一种非主动发光型显示板制造技术

一种非主动发光型显示板，包括前基板、光调制器阵列、后基板、背光源，在前基板的下表面等间距平行排列有条状的扫描电极，在后基板的上表面等间距平行排列有条状的寻址电极，光调制器阵列封装在前基板与后基板之间，光调制器阵列由按阵列排列的光调制器组成。本实用新型专利技术应用了光学量子隧道效应和逆压电效应的光调制器阵列，工作时由前、后基板上的电极控制光调制器阵列对背光源提供的外光源进行调制，从而达到显示信息的目的，具有制造工艺简单，工作效率高的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及非主动发光型显示面板，尤其涉及一种应用了光学量子隧道效应和逆压电效应的光调制器阵列。具体地说是利用ー种新型光调制器阵列对外光源进行调制而使其达到显示的目的的一种非主动发光型显示板。
技术介绍
目前电子显示器可分为主动发光型和非主动发光型。前者是利用信息来调制各像素的发光亮度和顔色，进行直接显示；后者本身不发光，而是利用信息调制外光源而使其达到显示的目的。在自然界中，人类所获得的视觉信息中，90%以上是靠外部物体的反射光，而并非物体本身的发光，所以被动显示更适合于人眼视觉，不易引起眼部疲劳。液晶显示板是目前常用的一种非主动发光型显示面板，下面简述其工作原理。液 晶是ー种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性分子排列的有机化合物，如果把它加热会呈现透明状的液体状态，把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。正是由于它的这种特性，所以被称之为液晶。液晶电视是在两张玻璃之间的液晶内，加入电压，通过分子排列变化及曲折变化来控制背光源的光线透过与否在需要的地方让光线透过，不需要的地方阻断光线，从而显示画面。以扭曲向列型液晶为例，如图I、图2所示，液晶盒两侧有偏振片，其中上方的偏振片为线性起偏器，下方的偏振片为线性检偏器。他们的偏光轴互相平行，并都与液晶盒顶部基片内表面处的液晶分子去向一致。当未加外电场时，入射光到达盒的底部时，光的偏振面将与检偏器的偏光轴垂直，光线被检偏器挡住，从背面看过去液晶盒不透明，如图I所示。外加电场后，入射光经过液晶盒时不发生偏转，能从检偏器穿过，液晶盒仿佛是透明的，如图2所示。当液晶分子介于这两个状态之间时，光线具有一定的透过率。为了提高显示效果，目前液晶显示板通过薄膜场效应晶体管阵列进行有源驱动。液晶显示板的工作原理决定了这种器件具有一定的缺陷1，结构十分复杂，薄膜场效应晶体管阵列制作エ艺要求高，成品率低；2，由于背光源发出的光都要通过ー个起偏器，将自然光转换成偏振光，所以造成损失一半的光能量，使得面板的发光效率不高，造成能耗较高，渐渐难以满足能耗标准的要求；3，电光响应速度慢，因此在动态图像方面的表现不理想，会出现拖尾等现象；4，光透过和关闭都不彻底，即开状态时仍有光被阻挡，关状态时仍有光透过，使得面板对比度差；5，由各个方向观看显示板时，液晶分子排列不一样，造成透过光线也不一祥，所以可视角度小。当电磁波从折射率为Ii1介质射入折射率为n2的介质，入射角a 与折射角a 2满足折射定律n-sin a i = n2*sin a 2。若Ii1大于n2,则a 2大于a i，即当电磁波从光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角。当入射角为某ー数值时，折射角将等于90°，此入射角称临界角。临界角c = arcsin(Ii2Ai1)。这时在光疏介质中将不出现折射波。若入射角大于临界角，则无折射，全部电磁波均返回到光密介质，此现象称为全反射。这时没有电磁波射出到光疏介质中，但光疏介质中产生了某种波的扰动，这种波被称为瞬逝波，它不携带任何能量，这种波的扰动随着离界面距离的增加而迅速减弱至消失。由数学计算可得，这种波的电场强度可以表示为 . *i ^exp--.-I ニけexuu ---x — r s1\ f 『 I I I I T H *J其中光密介质中物理量下标为1，光疏介质中物理量下标为2或上标(2)。从式中可以看到，这是ー个阻尼衰减的波动过程，此式所表示的透射波是沿X方向传播沿z向呈指数衰减的特殊波动，这种波叫倏逝波。以前讨论的波等相面与等幅面重合，为均匀波；而倏逝波的等相面与等幅面垂直，为非均匀波。