光电显示技术复习总结.pdf

一 名词解释 1 像素 指构成图像的最 小 面积单位 具有 一定的亮度和 色彩属性 2 分辨率 指单位 面积显 示像素的数量 3 点距 荧光屏上两个临近的同 色的荧光点的直线距离 即两个红 色 或绿 色 蓝 色 像素单元之 间的距离 4 明适应 从 黑暗环境到明亮环境变化的逐渐习惯过程 称为明适应 其时间快 仅需1min即可完 成 5 暗适应 从明亮环境到 黑暗环境变化的逐渐习惯过程 称为暗适应 其时间 长 40min达到最 大灵 敏度 前10min进 行很快 其关键是视紫红质在 人眼的合成 6 视觉惰性 在外界光的作 用下 感光细胞内敏感物质经过曝光染 色过程是需要时间的 响应时间 约40ms 当外界光消失后 亮度感觉还会残留 一段时间 约100ms 人眼的这 一特性称为视觉惰 性 7 三基 色 可以混合出任意颜 色的三个确定的相互独 立的基 色 分别是波 长700nm 光通量1lm的红 光R 波 长546 1nm 光通量为4 95lm的绿光G 波 长435 8nm 光通量为0 06lm的蓝光B 8 对 比度 指画 面上最 大亮度和最 小量度之 比 9 灰度 指画 面上亮度的等级差别 10 数据率 指在 一定时间内 一定速度下 显 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 11 色温 表 示光源光谱质量最通 用的指标 光源的辐射在可 见光区和绝对 黑体的辐射完全相同时 此时 黑体的温度就称为此光源的 色温 12 显 色指数 光源对物体的显 色能 力称为显 色指数 13 场频 垂直扫描频率即屏幕垂直刷新率 常以Hz为单位 表 示屏幕的图像每秒钟重复描绘多少 次 也就是指每秒钟屏幕刷新的次数 14 行频 水平扫描频率 指电 子枪每秒钟在屏幕上扫过的 水平线数 单位 一般是KHz 15 电光效应 通过电学 方法 产 生光变化的现象称为液晶的电 气光学效应 简称电光效应 16 液晶 在某 一温度范围内 从外观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 17 亮度 垂直于传播 方向单位 面积 S cos 上的发光强度称为亮度 符号为L 单位为cd m 18 光照度 单位发光 面积 S 上所接受的光通量称为光照度 符号为E 单位为勒克斯 lx 19 扫描 文字及图像画 面都是由 一个个称为像素的点构成的 使这些点顺次显 示的 方法称为扫描 20 发光 二极管 注 入 一定电流后 电 子与空 穴不断流过PN结或与之类似的结构 面 并进 行 自发复合 产 生辐射光的 二极管半导体器件 21 价带 电 子填满的最 高能带 22 导带 电 子未填满的最低能带 23 禁带 不存在电 子的能带 24 带隙 导带的最低点和价带的最 高点的能量之差 25 电致发光 通过加在两电级的电压产 生电场 背电场激发的电 子碰击发光中 心 而引致电 子在能 级间的跃迁 变化 复合导致发光的 一种物理现象 26 有机发光 二极管 是 一种基于有机材料的 通过正负载流 子注 入有机半导体薄膜后复合产 生发光 的电流型半导体发光器 27 等离 子体 由部分电 子被剥夺后的原 子及原 子被电离后产 生的正负电 子组成的离 子化 气体状态物 质 28 光波调制 改变载波的振幅 强度 频率 相位 偏振等参数使之携带信息的过程 29 激光 通过受激发射的放 大光 30 色温 光源的辐射在可 见区和绝对 黑体的辐射完全相同时 此时 黑体温度就称为此光源 色温 31 激光投影显 示 由激光射出的光束 经过光学处理后 成像投影 至屏上 32 电致变 色 施加电压后物质发 生氧化还原反应使颜 色发 生可逆性的变 色现象 33 场致发射显 示器件 即场致发射阵列平板显 示器 34 电泳显 示 悬浮于液体中的电荷粒 子在外电场的作 用下定向移动并附着在电极上的现象 二 专业术语中英 文全称 缩写英 文全称中 文全称 CRTcathode ray tube 阴极射线管 LCDliquid crystal display 液晶显 示器 TNtwisted nematic 扭曲向列 STNsuper twisted nematic 超扭曲向列 TFT thin fi lm