →相干光通信、孤立子光通信和超长波长红外光通信是可预见的第五代光通信 ●发展新材料始终是光通信中的核心问题 ●光纤放大器的材料要满足高的宽频带增益,并能应用于不同的通信窗口(1.3um-1.55um ) ●提高磁存储密度主要依赖于改进磁介质材料 ●写入头要求更高的磁矩,读出头要求更高的磁电阻 ●光存储技术特点: →存储寿命长 →能非接触式读、写和擦 →信息的信噪比(CNR )高 →信息位的价格低 ●短波长记录的高密度光盘存储介质分类: →磁光存储介质 →相变型存储介质 →波长吸收范围更短的有机存储介质 ●光存储主要发展方向: →利用近场光学扫描显微镜进行高密度信息存储 →运用角度多功、波长多功、空间多功与移动多功等的全信息存储 →发展三维存储技术 信息显示技术 ●阴极射线管(CRT ) ●平板显示技术 ●液晶显示技术:有源矩阵型(AML )、双端装置型(TTD ) 薄膜晶体管(TFT ) ●场致发射显示(FED ):只能用于较小的显示器 ●等离子体显示(PDP ) 探测器与传感器材料 ●按光电转换方式光电探测器可分为光电导型、光生伏打型(势垒型)和热电偶型。 ●光电探测器最大的进展: →用超晶格(量子阱)结构提高了量子效率、响应时间和集成度。 →制成探测器阵列,可以用作成像探测 ●传感器材料主要分两类:半导体传感器材料和光纤传感器材料。 激光材料 ●GaN 是能够获得最短波长的半导体激光器 ●通过量子阱中的量子级联而发展的中红外半导体激光器 光功能材料 ●主要是无机非线性光学晶体:KTP 、BBO 、LBO 、LiNbO 3、K(Ta ,Nb)O 3 ●三次非线性光学材料:声光玻璃和磁光玻璃 1 微电子芯片技术发展对材料的需求 概述 ●21世纪的微电子技术将从目前的3G 逐步发展到3T ●微电子技术的进展有赖于材料科学和技术的巨大贡献: →集成电路本身是制造在各相关体或薄膜材料之上 →制造过程中也涉及到一系列材料问题 衬底材料 ●半导体衬底材料是发展微电子产业的基础 ●集成电路对硅材料的主要要求及发展趋势: →晶片(wafer )直径越来越大

半导体光电信息功能材料的研究进展

半导体光电信息功能材料的研究进 展 关于《半导体光电信息功能材料的研究进展》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。近年来,随着光电信息技术产业的迅速发展,对从业人员和人才的需求逐年增多,因而对光电信息技术基本知识的需求量也在增加。 摘要:21世纪是高速发展的信息时代,在这个飞速发展的时代中,光电信息功能得到了前所未有的发展,它在信息的产生,

信息的存储以及信息的传输方面扮演着越来越不可或缺的角色。本文就半导体光电信息功能的研究进展做出了简要分析,希望能对半导体光电信息功能材料的普及发挥作用。 关键词:半导体;研究与创新;光电信息功能材料 前言 从远古到现代,从石器时代到如今的信息时代,历史的发展表明信息科学技术发展的先导和基础是半导体信息功能材料的进步,伴随着时代发展的特征,我们可以很容易的分析出,光电信息功能材料在方方面面深刻的影响着人类的生产和生活方式。现如今,随着光电信息功能材料的不断普及以及各行各业的的综合应用,其技术得到了光速的更新,例如其信息的存储已不再受低级别的限制,其存储量已被提高到KT级别,当然为了使之更好地适应社会,发挥出更大的作用,生产商与使用者对光电信息功能材料的研究与创新从未停止。光电信息功能材料的发展,同样也与国家生产力的发展有着密切的联系,它是国家经济发展的根本保障之一。对于目前正处在快速发展中的我国来说,大力发

