光電顯示技術(shù)

光電顯示技術(shù)(總22頁(yè))--本頁(yè)僅作為文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)直接刪除即可----10光電顯示技術(shù)復(fù)習(xí)第一章緒論:對(duì)信息的表示。二、名詞翻譯:LED發(fā)光二極管(lightemittingdiode)LCD液晶顯示器(liquidcrystaldisplay)CRT陰極射線管(cathoderaytube)ITO納米銦錫氧化物〔IndiumTinOxide〕TFT-LCD薄膜晶體管液晶顯示器〔ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay〕OLED有機(jī)發(fā)光二極管〔OrganicLightEmittingDiode〕PDP等離子顯示器(Plasmadisplaypanel)三、光電顯示器件分類:直觀型:把顯示設(shè)備上消滅的視覺信息直接觀看的方式稱為直觀型電子束型：承受適當(dāng)?shù)碾娐氛莆照婵展軆?nèi)的電子束，使其在熒光屏上激發(fā)熒光粉發(fā)光形成圖像或文字。CRT平板型：厚度小于顯示屏對(duì)角線尺寸的1/4,如LCD，PDP。優(yōu)點(diǎn)是使用上便利，大型、小型、微型都很適用可在有限面積上容納最大信息量，且適于大批量生產(chǎn)。數(shù)碼顯示器件：小型電子設(shè)備中顯示0~9或A~Z的顯示器件。LED，體積小，耗電少。投影型:由顯示設(shè)備或者光控裝置所產(chǎn)生的比較小的光信息經(jīng)過(guò)肯定的光學(xué)系統(tǒng)放大投射到大屏幕后收看的方式稱為投影型。前投式：類似電影，用于公共場(chǎng)合。背投式：從投射光反方向觀看屏幕透射光，適于家用?？臻g成像型:承受某種光學(xué)手段在空間形成可供觀看的方式。主動(dòng)發(fā)光型LCD四、光的根本特性光通量：Φ〔lm〕單位時(shí)間發(fā)出的光量。光照度：E〔lx=lm/m2〕單位受光面積上所承受的光通量。E=dΦ/dS發(fā)光強(qiáng)度：I〔cd=lm/sr〕光源在給定方向的單位立體角輻射的光通量。I=dΦ/dω垂直于傳播方向單位面積上的發(fā)光強(qiáng)度。dΦ/(dS*cos*dω)五、三基色原理三基色：紅綠藍(lán)混合：紅+綠=黃；綠+藍(lán)=青；紅+藍(lán)=紫；紅+綠+藍(lán)=白六、顯示器的主要性能指標(biāo)像素:構(gòu)成圖像的最小面積。亮度:從給定方向上觀看的任意外表的單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。(3)亮度均勻性:反映顯示器件在不同展現(xiàn)區(qū)域所產(chǎn)生的亮度的均勻性。(4)比照度和灰度比照度:畫面上最大亮度和最小亮度之比?；叶?畫面上亮度的等級(jí)差異。區(qū)分率:單位面積像素的數(shù)量。(6)清楚度和區(qū)分力清楚度:人眼能覺察到的圖像細(xì)節(jié)清楚的程度。用光柵高度〔幀高〕范圍內(nèi)能區(qū)分的等寬度黑白條紋〔比照度為100%〕數(shù)目或電視掃描行數(shù)來(lái)表示?！布僭O(shè)250500線〕。區(qū)分力：人眼觀看圖像清楚程度的標(biāo)志。用圖像小投影點(diǎn)的個(gè)數(shù)表示〔如800*600600800個(gè)投影點(diǎn)〕發(fā)光顏色：可用放射譜線或顯示光譜的峰值及帶寬或用色度坐標(biāo)表示。顯示器件的顏色顯示力量，包括顏色的種類、層次和范圍?！踩娌噬?，紅綠藍(lán)各6灰度級(jí)，=16M〕余輝時(shí)間：熒光粉的發(fā)光，從電子轟擊停頓后起到亮度減小到電子轟擊1/10所經(jīng)受的時(shí)間。解析度：圖片在1英寸長(zhǎng)度上小投影點(diǎn)的數(shù)量，分為水平解析度和垂直解析度。解析度越高，圖像越清楚。