transistor 薄膜晶体管 CCFL cold cathode fl uorescent lamps冷阴极荧光灯 HDTV high defi nition television 高清晰度电视 LEDlight emitting diode 发光 二极管 FPD fl at panel display 平板显 示器 LCMliquid crystal display module 液晶显 示模组 I Pinterlaced scanning progressive scanning隔 行扫描 逐 行扫描 OLEDorganic light emitting diode 有机发光 二极管 PWMpulse width modulation 脉宽调制 ELelectro luminescence 电致发光 ITOindium tin oxides 铟锡 金属氧化物 PDPplasma display panel 等离 子体显 示器 Laser light amplifi cation by stimulated emission of radiation 通过受激发射的放 大光 YAGyttrium aluminiturm garnet 钇铝 石榴 石 LPDlaser projection display 激光投影显 示器 LDTlaser display technology 激光显 示技术 LDlaser diode 激光 二极管 ECDelectro chromism device 电致变 色显 示器 FED fi eld emission display场致发射显 示器 EPDelectro phoretic display 电泳显 示器 DLPdigital light procession 数字光处理 三 填空 1 人眼对波 长在 380 780 nm范围内的电磁波产 生颜 色感觉 其中在较亮环境中 人眼最敏感的光波 长为 555 nm 颜 色是 绿 色 2 不引起闪烁感觉的最低重复频率称为临界闪烁频率 3 当两种颜 色混合得到 白光时 这两种颜 色称为互补 色 4 颜 色的三要素 亮度 色调 饱和度 其中 色调和饱和度合称 色度 5 根据液晶分 子的排列结构可将液晶分为向列项 胆甾相和近晶向三种 其中 LCD所 用的结构为 向列项和胆甾相 6 液晶显 示系统常 用背光源有CCFL LED EL 7 CRT核 心部件有 电 子枪 偏转线圈 荫罩 荧光粉层 玻璃外壳 8 目前国际上主要采 用的三种彩 色电视制式为 NTSC PAL SECAM 9 液晶显 示器驱动 方式有 静态驱动 简单矩阵驱动 有源矩阵驱动 光束扫描驱动 10 已知三基 色亮度为R G B 则NTSC制式的电视中 由三基 色合成的彩 色光的亮度为 Y 0 299R 0 587G 0 114B 注 PAL制式为Y 0 222R 0 70G 0 071B 11 OLED的发光过程通常包括的五个阶段分别为 在外加电场下载流 子的注 入 载流 子的迁 移 载流 子的复合 激 子的迁移 电致发光 12 等离 子体显 示器单元的发光过程分为四个阶段 预备放电 开始放电 放电发光与维持发 光 消去放电 13 根据电流 工作 方式的不同 PDP可分为 直流电PDP DCPDP 交流电PDP ACPDP 两种 14 在CRT LCD LED PDP ECD 几种显 示技术中 属于被动显 示的是LCD ECD 15 激光显 示的特点是 高 方向性 高定向性 和空间相干性 单 色性和时间相干性 高亮度 和光 子简并度 16 电泳显 示的 工作原理 通过翻转或流动的微粒 子来使像素变亮或变暗 四 简答题 1 根据显 示原理 光电显 示器件有哪些分类 答 可分为 CRT VFD GDD LCD PDP LED FED ECD LPD EPD PLZT等 2 简述 人眼的视觉原理 答 人眼由瞳孔 角膜 虹膜 晶状体和视 网膜等组成 角膜 用于承担视 网膜上成像所需光线折射 虹膜紧贴晶状体中 心有 一个瞳孔 用于调节进 入眼睛的光通量 晶状体 用于调节焦距 以便在视 网 膜上成不同距离景物的像 视 网膜上分布有杆状和锥状细胞 3 简要说明 黑 白CRT的基本结构与 工作原理 答 黑 白CRT主要由圆锥形玻壳 玻壳正 面 用于显 