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1、第28卷第5期硅酸盐通报Vo.l28No.52009年10月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYOctober,2009压电陶瓷在显示技术中的应用周静,孙海滨,刘俊成(山东理工大学,淄博255091)摘要:本文首先阐述了压电陶瓷显示器的工作原理,压电陶瓷显示器利用压电陶瓷的逆压电效应,采用压电陶瓷驱动器作为像素驱动源。其次,介绍了显示器用压电陶瓷驱动器的制备工艺,分析了显示器用压电陶瓷可用的材料体系。最后,对制约陶瓷显示器发展的关键技术作了探讨。关键词:逆压电效应
2、;压电陶瓷驱动器;压电陶瓷显示器中图分类号:TN384文献标识码:A文章编号:1001-1625(2009)05-0997-05ApplicationofPiezoelectricCeramicMaterialsonDisplayTechnologyZHOUJing,SUNHai-bin,LIUJun-cheng(ShandongUniversityofTechnology,Zibo255091,China)Abstract:Theworkingprincipleofpiezoelectricceramicdisplayswasdescribedinthi
3、spaper.Utilizingtheinversepiezoelectriceffec,tthepiezoelectricceramicdisplaytakespiezoelectricactuatorasitspixeldrivingsource.Thepreparationprocessesofpiezoelectricceramicswereintroducedandtheavailableceramicmaterialsfordisplaywereanalyzed.Finally,keytechnologiesrestrictingthedevelopmentofc
4、eramicdisplayswerediscussed.Keywords:inversepiezoelectriceffec;tpiezoelectricactuator;piezoelectricceramicdisplay1引言利用压电陶瓷的逆压电效应,可方便地实现精密的位移控制,制成压电陶瓷驱动器。近年来,压电陶瓷驱动器的研究和应用发展迅速,已在功能陶瓷中形成了一个重要分支。其应用涉及到激光通讯、生物工程、纳米加工、自动控制、精密光学、微型机械、微电子技术、计算机应用等高新技术领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。与一般微驱动器相比,压电陶瓷驱动器具有线性好、控
5、制方便、位移分辨率高、频率响应好、不发热、无噪声、无电磁干扰、低电压驱动及易于微型化的优点,其最大特点是为微米、纳米量级的位移或运动提供了新手[1]段和新途径。因此,压电陶瓷驱动器成为精密位移调节装置的关键部件。利用压电陶瓷驱动器的这些优[2,3]异性能,针对当前主流显示器存在的诸如易受电磁干扰、坏点、蚀刻等缺陷,人们提出了开发压电陶[4]瓷显示器的新思路,并开展了一系列的研究工作。本文首先对压电陶瓷显示器的工作原理进行阐述,然后针对显示器用压电陶瓷驱动器的制备工艺及材料体系的选择提出个人浅见。基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NCET-04-0648
6、)作者简介:周静(1965-),女,中级职称,主要从事陶瓷材料的制备与研究.通讯作者:刘俊成.E-mai:ljchliu@sdut.edu.cn998综合评述硅酸盐通报第28卷2压电陶瓷显示器的工作原理压电陶瓷驱动器是压电陶瓷显示器的核心部件,在其中充当像素驱动源的角色。压电显示器的结构如[4]图1所示,许多驱动器致密有序地排列在基板上,并在其上端印刷色像素部,这样,压电陶瓷驱动器就成了像素驱动源。像素驱动源与上面的导光板之间存在一定间隙,在交流电压驱动下,色像素部会产生高精度伸缩位移,从而与导光板或接触或分离。因色像素部与导光板的折射率存在差异,所以,当光
7、线以一定角度射入导光板时,在接触的子像素处会发生全反射,从而发出相应颜色的散射光,在分离处则无光发出。如此一来,通过控制压电陶瓷驱动器的变位动作,控制色像素部与导光板接触或脱离,最终就可控制各子像素发光和不发光。图1压电陶瓷显示器的结构及工作原理示意图Fig.1Principleandstructureofpiezoelectricceramicdisplay压电陶瓷显示器利用压电陶瓷驱动器的高速响应特性,仅用时间调制就可以实现对应全彩色的各色256阶调,相当于绘画时的调色过程。具体来讲,在1帧时间