收看距離：收看距離可以用確定值表示，也可以用與畫面高度H的比值2m四周光線環(huán)境：觀看者所在的水平照度及照明裝置。圖像的數(shù)據(jù)率：肯定時(shí)間內(nèi)，肯定速度下，顯示系統(tǒng)能將多少單元的信bps=bit/s其次章陰極射線管顯示技術(shù)〔CRT，cathoderaytube〕一、CRT顯示器的根本構(gòu)造和工作原理CRT顯像管①電子槍〔核心〕：產(chǎn)生高速電子束，以轟擊熒光屏上的熒光粉發(fā)光。②偏轉(zhuǎn)線圈：分水平偏轉(zhuǎn)線圈和垂直偏轉(zhuǎn)線圈，使高速電子束發(fā)生偏移。③蔭罩：和玻殼，電子槍是彩色顯像管的三大部件。選色電極，作用是令電子束轟擊特定的熒光體。。④熒光粉層：被高速電子轟擊，熒光粉的分子受激發(fā)光，有余輝特性。⑤玻璃外殼：透亮性高，能耐受真空并能吸取從內(nèi)部放射的X射線。工作原理經(jīng)典的CRT顯像管使用電子槍放射高速電子，經(jīng)過(guò)垂直和水平的偏轉(zhuǎn)線圈掌握高速電子的偏轉(zhuǎn)角度，最終高速電子轟擊屏幕上的磷光物質(zhì)使其發(fā)光。通過(guò)電壓調(diào)整電子槍放射電子束的功率，就會(huì)在屏幕上形成明暗不同的光點(diǎn)，形成各種圖案和文字。注：黑白和彩色CRT的最大區(qū)分是有無(wú)蔭罩。二、掃描方式：〔大題〕文字幾圖像都是由像素點(diǎn)構(gòu)成的，使這些點(diǎn)順次顯示的方法稱為掃描。光柵掃描方式：由掃描產(chǎn)生的水平線稱為掃描線，垂直方向上從左上向右下。挨次掃描〔逐行掃描〕隔行掃描〔飛越掃描〕把一幀畫分成兩場(chǎng)掃描，其次場(chǎng)掃描偶行挨次掃描方式挨次掃描方式隔行掃描方式行掃描13572461場(chǎng)掃描奇數(shù)場(chǎng) 偶數(shù)場(chǎng)隔行掃描方式描述:把一幀畫面分成兩場(chǎng)來(lái)掃描，第一場(chǎng)掃描基數(shù)行，其次場(chǎng)掃描偶數(shù)行，如圖二。在第七行掃過(guò)一半時(shí)，基數(shù)場(chǎng)掃描完畢，偶數(shù)場(chǎng)掃描開頭。故第七行的后一半挪到偶數(shù)場(chǎng)開頭時(shí)掃描，這樣就會(huì)在光柵上端的中點(diǎn)開頭結(jié)果使偶數(shù)行正好插在奇數(shù)行之間，兩場(chǎng)組成了一幅完整光柵。如圖三要實(shí)現(xiàn)各行掃描，就應(yīng)當(dāng)保證偶數(shù)場(chǎng)的掃描行準(zhǔn)確地插在奇數(shù)場(chǎng)的掃描行之間，否則就會(huì)消滅并行現(xiàn)象，使圖像質(zhì)量下降。背三、點(diǎn)距和柵距１、點(diǎn)距〔孔狀蔭罩式顯像管〕〔１〕定義：熒光屏上兩個(gè)鄰近的同色熒光點(diǎn)的直線距離，即兩個(gè)紅色〔綠藍(lán)〕像素單元之間的距離。單位：mm〔２〕點(diǎn)距越小，顯示器顯示圖形越清楚細(xì)膩。常見顯示器點(diǎn)距：。用顯示區(qū)域的寬和高分別除以點(diǎn)距，可得顯示器的垂直方向和水平方向最多可顯示的點(diǎn)距。2、柵距〔陰柵式顯像管〕定義：磷光柵條之間的距離。常見：?！矡o(wú)像素〕優(yōu)點(diǎn)：使用多年不變形，畫質(zhì)不下降；透過(guò)更多的光線，高亮度和比照度，圖像顏色明媚、逼真、自然。四、視頻帶寬1、定義：每秒鐘電子槍掃描過(guò)圖像點(diǎn)的個(gè)數(shù)，以MHz為單位。2、帶寬越高，顯示器電路可以處理的頻率范圍越大，顯示器性能越好。高的帶寬能處理更高的頻率，信號(hào)失真越小，顯示的圖像質(zhì)量越好，反映了顯示器的解像力量。3、計(jì)算方法：帶寬=垂直刷率×〔垂直區(qū)分率÷〕×〔水平區(qū)分率÷〕=水平區(qū)分率×垂直區(qū)分率×垂直刷率× 目測(cè)不考第三章液晶顯示器(LCD,liquidCrystaldisplay)一、液晶在某一溫度范圍內(nèi)，從外觀上看屬于具有流淌性的液體，同時(shí)又具有光學(xué)雙折射性的晶體。