第三章--光电显示技术2013-1

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1、2光光 电电 显显 示示 技技 术术 光电显示技术是将电子设备输出的电信号转换成光电显示技术是将电子设备输出的电信号转换成视觉可见的图像、图形、数码以及字符等光信号的视觉可见的图像、图形、数码以及字符等光信号的一门技术。一门技术。 显示（显示（display），就是指对信息的表示。在信），就是指对信息的表示。在信息工程学领域中，把显示技术限定在基于光电子手息工程学领域中，把显示技术限定在基于光电子手段产生的视觉效果上，即根据视觉可识别的亮度、段产生的视觉效果上，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颜色，将信息内容以光电信号的形式传达给眼睛产生视觉效果。生视觉效果

2、。 1、概述、概述31.1 显示技术的发展历史显示技术的发展历史 1897年德国人布劳恩（年德国人布劳恩（Braun）发明阴极射线管）发明阴极射线管(CRT)以来。以来。 全世界第一只球形彩色布劳恩管（全世界第一只球形彩色布劳恩管（CRT）于）于1950年问世。年问世。 1983年，科技人员对传统反射型的液晶显示器（年，科技人员对传统反射型的液晶显示器（LCD：Liquid Crystal Display）作了一些改进，除偏光片外，又）作了一些改进，除偏光片外，又在其背面加上了背景光源，在前面加上了微型彩色滤光片，在其背面加上了背景光源，在前面加上了微型彩色滤光片，改变为透射型彩色改变为透射型

3、彩色LCD。从此开创了平板显示的新纪元。从此开创了平板显示的新纪元。 另一方面，显示技术已不再局限于以前的另一方面，显示技术已不再局限于以前的CRT和和LCD，等离，等离子体显示器（子体显示器（PDP）和有机电致发光效应（）和有机电致发光效应（EL）等多种新型）等多种新型的显示技术和显示方式已在多媒体市场上闪亮登场。的显示技术和显示方式已在多媒体市场上闪亮登场。 最近几年还出现了有机发光二极管平板显示器（最近几年还出现了有机发光二极管平板显示器（OLED）及场致发射显示器（及场致发射显示器（FED）。）。光光 电电 显显 示示 技技 术术4 51.2 光电显示器件分类光电显示器件分类 v如果根

4、据收视信息的状态分类，可分成：如果根据收视信息的状态分类，可分成：v 1. 直观型直观型（Direct View Type）v 2. 投影型投影型（Projection Type）v 3. 空间成像型空间成像型（Space Imaging Type） 原则上把显示设备上出现的视觉信息直接观看原则上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的方式称为直观型把由显示设备或者光控装置所产生的比较把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。到大屏幕后收看的方式称为投影型。 指采用某种光学手段（如激光

5、）在空间形成可供指采用某种光学手段（如激光）在空间形成可供观看图像的方式，从原理上说，图像大小与显示观看图像的方式，从原理上说，图像大小与显示器无关器无关,可以很大。空间成像显示因为图像具有可以很大。空间成像显示因为图像具有纵深而大大提高了真实感和现场感。纵深而大大提高了真实感和现场感。6v从显示原理的本质来看，光电显示技术利用了发从显示原理的本质来看，光电显示技术利用了发光和电光效应两种物理现象。所谓电光效应是指光和电光效应两种物理现象。所谓电光效应是指加上电压后物质的光学性质（如折射率、反射率、加上电压后物质的光学性质（如折射率、反射率、透射率等）发生改变的现象。因此，根据像素本透射率等）

6、发生改变的现象。因此，根据像素本身发光与否，又可将显示器件分为以下两大类：身发光与否，又可将显示器件分为以下两大类： 1. 主动发光（主动发光（emissive）型）型 2. 被动显示被动显示(passive)型型在外加电信号作用下，主动发光型器件在外加电信号作用下，主动发光型器件本身产生光辐射刺激人眼而实现显示。本身产生光辐射刺激人眼而实现显示。比如比如CRT、PDP、ELD、激光显示器、激光显示器(LPD:Laser Projection Display)等。等。在外加电信号作用下，被动显示型器件在外加电信号作用下，被动显示型器件单纯依靠对光的不同反射呈现的对比度单纯依靠对光的不同反射呈现

7、的对比度达到显示目的。达到显示目的。 7v 按显示屏幕大小分类有：超大屏幕（按显示屏幕大小分类有：超大屏幕（4m2）、大屏幕）、大屏幕（14m2）、中屏幕（）、中屏幕（0.21m2）和小屏幕（）和小屏幕（0.2m2）。）。v 按色调显示功能分类有：黑白二值色调显示、多值色调按色调显示功能分类有：黑白二值色调显示、多值色调显示（三级以上灰度）和全色调显示。显示（三级以上灰度）和全色调显示。v 按色彩显示功能分类有：单色（按色彩显示功能分类有：单色（monochrome）黑白）黑白或红黑显示、多色（或红黑显示、多色（multi color）显示（三种以上）显示（三种以上）和全色显示。和全色显示。v

8、 按成像空间坐标分类有：二维平面显示和三维立体显示。按成像空间坐标分类有：二维平面显示和三维立体显示。8v按所用显示材料分类有：固体按所用显示材料分类有：固体(晶体和非晶体晶体和非晶体)、液、液体、气体、等离子体、液晶体显示等。体、气体、等离子体、液晶体显示等。v按显示原理分类有：阴极射线管按显示原理分类有：阴极射线管(CRT)、真空荧光、真空荧光管管(VFD)、辉光放电管（、辉光放电管（GDD）、液晶显示器）、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、等离子体显示器(PDP)、发光二极管、发光二极管(LED)、场致发射显示器、场致发射显示器(FED)、电致发光显示、电致发光显示器器(ELD)、电

9、致变色显示器（、电致变色显示器（ECD）、激光显示）、激光显示器器(LPD)、电泳显示器、电泳显示器(EPD)、铁电陶瓷显示器、铁电陶瓷显示器(PLZT)等等。等等。9显示器件分类显示器件分类10显示技术内容安排显示技术内容安排v其他显示技术 （3D显示）显示技术vOLED原理与应用vCRT显示技术vDLP显示器v等离子体显示器vLCD原理与应用112 阴极射线管阴极射线管(CRT)显示技术显示技术 v 2.1 CRT显示器的基本结构与工作原理显示器的基本结构与工作原理 2.1.1 黑白黑白CRT显示器的基本结构与工作原理显示器的基本结构与工作原理 2.1.2 彩色彩色CRT显示器的基本结构与

10、工作原理显示器的基本结构与工作原理 2.1.3 CRT显示器的主要单元显示器的主要单元v 2.2 CRT显示器的驱动与控制显示器的驱动与控制 2.2.1 CRT显示器相关技术显示器相关技术 2.2.2 CRT显示器驱控电路显示器驱控电路 v 2.3 CRT显示器的特点、性能指标及发展历史显示器的特点、性能指标及发展历史 2.3.1 CRT显示器的特点显示器的特点 2.3.2 CRT显示器的性能指标显示器的性能指标 2.3.3 CRT显示技术的发展历史显示技术的发展历史 光光 电电 显显 示示 技技 术术12vCRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平

11、的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，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。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，形成各种图案在屏幕上形成明暗不同的光点，形成各种图案和文字。和文字。 vCRT显像管分为黑白和彩色两种。显像管分为黑白和彩色两种。2.1 阴极射线管阴极射线管(CRT)显示技术显示技术 灰度实现：控制每个像素的电子束强度 1 TV-field: 扫描过程构建全图的周期 CRT显像管图像显示原理electron gun 电子枪电子束