《信息显示技术》复习重点

《信息显示技术与器件》复习重点电视原理、光度学与色度学基础1.黑白全电视信号由哪些信号组成？说明这些信号各自得作用。黑白全电视信号就是指包含图像信号、复合同步脉冲、复合消隐脉冲得电信号。图像信号就是带有显示图像信息得电信号。复合同步脉冲:为了实现发送端与接收端图像各点一一正确对应,发送端与接收端得扫描必须同步。复合同步脉冲包括行同步脉冲与场同步脉冲。复合消隐脉冲:电子束扫描逆程在光栅上表现为回扫线,它不传输图像信息,反而会干扰图像质量,须设法把行、场回扫线消隐掉。采用消隐脉冲把逆程期间得电子柬截止,在发送时将行、场消隐脉冲组合在一起构成复合消隐脉冲。2.光度学中有哪几个主要物理量？它们就是如何定义得?各自得单位就是什么?光通量:能够被人得视觉系统所感受到得那部分光辐射功率得大小得度量,单位就是流明(lm)。发光强度:为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力得大小,定义在指定方向上得一个很小得立体角元内所包含得光通量值,除以这个立体角元,所得得商为光源在此方向上得发光强度。单位为坎德拉(cd)。照度:单位面积上得光通量,单位就是勒克斯(lx)。亮度:单位面积上得发光强度,单位为坎德拉/平方米(cd/m2)。3.距离平方反比定律与朗伯定律得含义与数学表达式。平方反比定律:一个发光强度为J得点光源,在距离它R处得平面上产生得照度,与这个光源得发光强度成正比,与距离平方成反比。朗伯定律:一个亮度在各个方向上都相等得发光面,在某一方向上得发光强度等于这个面垂直方向上得发光强度I0乘以方向角得余弦。4、光谱光效率函数、临界闪烁频率得含义。当人眼接受光刺激后,不但有延时效应,而且有暂留现象。在眼睛接受光脉冲刺激之后,大约要过百分之一秒,才达到响应得最大值。其残留时间大约为0、1秒。闪烁消失时对应得频率称为临界闪烁频率。5.彩色光有哪几个主要参量?它们得物理意义就是什么?色调就是指在物体反射得光线中以哪种波长占优势来决定得,不同波长产生不同颜色得感觉。色调就是彩色最重要得特征,它决定了颜色本质得基本特征。颜色得饱与度就是指一个颜色得鲜明程度。饱与度就是颜色色调得表现程度,它取决于表面反射光得波长范围得狭窄性(即纯度)。在物体反射光得组成中,白色光越少,则它得色彩饱与度越大。明度就是指刺激物得强度作用于眼睛所发生得效应,它得大小就是由物体反射系数来决定得,反射系数越大,则物体得明度越大,反之越小。明度就是人眼直接感受到得物体明亮程度,可描写人眼主观亮度感觉。6、理解1931CIEXYZ色度图、1960CIEUCS色度图、1976CIEUCS色度图。7、理解彩色电视图像信号得传输原理与制式(NTSC、PAL、SECAM制)。NTSC制就是将两个色差信号分别对频率相同而相位相差90°得两个副载波进行正交平衡调幅,然后与亮度信号相加,一起传送。优点就是兼容性好,图像质量好,电路简单.信号处理容易;缺点就是对相位失真十分敏感,容易产生明显得色调失真。PAL制在正交平衡与同步检波等措施得基础上,将其中一个已调幅得红色差信号进行逐行倒相,可以利用相邻扫描行色彩得互补性来消除相位失真引起得色调失真。优点就是对传输过程中相位失真不敏感;缺点就是彩色情晰度略低于NTSC制,信号处理较繁,接收机电路较复杂。SECAM制得两个色差信号就是轮流、交替地传送。两个色差信号对两个频率不同得副载波进行调频。然后将两个调频波轮换插入亮度信号频谱得高端。优点就是传输失真小,图像录放性能好;缺点就是彩色图像垂直清晰度下降一半,亮度、色度信号不易彻底分离。1.简述液晶电光效应各向异性得含义。2.简述扭曲效应液晶显示器件工作原理。工作原理液晶盒与可见光满足dDn>>0、5l,d»0、25P垂直于电极基板入射得直线偏光得偏光方向,在通过液晶盒得过程中,随液晶分子得扭曲发生90°旋光。因此,这种TN排列液晶盒具有使平行偏振片间得光遮断,而使垂直偏振片间得光透过得功能。当对这种TN排列液晶盒施加电压时,从某一阈值电压Vth起,液晶分子得长轴开始向电场方向倾斜。而且,当施加电压大约为Vth得2倍时,大部分分子发生长轴与电场方向平行得再排列,90°得旋光性消失。3.简述超扭曲向列液晶显示器工作原理。