液晶是白色渾濁的黏性液體，分子外形為棒狀。二、液晶的晶相:向列相，膽甾相，近晶相向列相：〔絲狀相〕最為廣泛nnn分子重心雜亂無(wú)序，可在三維范圍內(nèi)移動(dòng)可流淌性長(zhǎng)軸近似平行 單軸正性，介電各向異性〔外加電場(chǎng)可轉(zhuǎn)變排列狀態(tài)〕優(yōu)點(diǎn)：黏度小、富于流淌性、對(duì)外界作用相當(dāng)敏感。zai膽甾相：〔螺旋相〕zLzLyxnnnCholesteric相液晶的分子排列?？煽醋饔上蛄邢嗥矫嬷丿B而成，一個(gè)平面內(nèi)分子相互平行，逐次平面的分子方向成螺旋式。 單軸負(fù)性向列相液晶與膽甾相液晶可以相互轉(zhuǎn)換〔加旋光材料或消旋光材料〕。近晶相：〔層狀相、脂狀相〕分子分層排列，層內(nèi)電子相互平行。高度有序，黏度大，分子不宜轉(zhuǎn)動(dòng)，響應(yīng)速度慢，不宜作顯示器件。三、液晶的分類熱致液晶:把某些有機(jī)物加熱熔解，由于加熱破壞了結(jié)晶晶格，形成的液晶稱為熱致液晶。熱致液晶在肯定的溫度范圍內(nèi)才呈液晶態(tài)，這一溫度范圍稱液晶的相溫度。低于其下限為晶體，高于其上限為透亮液體。目前液晶顯示器件中都承受熱致液晶。溶致液晶:有些材料在溶劑中，處于肯定的濃度區(qū)間時(shí)產(chǎn)生液晶，稱溶致液晶。四、液晶的特點(diǎn)低壓微功耗平板型構(gòu)造被動(dòng)顯示型④顯示信息量大⑤易于彩色化⑥無(wú)電磁輻射⑦壽命長(zhǎng)五、電光效應(yīng)液晶分子在某種排列狀態(tài)下，通過(guò)施加電場(chǎng)，將向著其他排列狀態(tài)變化，液晶的化學(xué)性質(zhì)也隨之變化，稱液晶的電氣光學(xué)效應(yīng)，簡(jiǎn)稱電光效應(yīng)。五、構(gòu)造(圖，大題)、顯像原理典型LED構(gòu)造截面 LED顯像原理構(gòu)造：〔便利記憶〕將設(shè)有透亮電極的兩塊玻璃基板用環(huán)氧類黏合劑以4～6m間隙進(jìn)展封合，并把液晶封入其中而成，與液晶相接的玻璃基板外表有使液晶分子取向的膜，一側(cè)玻璃基板內(nèi)面與像素相對(duì)應(yīng)，設(shè)有三基顏色色濾光片。液晶的物理性質(zhì)：通電時(shí)導(dǎo)通，排列有序，使光線簡(jiǎn)潔通過(guò)。顯示原理：液晶本身不發(fā)光，故在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管，而在液晶顯示中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格構(gòu)造中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上一個(gè)個(gè)小的光閥。在液晶材料周邊是掌握電路局部和驅(qū)動(dòng)電路局部。1111LCD是把液晶灌入兩個(gè)列有細(xì)槽的平面之間。這兩個(gè)平面上的槽相互垂直〔相交成90°〕。而位于兩個(gè)平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種90°扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉(zhuǎn)90°。此時(shí)，由于液晶前后的兩塊偏振片方向垂直，所以正好光可以透過(guò)。但當(dāng)液晶上加一個(gè)電壓時(shí)，分子便會(huì)重垂直排列，使光線能直射出去，片，處于光線阻斷狀態(tài)。六、驅(qū)動(dòng)方式靜態(tài)，動(dòng)態(tài)，有源矩陣，光束掃描七、分類扭曲向列型〔TN〕90°超扭曲向列型〔STN〕180°薄膜晶體管型〔TFT，thinfilmtransistor〕第四章發(fā)光二極管顯示技術(shù)(LED,lightemittingdiode)一、發(fā)光效率 i c eci為PN結(jié)少子的注入效率，c

