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1、光电显示技术 复习 第一章 绪论一、显示的概念:对信息的表达。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
2、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、微型都很合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09或AZ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通过一定的光学 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，
3、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。 积极发光型CRT.LED 被动显示型LCD四、光的基本特性(1)光通量：（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=d/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=d/d(4) 亮度：L（cd/m2）垂直于传播方向单位面积上的发光强度。 L=d/(dS*cos*d)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、显示器的重要性能指标(1)像素:构成图像的最小面积。(2)亮度:从给
4、定方向上观测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)清楚度和分辨力 清楚度:人眼能察觉到的图像细节清楚的限度。用光栅高度（帧高）范围内能分辨的等宽度黑白条纹（对比度为100%）数目或电视扫描行数来表达。（假如在竖直方向能分辨250对黑白条纹，就称垂直清楚度为500线）。 分辨力：人眼观测图像清楚限度的标志。用图像小投影点的个数表达（如800*600表达600条线，每条线800个投影点）（7） 发光颜色：可
5、用发射谱线或显示光谱的峰值及带宽或用色度坐标表达。显示器件的颜色显示能力，涉及颜色的种类、层次和范围。（全真彩色16777216色，红绿蓝各256灰度级，256*256*256=1677721616M）（8） 余辉时间：荧光粉的发光，从电子轰击停止后起到亮度减小到电子轰击时稳定亮度的1/10所经历的时间。（9） 解析度：图片在1英寸长度上小投影点的数量，分为水平解析度和垂直解析度。解析度越高，图像越清楚。（10） 收看距离：收看距离可以用绝对值表达，也可以用与画面高度H的比值表达。电视2m（11） 周边光线环境：观看者所在的水平照度及照明装置。（12） 图像的数据率：一定期间内，一定速度下，显
6、示系统能将多少单元的信息转换成图形或文字并显示出来。单位bps=bit/s第二章 阴极射线管显示技术（CRT，cathode ray tube）一、 CRT显示器的基本结构和工作原理 （1） CRT显像管 电子枪（核心）：产生高速电子束，以轰击荧光屏上的荧光粉发光。 偏转线圈：分水平偏转线圈和垂直偏转线圈，使高速电子束发生偏移。 荫罩：和玻壳，电子枪是彩色显像管的三大部件。选色电极，作用是令电子束轰击特定的荧光体。 荧光粉层：被高速电子轰击，荧光粉的分子受激发光，有余辉特性。 玻璃外壳：透明性高，能耐受真空并能吸取从内部发射的X射线。（2） 工作原理经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，通
7、过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子轰击屏幕上的磷光物质使其发光。通过电压调节电子枪发射电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点，形成各种图案和文字。注：黑白和彩色CRT的最大区别是有无荫罩。二、扫描方式：（大题）（1）文字几图像都是由像素点构成的，使这些点顺次显示的方法称为扫描。 （2）光栅扫描方式：由扫描产生的水平线称为扫描线，垂直方向上从左上向右下。 顺序扫描（逐行扫描） 隔行扫描（飞越扫描）把一帧画提成两场扫描，第二场扫描偶行 顺序扫描方式 隔行扫描方式 行扫描 1 3 5 7 2 4 6 1 场扫描奇数场 偶数场 隔行扫描方式描述:把一帧画面提成两场来扫描，
8、第一场扫描基数行，第二场扫描偶数行，如图二。在第七行扫过一半时，基数场扫描结束，偶数场扫描开始。故第七行的后一半挪到偶数场开始时扫描，这样就会在光栅上端的中点开始结果使偶数行正好插在奇数行之间，两场组成了一幅完整光栅。如图三要实现各行扫描，就应当保证偶数场的扫描行准确地插在奇数场的扫描行之间，否则就会出现并行现象，使图像质量下降。 背三、点距和栅距、点距（孔状荫罩式显像管）（）定义：荧光屏上两个邻近的同色荧光点的直线距离，即两个红色（绿蓝）像素单元之间的距离。单位：mm（）点距越小，显示器显示图形越清楚细腻。常见显示器点距：0.28mm。（3）用显示区域的宽和高分别除以点距，可得显示器的垂直方
9、向和水平方向最多可显示的点距。2、栅距（阴栅式显像管）（1）定义：磷光栅条之间的距离。常见：0.24mm。（无像素）（2）优点：使用数年不变形，画质不下降；透过更多的光线，高亮度和对比度，图像色彩鲜艳、逼真、自然。四、视频带宽 1、定义：每秒钟电子枪扫描过图像点的个数，以MHz为单位。 2、带宽越高，显示器电路可以解决的频率范围越大，显示器性能越好。高的带宽能解决更高的频率，信号失真越小，显示的图像质量越好，反映了显示器的解像能力。 3、计算方法：带宽=垂直刷新率（垂直分辨率0.93）（水平分辨率0.8） =水平分辨率垂直分辨率垂直刷新率1.34 目测不考第三章 液晶显示器(LCD,liqui
10、d Crystal display)一、 液晶 在某一温度范围内，从外观上看属于具有流动性的液体，同时又具有光学双折射性的晶体。 液晶是白色浑浊的黏性液体，分子形状为棒状。二、液晶的晶相:向列相，胆甾相，近晶相(1)向列相：（丝状相）最为广泛 指向矢 ：表达液晶分子的平均排列方向 分子重心杂乱无序，可在三维范围内移动 可流动性 长轴近似平行 单轴正性，介电各向异性（外加电场可改变排列状态） 优点：黏度小、富于流动性、对外界作用相称敏感。 zai(2)胆甾相：（螺旋相） Cholesteric 相液晶的分子排列。Lnnnnxyz 可看作由向列相平面重叠而成，一个平面内分子互相平行，逐次平面的分子
11、方向成螺旋式。 单轴负性向列相液晶与胆甾相液晶可以互相转换（加旋光材料或消旋光材料）。(3)近晶相：（层状相、脂状相）分子分层排列，层内电子互相平行。高度有序，黏度大，分子不宜转动，响应速度慢，不宜作显示器件。三、液晶的分类 (1)热致液晶:把某些有机物加热熔解，由于加热破坏了结晶晶格，形成的液晶称为热致液晶。 热致液晶在一定的温度范围内才呈液晶态，这一温度范围称液晶的相温度。低于其下限为晶体，高于其上限为透明液体。目前液晶显示器件中都采用热致液晶。 (2)溶致液晶:有些材料在溶剂中，处在一定的浓度区间时产生液晶，称溶致液晶。四、 液晶的特点低压微功耗平板型结构被动显示型显示信息量大易于彩色化
12、无电磁辐射寿命长五、电光效应 液晶分子在某种排列状态下，通过施加电场，将向着其他排列状态变化，液晶的化学性质也随之变化，称液晶的电气光学效应，简称电光效应。五、 构造(图，大题)、显像原理 典型LED结构截面 LED显像原理（1）结构：（方便记忆）将设有透明电极的两块玻璃基板用环氧类黏合剂以46m间隙进行封合，并把液晶封入其中而成，与液晶相接的玻璃基板表面有使液晶分子取向的膜，一侧玻璃基板内面与像素相相应，设有三基色彩色滤光片。（2） 液晶的物理性质：通电时导通，排列有序，使光线容易通过。（3）显示原理： 液晶自身不发光，故在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板和反光
13、膜。背光板提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间有透明电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。 LCD是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相垂直（相交成90）。而位于两个平面之间的分子被逼迫进入一种90扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线通过液晶时也被扭转90。此时，由于液晶前后的两块偏