展半导体光电信息功能材料十分必要。 一、半导体光电信息材料简述 科学技术之所以得到不断发展的原因之一,便是有着信息研究材料的支持,人类对不同材料的研究与创新,是科学技术飞速发展,科学规律不断修正完善的基础。20世纪60~70年代,光导纤维材料和以砷化镓为基础的半导体激光器的发明,是人们进入了光纤通信,高速、宽带信息网络的时代。半导体光电材料――半导体是一种介于绝缘体导体之间的材料,半导体光电材料可以将光能转化为电能,同样也可以将电能转化为光能,并且可以处理加工和扩大光电信号。在当今社会,其应用正在逐步得到普及。半导体信息光电材料,对于我们来说并不陌生,其存在于我们的日常生活中,并且无时无刻的不在影响着我们,所以我们应正确的认识半导体信息光电材料,并且可以为半导体光电信息材料的发展贡献出自己的力量。 二、半导体光电信息材料研究的必要性

《光电子技术》考试试卷

《光电子技术》期末考试试卷(A卷) 一、选择题(20分,2分/题) 1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有(abcd ) A.信息通信 B.宇宙探测 C.军事国防 D.灾害救援 2、激光器的构成一般由(a )组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子 3、光波在大气中传播时,引起的能量衰减与(abcd )有关 A.分子及气溶胶的吸收和散射 B.空气折射率不均匀 C.光波与气体分子相互作用 D.空气中分子组成和含量 4、2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( a ) A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好 5、激光调制器主要有(abc ) A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 6、电光晶体的非线性电光效应主要与(ac )有关 A.外加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量 7、激光调制按其调制的性质有(cd ) A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光强调制 8、光电探测器有(abc ) A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 9、CCD 摄像器件的信息是靠( b )存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 10、LCD显示器,可以分为(abcd ) A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型

西南科技大学2009—2010学年第1学期 《 光电子技术》期末考试试卷(A ) 二、判断题(20分,2分/题,对用“√”、错用“×”标记) 11、世界上第一台激光器是固体激光器。 ( T ) 12、在辐射度学中,辐射能量Q 是基本的能量单位,用J(焦耳)来度量。 ( T ) 13、在声光晶体中,超声场作用像一个光学的“相位光栅”,其光栅常数等于光波波长λ。 ( F ) 14、在磁光晶体中,当磁化强度较弱时,旋光率α 与外加磁场强度是成正比关系。( T ) 15、为了获得线性电光调制,通过引入一个固定2/π相位延迟,一般该调制器的电压偏置 在T =50%的工作点上。 ( T ) 16、在磁光调制中的磁性膜表面用光刻方法制作一条金属蛇形线路,主要为了实现交替变 化的磁场。 ( T ) 17、探测器的量子效率就是在某一特定波长上,每秒钟内产生的光电子数与入射光量子数 之比。 ( T ) 18、二代像增强器以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级联耦合的像增强器。( F ) 19、阴极射线管的电子枪的作用是产生辉亮信号和彩色显示。 ( F ) 20、等离子体显示主要是通过电流激发气体,使其发出肉眼看不见的紫外光碰击后面的玻 璃上的红、绿、蓝三色荧光体,它们再发出我们在显示器上所看到的可见光。( T ) 三、填空题(10分,1分/题) 21、红外辐射其波长范围在 0.76~1000um 。 22、光纤通信中常用的光源波长为 850 1310 1550um 。 23、在t J t P t E E ??-??-=??+????????μμμε22220中,对于半导体而言,起主要作用是 t t P ?-??-??μμ22 。

最新光电显示技术实验讲义

光电显示技术实验讲 义

实验一有机发光器件(OLED)参数测量 一、实验目的: 1.了解有机发光显示器件的工作原理及相关特性; 2.掌握OLED性能参数的测量方法; 二、实验原理简介: 1979年,柯达公司华裔科学家邓青云(Dr. C. W. Tang)博士发现黑暗中的有机蓄电池在发光,对有机发光器件的研究由此开始,邓博士被誉为OLED之父。 OLED (Organic Light Emitting Display,中文名有机发光显示器)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。