為在勢(shì)壘區(qū)少子與多子的復(fù)合效e率，e

為外部出光效率二、構(gòu)造 三、驅(qū)動(dòng)直流驅(qū)動(dòng)：阻、容降壓，加一個(gè)穩(wěn)壓二極管，向LED供電。12恒流驅(qū)動(dòng)：驅(qū)動(dòng)LED的正向電流〔恒流源〕值一樣時(shí)，各LED的發(fā)光強(qiáng)度就比較相近。晶體管的輸出特性具有恒流性質(zhì)，故可用晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。脈沖驅(qū)動(dòng)：利用人眼的視覺暫留特性，承受數(shù)字脈沖反復(fù)開關(guān)LED驅(qū)動(dòng)器的方法就是脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)法。調(diào)光方式：系統(tǒng)只要轉(zhuǎn)變數(shù)字式脈沖寬度，即可轉(zhuǎn)變輸出電流，從而調(diào)LED的亮度。優(yōu)點(diǎn)：可供給高質(zhì)量白光、應(yīng)用簡(jiǎn)潔、效率高。缺點(diǎn)：電磁干擾。串行傳輸和并行傳輸:目前廣為承受的主要為串行掌握技術(shù)。并行數(shù)據(jù)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在設(shè)備之間傳輸。幾位二進(jìn)制數(shù)就需要幾個(gè)通道。串行數(shù)據(jù)傳輸:每個(gè)時(shí)鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。只有一個(gè)二進(jìn)制數(shù)傳輸通道。γ校正技術(shù)：對(duì)色度曲線的選擇。分為模擬校正和數(shù)字校正。對(duì)于線性關(guān)系，γ=1。CathodeCathodeETL電子傳輸層EML網(wǎng)元治理層(ElementManagementLssSubstrateITOCathodeCathode陰EML極HTL空穴傳輸層ITO納米銦GlassSubstrate玻璃襯錫金屬氧化雙層構(gòu) 物L(fēng)ightout構(gòu)