示的荧光屏 封 入玻壳中 用于发射电 子束的电 子 枪系统和位于玻壳之外控制电 子束偏转扫描的磁轭器件四部分组成 电 子束经第 一控制栅极的视频 信号调制 后经加速与聚焦后 高速轰击荧光屏上的荧光粉 荧光体发出可 见光 最后通过偏转磁 轭控制电 子束 在荧光屏上从上到下 从左到右依次扫描 从 而将被摄图像或 文字显 示 4 描述彩 色光的三个基本参量是什么 各是什么含义 答 亮度 各种颜 色的光对 人眼所引起的视觉强度 色调 表 示颜 色区分彼此特性 不同波 长的光辐射在物体上所表现颜 色不同 饱和度 表 示颜 色光所呈现的颜 色深浅程度 5 分别说明CRT与LCD显 示器的特点 并进 行 比较 答 CRT 价格低 响应速度快 视 角宽 寿命 长 显 示版本灵活 LCD 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 无电磁辐射 长 寿命 6 简要画出LCD的典型构造截 面图 并进 行说明 答 7 简述扭曲向列效应显 示器件和超扭曲向列液晶显 示器 工作原理的差别 答 STN和TN 工作原理 大致相同 不同的是液晶分 子的配向处理和扭曲 角度 即STN必须做配向处 理 使液晶分 子与基板表 面的初期倾斜 角增加 此外STN中会加 入微量胆 石醇使其旋转 角增 大 8 简述发光 二极管的基本结构 答 由透明环氧树脂封装 LED芯 片 有发射碗的阴极杆 引线架 阳极杆 拱形 支架组成 9 简述等离 子体显 示屏的基本结构 答 后玻璃板结构 在后玻璃板上有寻址电极 其上覆盖 一层电介质 红绿蓝彩 色荧光粉分别排 列在不同的寻址电极上 不同荧光粉 用壁障相间 前玻璃板结构 在玻璃板上成对制作有扫描和维持电极 其上覆盖着 一层电介质 MgO保护 层覆盖在电极上 前后玻璃板拼装 封 口 并充 入低压 气体 在两玻璃板间放电 10 简要说明等离 子体显 示单元的发光原理 并与CRT发光原理 比较 答 PDP像素类似微 小氖灯管 像素位于 水平与垂直电极交叉点 两电极上加 足够的电压可使 气体 电离发出紫外光 紫外光轰击涂在显 示单元中的红绿蓝荧光粉就会发出红绿蓝光 改变RGB三种 色 光的合成 比例可得到任意 色彩 PDP与CRT都为荧光粉轰击发光 区别在于PDP是紫外光轰击 而 CRT是电 子轰击 11 说明三 片式LCD或3 LDC投影显 示的 工作原理 答 3 LCD利 用三 片LCD板对应R G B三 色 灯泡产 生的 白光被分解为R G B三 色 每种颜 色 光路不同 导致每种光亮度不同 而产 生 色彩的不均匀性 12 比较CRT LCD PDP的优劣 答 CRT的优点是亮度 高 响应快 分辨率 高 扫描 方式简单 缺点是体积 大 驱动电压 高 LCD的优点是功耗低 驱动电压低 有记忆功能 缺点是响应速度慢 视 角 小 PDP的优点是显 示亮度 高 色彩还原性好 视 角 大 响应速度快 缺点是与CRT相 比彩 色发光 效率低 与LCD相 比驱动电压 高 功耗 大 13 说明ELD和FED的基本原理 答 电致发光ELD基本原理 电场在ZnS颗粒内呈 非均匀分布 当施加电压时 ZnS界 面上会产 生 高 于平均电场的电场强度 电 子在电场作 用下通过隧道效应注 入ZnS内 与空 穴复合 产 生发光 场致发射FED基本原理 FED包括 一个作为阴极的 金属发射尖锥 孔状的 金属栅极 以及有导 电层形成的阳极 阳极表 面涂有荧光粉 在栅极和阴极加上电压 在阴极尖端会产 生电场 在电场 作 用下电 子由于隧道效应从 金属内部穿出 受阳极电压加速 轰击荧光粉层实现发光 五 计算题 1 如果 一个14英 寸LCD可视 面积为285 7mm 214 3mm 最 大分辨率1024 768 则其点距是多少 一共有多少像素及 子像素 解 点距 像素 1024 768 786432 次像素 1024 768 3 2359296 2 一个满帧图像 分辨率为VGA制式640 480像素 每像素量化量为8bit 刷新率40Hz 则 一分钟 视频图像资料 长度为多少字节 假设拨号上 网60kbps 以这样的速率传输5min图像资料 大约需要多 长时间 解 每帧图像像素 640 480 307200 8bit 1字节 1s视频 大 小 307200 4