图1:OLED结构示意图 与LCD相比,OLED具有主动发光,无视角问题,重量轻,厚度小,高亮度,高发光效率,发光材料丰富,易实现彩色显示,响应速度快,动态画面质量高,使用温度范围广,可实现柔软显示,工艺简单,成本低,抗震能力强等一系列的优点。 如果一个有机层用两个不同的有机层来代替,就可以取得更好的效果:当正极的边界层供应载流子时,负极一侧非常适合输送电子,载流子在两个有机层中间通过时,会受到阻隔,直至会出现反方向运动的载流子,这样,效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后,产生细小的亮点,就能发光。如果有三个有机层,分别用于输送电子、输送载流子和发光,效率就会更高。 为提高电子的注入效率,OLED阴极材料的功函数需尽可能的低,功函数越低,发光亮度越高,使用寿命越长。可以使用Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等单层金属阴极,也可以将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成合金阴极。如Mg: Ag(10: 1),Li:Al (0.6%Li),功函数分别

材料—电子信息材料

材料科学与工程专业(电子信息材料方向)培养方案专业负责人:刘敬松分管院长:霍冀川院学术委员会主任:卢忠远 一、修业年限及授予学位名称 学制4年,最低毕业学分170,允许学习年限为3-6年。授予工学学士学位。 二、培养目标 本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备人文社会科学、自然科学、计算机基础、材料科学、材料工程、电子测量等方面的基本理论与基本知识,具有从事电子材料与器件生产和开发的基本能力,能在生产企业、科研院所等单位从事电子材料及器件生产、检验、设计、开发与研究等方面工作的应用型高级工程技术人才 三、培养规格及要求 本专业学生在学习数学、物理、外语、计算机和人文社会科学知识的基础上,主要学习材料科学基础、固体物理、电介质物理、半导体物理、电子材料工艺学、现代材料分析测试技术、电子材料测量技术的基本理论和基本知识,受到工程师的基本训练,掌握运用现代理论和先进科技手段,具有解决电子材料及器件生产中工程问题的基本能力,并能够进行新型电子材料与器件的开发与研制。 毕业生应能获得以下几方面的知识和能力: 1、掌握材料科学与工程的基本理论和基本知识; 2、掌握电子材料合成与制备的基本方法;掌握电子材料微观结构分析表征的常用技术和电性能的测试方法; 3、具有对电子材料微观结构与电性能进行综合分析的初步能力;具有电子材料应用设计、电子器件生产与检测的初步能力;具有解决产品生产中各种工艺问题的能力;具有新型电子材料及器件开发与研制的初步能力; 4、了解电子材料及器件的理论前沿与技术发展动态;并具有较强的自学能力,了解信息技术、微电子学等相关交叉学科的基本知识; 掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究能力和一定的实际工作能力。 四、主干学科与专业主干课程 主干学科:材料科学与工程、电子信息材料 专业主干课程:高等数学、大学物理、外语、无机与分析化学、材料科学基础、材料科学基础实验、半导体物理、固体物理、电介质物理、电子陶瓷、电子材料综合实验 五、学位课程 高等数学、综合外语、VB程序设计、无机与分析化学、物理化学、材料科学基础、材料科学基础A实验、固体物理、电介质物理、电子信息材料综合实验 六、学分分配 类别 公共基础学科基础专业 合计 其中 选修 其中 实践必修选修小计必修选修小计必修选修小计 理论课程学分59 16 75 22.5 22.5 25 18.5 43.5 141 34.5 15 集中实践学分 5 1 6 0 0 21 2 23 29 3 29 学分合计64 17 81 22.5 22.5 46 20.5 66.5 170 37.5 44 比例%37.6 10.0 47.6 13.2 13.2 27.1 12.1 39.1 100 22.1 25.9