Lightout四、有機(jī)發(fā)光二極管〔OLED，organiclightemittingdiode〕自發(fā)光分類及特點(diǎn)小分子聚合物L(fēng)ED〔有機(jī)染料和顏料為發(fā)光材料〕原理：陰極注入電子，陽(yáng)極注入空穴，在有機(jī)層內(nèi)傳輸。第一層：傳輸空穴，阻擋電子。使沒有與空穴復(fù)合的電子不能進(jìn)入正電極。其次層：電致發(fā)光層：電子空穴的復(fù)合，激發(fā)發(fā)光層中的分子產(chǎn)生單重態(tài)激子，輻射躍遷而發(fā)光。高分子聚合物L(fēng)ED〔共軛高分子為發(fā)光材料〕OLED根本構(gòu)造〔大題〕EML是什么？雙層器件構(gòu)造雙層有機(jī)膜構(gòu)造，有效地解決電子和空穴的復(fù)合區(qū)遠(yuǎn)離電極和平衡載流子注入速率問題，使有機(jī)EL〔電致發(fā)光〕的爭(zhēng)論進(jìn)入了一個(gè)階段。他們的DL-A型雙層構(gòu)造。主要特點(diǎn):發(fā)光層材料具有電子傳輸性，需要參加一層空穴傳輸材料去調(diào)整空穴和電子注入到發(fā)光層的速率，這層空穴傳輸材料還起著阻擋電子的作用，使注入的電子和空穴在發(fā)光層處發(fā)生復(fù)合。DL-A型雙層EL器件構(gòu)造圖 DL-B型雙層EL器件構(gòu)造圖Cathode假設(shè)發(fā)光層材料具有空穴E性質(zhì)，就需要使用B型雙層構(gòu)造，即需要參加電子傳輸層以調(diào)整載流E注入速率，使注入的電子和空穴是在發(fā)光層處復(fù)合。三層器件構(gòu)造

HTLITOGlassSubstrateLightout由空穴傳輸層〔HTL〕、電子傳輸層〔ETL〕和將電能轉(zhuǎn)化成光能的發(fā)光層組成。HTL負(fù)責(zé)調(diào)整空穴的注入速度和注入量,ETL負(fù)責(zé)調(diào)整電子的注入速度和注入量。優(yōu)點(diǎn):使三層功能層各行其職，對(duì)于選擇材料和優(yōu)化器件構(gòu)造性能格外便利，是目EL器件中最常承受的器件構(gòu)造之一。第五章等離子顯示技術(shù)(PDP，Plasmadisplaypanel)一、等離子體:由局部電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，是物質(zhì)存在的第四態(tài)。二、顯示原理1、發(fā)光過(guò)程(P83)預(yù)備放電：給掃描/維持電極和維持電極之間加上電壓，使單元內(nèi)的氣體開頭電離，形成放電的條件。開頭放電：接著給數(shù)據(jù)電極與掃描/維持電極之間加上電壓，單元內(nèi)的離子開頭放電。放電發(fā)光與維持發(fā)光：去掉數(shù)據(jù)電極上的電壓，給掃描/維持電極和維持電極之間加上溝通電壓，使單元內(nèi)形成連續(xù)放電，從而可以維持發(fā)光。消去放電：去掉加到掃描/維持電極之間的溝通信號(hào)，在單元內(nèi)變成弱的放電狀態(tài)，等待下一個(gè)幀周期放電發(fā)光的鼓勵(lì)信號(hào)。2、兩種實(shí)現(xiàn)彩色顯示的溝通PDP構(gòu)造〔大題〕對(duì)向放電式