这种波动只能紧贴界面传播而不能深入光疏介质内部，倏逝波的振幅随进入深度Z减小得非常快。 当电磁波发生全反射时，如果把另ー块光密介质平行放置在第一块光密介质旁边，就可以看出这ー现象与隧道效应之间的关系，若把两块介质移得很近，让瞬逝波穿过第二块介质的表面，一束透射光在第二块介质中出现了。两块介质距离越近，重新出现的透射光越強。两块介质接近时透射光增强的原因是，在“被禁止通过”的空气间隙中，瞬逝波的波幅衰减得还不够大。这种现象叫做受抑内全反射，是德布罗意波量子隧道效应的光学对应。这就是说，可以通过改变介质之间间隙大小来控制电磁波的透过率。由r...:上述公式可知，如取 n = 1/1. 52, 0 1= JI /4,贝 Ij , I I-1 —I取 z = v2/ w =￥ W J -0.394； Fsm^ 丨-,入 2/2 Ji 为波长数鼋级，当 z =入 2/2 Ji，—翁一一:-—Iz = 10 入 2/2 Ji，* 0.6740 ； f Sill 4ニexp — IOjI—IZ = 20 A 2/2 31 , exp — I ——一:■■ I — I可 -.た0.0194; 、.50.0004。见沿z方向深度増加约波长数量级的20倍，振幅约减小为万分之4，能量约减小为亿分之16。由此可知,光疏介质的宽度与电磁波透过率具有对应的关系，当光疏介质的宽度为波长3. 2(20/2 )倍吋，电磁波透过率为亿分之16。由此可知，通过光疏介质宽度的连续变化，可使电磁波透过率在0 100%范围内连续变化。光疏介质在本技术中即为光学量子隧道结构。压电效应某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。
技术实现思路
技术问题本技术提供了ー种结构简单、发光效率高、能耗低、对比度大、电光响应速度快的非主动发光型显示板。技术方案本技术的非主动发光型显示板，包括从上至下依次平行排列的前基板、光调制器阵列、后基板和背光源，前基板和后基板均为透明玻璃基板，在前基板的下表面等间距平行排列有条状的扫描电极，在后基板的上表面等间距平行排列有条状的寻址电极，扫描电极与寻址电极垂直，光调制器阵列封装在前基板与后基板之间，光调制器阵列由按阵列排列的光调制器组成，每个所述光调制器位于扫描电极和寻址电极的相交节点；光调制器包括两块上下相对放置的直角三角棱柱形的介质，两介质的斜角面相对并有间隙，所述间隙构成光学量子隧道结构，上侧介质的ー个直角面与扫描电极相连，下侧介质的ー个直角面与寻址电极相连，所述的介质为具有逆压电效应的材料。本技术的一种方案中，扫描电极和寻址电极均为透明导电电极；本技术的一种方案中，扫描电极与寻址电极的宽度相同； 本技术的一种方案中，的光调制器的光学量子隧道结构的宽度变化范围为0 3. 5倍入射光波长。本技术的一种方案中，后基板和背光源之间依次设置有棱形板和散射板。本技术显示板的工作原理如下由背光源产生可见光，一个显示像素含三个发光二极管及三个光调制器，它们在位置上一一对应，且分别对应于红、緑、蓝三色。工作时，扫描电极上施加扫描电压，与此同时寻址电极上根据图像控制信号施加所需的电压，这样便使光调制器的介质处于一定的电场中，由于逆压电效应，两介质中的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非主动发光型显示板，其特征在于，包括从上至下依次平行排列的前基板(I)、光调制器阵列(5)、后基板(3)和背光源(7)，所述前基板(I)和后基板(3)均为透明玻璃基板，在前基板(I)的下表面等间距平行排列有条状的扫描电极(4)，在后基板(3)的上表面等间距平行排列有条状的寻址电极(6)，所述扫描电极(4)与寻址电极(6)垂直，所述光调制器阵列(5)封装在前基板(I)与后基板(3)之间，光调制器阵列(5)由按阵列排列的光调制器(2)组成，每个所述光调制器(2)位于扫描电极(4)和寻址电极(6)的相交节点； 所述光调制器(2)包括两块上下相对放置的直角三角棱柱形的介质，两介质的斜角面相对并有间隙，所述间隙构成光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈禹翔，李青，王保平，匡文剑，金潮，鞠霞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：