光电显示技术

光电显示技术复习 第一章绪论 一、显示的概念:对信息的表示。 二、名词翻译: LED 发光二极管(light emitting diode) LCD 液晶显示器(liquid crystal display) CRT 阴极射线管(cathode ray tube) ITO纳米铟锡氧化物(Indium Tin Oxide ) TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) OLED有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode) PDP等离子显示器(Plasma display panel) 三、光电显示器件分类: (1)直观型:把显示设备上出现的视觉信息直接观看的方式称为直观型 电子束型:采用适当的电路控制真空管内的电子束,使其在荧光屏上激发荧光粉发光形成图像或文字。CRT 平板型:厚度小于显示屏对角线尺寸的1/4,如LCD,PDP。优点是使用上方便,大型、小型、微型都很适用可在有限面积上容纳最大信息 量,且适于大批量生产。 数码显示器件:小型电子设备中显示0~9或A~Z的显示器件。LED,体 积小,耗电少。 (2)投影型:由显示设备或者光控装置所产生的比较小的光信息经过一定的光学系统放大投射到大屏幕后收看的方式称为投影型。

前投式:类似电影,用于公共场合。 背投式:从投射光反方向观看屏幕透射光,适于家用。 (3)空间成像型:采用某种光学手段在空间形成可供观看的方式。 主动发光型 被动显示型LCD 四、光的基本特性 (1)光通量:Φ(lm)单位时间发出的光量。 (2)光照度:E(lx=lm/m2)单位受光面积上所接受的光通量。 E=dΦ/dS (3)发光强度:I(cd=lm/sr)光源在给定方向的单位立体角辐射的光通量。 I=dΦ/dω (4)亮度:L(cd/m2)垂直于传播方向单位面积上的发光强度。 L=dΦ/(dS*cosθ*dω) 五、三基色原理 三基色:红绿蓝 混合:红+绿=黄;绿+蓝=青;红+蓝=紫;红+绿+蓝=白 六、显示器的主要性能指标 (1)像素:构成图像的最小面积。 (2)亮度:从给定方向上观察的任意表面的单位投影面积上的发光强度。 (3)亮度均匀性:反映显示器件在不同展示区域所产生的亮度的均匀性。 (4)对比度和灰度 对比度:画面上最大亮度和最小亮度之比。 灰度:画面上亮度的等级差别。 (5)分辨率:单位面积像素的数量。 (6)清晰度和分辨力 清晰度:人眼能察觉到的图像细节清晰的程度。用光栅高度(帧高)范围内能

电子信息材料

半导体材料的发展现状及未来展望 智能1601 41623405 吕懿 前言: 半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm 范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料,支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。半导体材料及应用已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。 1、 第3代半导体材料及应用 半导体材料的发展可以划分为三个时代。 第1代半导体材料以硅(Si)和锗(Ge)等元素半导体材料为代表,奠定了微电子产业基础。其典型应用是集成电路(Integrated Circuit,IC),主要应用于低压、低频、低功率晶体管和探测器,在未来一段时间,硅材料的主导地位仍将存在。但硅材料的物理性质限制了其在高压和高频电子器件上的应用。 第2代半导体材料以GaAs和磷化锢(InP)为代表,奠定了信息产业基础。GaAs材料的电子迁移率是Si的6倍,具有直接带隙,故其器件相对Si器件具有高频、高速的性能,被公认为是很合适的通信用半导体材料。同时,其在军事电子系统中的应用日益广泛且不可替代。 然而,由于禁带宽度范围不够大、击穿电场较低,限制了其在高 温、高频和高功率器件领域的应用。另外,GaAs材料具有毒性,对环境和人类健康存在威胁。 第3代半导体材料是指带隙宽度明显大于Si(1.1eV)和GaAs(1.4eV)的宽禁带半导体材料(2.0-6.0eV),包括III族氮化物〔如氮化稼 (GaN)、氮化铝(A1N)等〕,碳化硅(SiC),宽禁带氧化物〔(如氧化锌(ZnO)、氧化稼(Ga2O3)、钙钦矿(CaTiO3)等)〕及金刚石薄膜等宽禁带半导体材料。与第1代、第2代半导体材料相比,第3代半导体材料禁带宽度大,具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优越性质,第3代半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行,而且在高电压、高频率状态下更为可靠,此外还能以较少的电能消耗,获得更高的运行能力。 第3代半导体材料主要有3大应用领域:电力电子、微波射频和光电子。产业链主要包括材料、器件和应用环节,具体如图1所示。它具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,是固态光源、下一代射频和电力电子器件的“核心”,在半导体照明、消费类电子、5G移动通信、新能源汽