可見光前板

可見光前板MgO熒光層氣體放

電極

MgO

氣體放電空間

顯示電極電空間VUV介質(zhì)層介質(zhì)層Y電極后板

VUV熒光層尋址電極熒光層后板對(duì)向放電式 外表放電式兩個(gè)電極分別做在相對(duì)放置的底板上，這種構(gòu)造放電時(shí)熒光粉受離子轟擊會(huì)使發(fā)光性能變差，因此難以實(shí)現(xiàn)有用的彩色顯示，同時(shí)，熒光粉淀積在MgO絕緣層上也使驅(qū)動(dòng)電壓不穩(wěn)定。外表放電式：外表放電式構(gòu)造避開了上述缺點(diǎn)，顯示電極位于同一側(cè)的底板上，放電也在同側(cè)電極間進(jìn)展。三、特點(diǎn)高亮度和比照度純平面圖像無(wú)扭曲超薄設(shè)計(jì)，超寬視角。具有齊全的輸入接口，可以駁市面上幾乎全部的信號(hào)源。良好的防電磁干擾功能。環(huán)保無(wú)輻射散熱性能好，低噪聲。承受電子尋址方式，圖像失真小1717〔9〕承受幀驅(qū)動(dòng)方式，消退了行間閃耀和圖像大面積閃耀?！?0〕圖像惰性小，重顯高速運(yùn)動(dòng)物體不會(huì)產(chǎn)生拖尾等缺陷。四、性能指標(biāo)等離子顯示器件的性能指標(biāo)主要指它的空間區(qū)分率，顏色區(qū)分率和掃描頻率?？臻g區(qū)分率：用像素點(diǎn)的大小或水平與垂直方向像素點(diǎn)的乘積表示。421024*768.顏色區(qū)分率：每一個(gè)像素點(diǎn)應(yīng)當(dāng)有多少種顏色，由一個(gè)像素點(diǎn)的二進(jìn)制的位數(shù)打算。掃描頻率必需要到達(dá)肯定的值才不會(huì)閃耀。PDP的使用留意事項(xiàng)〔不要求〕PDP的外表玻璃不能承受太大或太小大氣壓力，更不能有意外重壓。發(fā)熱量大，PDP彩電的背板上裝有多組風(fēng)扇用于散熱，留意使用環(huán)境。發(fā)光發(fā)熱元件向外輻射使得不能在機(jī)內(nèi)解決接收電視節(jié)目信號(hào)，對(duì)輸入的視頻信號(hào)接線要求較高。五、子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)PDPPDP要實(shí)現(xiàn)灰度顯示時(shí)就需要承受特別的方法——子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)法。n個(gè)子場(chǎng)，每一子場(chǎng)維持時(shí)間不同，產(chǎn)生不同的亮度。不同子場(chǎng)的組合產(chǎn)生不同亮度的積分效應(yīng)，在視網(wǎng)膜上感受到輻射不同的強(qiáng)度。某一單元的亮度由各子場(chǎng)維持顯示時(shí)間的組合確定。18各子場(chǎng)內(nèi)的維持時(shí)間有肯定的關(guān)系，以256級(jí)灰度為例，各子場(chǎng)維持時(shí)間之1:2:4:8:16:32:64:l288個(gè)子場(chǎng)分割就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)視場(chǎng)的256級(jí)灰度顯示。一個(gè)彩色像素有R、G、B三基色放電單元，256級(jí)不同的亮度，故一個(gè)彩色像素共可表現(xiàn)出25631677萬(wàn)種不同顏色。初始化維持寫入尋址期初始化維持寫入

維持期子場(chǎng)P88 圖 子場(chǎng)的3個(gè)階段示意圖一子場(chǎng)維持完畢后進(jìn)入下一子場(chǎng)，重復(fù)上述過(guò)程，直至該場(chǎng)約束。1919上述每子場(chǎng)先進(jìn)展選址然后全子場(chǎng)同時(shí)進(jìn)入維持的方式、選址占用了大量的ADS工作方式進(jìn)展改進(jìn)的緣由之一。640×480彩色像素的彩色PDP實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度為例，一個(gè)電視場(chǎng)在時(shí)間內(nèi)分為8個(gè)子場(chǎng)，每一子場(chǎng)先進(jìn)展逐行掃描選址，每行的掃描時(shí)間約為3μs，在此時(shí)間內(nèi)，依據(jù)圖像數(shù)據(jù)由A，Y電極對(duì)該行單元進(jìn)展選址。全屏全部的行均選址完后，同時(shí)進(jìn)展維持放電。第六章激光顯示技術(shù)〔LDT,Laserdisplaytechnology〕一、電光調(diào)制電光調(diào)制的物理根底是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指物質(zhì)的折射率因外加電場(chǎng)而發(fā)生變化的一種效應(yīng)?？勺龀晒庹{(diào)制器件、光偏轉(zhuǎn)器件和電光濾波器件。線性光電效應(yīng)〔普克爾Pockel效應(yīng)〕：折射率隨外加電場(chǎng)