光电信息功能材料与量子物理研究

光电信息功能材料与量子物理研究 现就光电信息功能材料的重要性作为研究的基础,着重就光电信息功能材料和量子物理进行阐述,根据二者之间的关系,提出相关的理论。 标签:光电信息;功能材料;量子;物理 随着社会经济的不断发展,信息技术的进步,出现了一种光电信息功能材料,所谓信息功能其实就是指信息的传输、存储、接受显示、控制、产生以及转换的能力,其主要的技术指标包括:大容量传输、多功能、高速度以及低能量的消耗等。近年来,随着光电信息技术的结合,使信息技术的发展水平越来越高,其传输速度已经达到了Gbot,大容量的数码储存已经达到了KT级别,实现了声音、图像和数据三位一体的功能,有效降低能量的损耗,并逐渐向微观物理发展。因此,在研究光电信息功能材料的时候,必须要以量子物理作为其支撑。现就光电信息功能材料的重要性作为其研究的基础,具体阐述量子物理在光电功能材料中的重要性。 1 光电信息功能材料的概述 在科学技术发展过程中,材料研究一直都是技术发展的先导,同时也是发现和完善科学规律等的重要基础。人们在生存和发展的过程中,不断地向物质世界索取财富,而这就是技术和科学发展的最终目标,怎样才能将这些物质转化为我们自己的财富,首先要对物质运动的规律进行探索和总结,以此来找寻转化为物质财富的方法,其前者主要是指科学,后者则是指技术,在这个基础上来进行材料的研究。 随着量子论的发展,给予了人们最为直接的启示就是揭示了原子中电子的运动规律,尤其是原子最外层价的电子运动规律,其中首先开发应用的是一种金属性的材料,主要包括不锈钢、特殊钢材、黑色和有色合金等金属材料,使电磁场能量的应用逐渐进入到了电子层次微观物理的范畴内。同时量子论还提出了固体中的电子能带理论,准确揭示了固体材料中的电子能带结构的分布规律,从电子运动微观物理的机制区别了绝缘体、半导体和金属,开发出了一种新型的半导体材料,使电子学材料逐渐进入到了电子信息功能材料的范畴内。随着半导体材料的开发和研究,在60~70年代,开始出现了一种电子技术,这种电子技术主要是通过固体电子学器件的更新,形成一种电子气类型的电子学器件,并在此基础上发展成为的电子回路集成化技术和电子学器件的小型化,以及目前的超大规模的集成电路以及高速轻巧的电脑,使社会开始向电子技术时代发展,改变了传统的测量检测技术、通信技术以及其他的信息处理技术,奠定了信息技术的基础。 随着半导体的开发和利用,电子材料的科学地位已经变得越来越重要,研究材料不仅是科学发现的先导,同时也是完善科学的实验对象,是开发技术的物资基础,贯穿于科学技术的整个过程。此外,随着光纤技术的兴起,光纤技术和激光技术的结合,为信息技術的发展奠定了一个更为牢固的基础。由于光集成技术

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