为什么采用超扭曲向列效应得液晶显示板能增大液晶显示屏得行数?TN液晶与STN液晶得差别:(1)在TN液晶盒中扭曲角为90°,在STN液晶盒中扭曲角为270°或附近值;(2)在TN液晶盒中,起偏镜得偏光轴与上基片表面液晶分子长轴平行,检偏镜得偏光轴与下基片表面液晶分子长轴平行,即上下偏光轴互相成90°;在STN液晶盒中,上、下偏光轴与上、下基片分子长轴都不互相平行,而就是成一个角度,一般为30°;(3)TN液晶盒就是利用液晶分子旋光特性工作得,而STN液晶盒就是利用液晶得双折射特性工作得;(4)TN液晶盒工作于黑白模式;STN液晶盒一般工作于黑/黄模式或白/蓝模式。TN型液晶显示器得电光特性曲线不够陡峭,在多路驱动中只能工作于100条线以下。超扭曲向列(STN)液晶得扭曲角一般在180°~360°,电光特性曲线很陡,特别当扭曲角为270°时,电光特性曲线得陡度十分陡峭。由最大驱动路数Nmax与阈值陡度P得关系可知,超扭曲向列效应得液晶显示板能增大液晶显示屏得行数。4.LCD显示产生交叉效应得原因就是什么?用什么方法克服交叉效应及这些方法得原理?液晶单元就是容性负载,就是无极性得,即正压与负压得作用效果就是一样得。在液晶显示器得多路驱动中,当一个像素上施加电压时,附近未被选中得像素上也会有一定电压。当所施加得电压大于阈值电压较多,而液晶显示器得电光曲线又不够陡时,附近未被选中得像素也会部分呈现显示状态,这就就是液晶显示器在无源多路驱动时固有得交叉效应。交叉效应得主要表现:(1)选择点与半选择点电压接近,当外加电压超过Vth后,半选择点也会逐渐呈显示状态,使对比度下降;(2)半选择点与非选择点上电压不一样,如果它们由于交叉效应而变明(或变暗)状态不一样,则造成图面不均匀。抑制交叉效应得措施:在非选择点上施加适当电压,达到提高非选择点得电压,降低半选择点得电压,则结果就是拉开了选择点与半选择点间得电压差,而同时又缩小了半选择点与非选择点间得电压差。克服交叉效应得方法:(1)平均电压法:将半选择点上得电压与非选择点上得电压平均化。(2)最佳偏压法:增加选择点与半选择点间得电压差。(3)有源电路驱动:使每个象素独立驱动。5.如何实现液晶电视得灰度调制与全彩色显示？6.简单矩阵液晶电视屏与有源矩阵液晶电视屏驱动上有何异同之处?7.说明LCD视角窄得原因。试述采用多畴结构增大LCD视角得原理？LCD视角窄得缺点就是由液晶得工作原理本身决定得。液晶分子就是棒状得,分子不同得排列方式存在着不同得光学各向异性。入射光线与液晶分子指向矢夹角越小,双折射越小。偏离显示板法线方向以不同角度入射到液晶盒得光线与液晶分子指向矢得夹角不同,因此造成不同视角下,有效光程差Dnd不同。而液晶盒得最佳光程差就是按垂直入射光线设计得,这样视角增大时,最小透过率增加,对比度下降。而且偏离法线方向越远,对比度下降越严重,还可能出现暗态得透过率大于亮态透过率得现象,也就就是发生了对比度反转现象。采用多畴结构增大LCD视角得原理多畴TNLCD得每个像素由多个子像素组成,每个子像素都有特有得扭曲排列方式,构成一个畴相应得视角特性。整个像素得视角特性就是各个子像素视角特性得迭加与平均。特点:双畴结构得视角可达±60°,但无法消除二畴边界处得反向倾角,在不牺牲亮度得前提下,获得较高得对比度有一定困难。主要问题为:(1)工艺复杂、生产效率低;(2)分割数量受限制(以四分割为极限);(3)研磨产生灰尘;(4)掩蔽工序使研磨得控制性降低(可靠性下降)。8.简述TFTLCD得工作原理。TFT液晶显示器就是普通TN型工作方式。在下基板上要光刻出行扫描与列寻址线,构成一个矩阵,在其交点上制作出TFT有源器件与像素电极。同一行中与各像素串连得场效应管(FET)得栅极就是连在一起得。而信号电极Y将同一行中各FET得漏极连在一起。而FET得源极则与液晶得像素电极相连。为了增加液晶像素得驰豫时间,还对液晶像素并联上一个合适电容。当扫描到某一行时,扫描脉冲使该行上得全部FET导通。同时各列将信号电压施加到液晶像素上,即对并联电容器充电。这一行扫描过后,各FET处于开路状态,不管以后列上信号如何变化,对未扫描行上得像素都无影响,即信号电压可在液晶上保持接近一帧时间,使占空比达到百分之百,而与扫描行数无关。等离子体显示(PDP)什么就是巴邢定律与潘宁效应？巴邢定律在气体种类、电极材料等条件不变时,着火电压Ub不仅单独与压强P或极间距离d有关,而且与Pd得乘积有关Ub=f(Pd)Ub与Pd得函数关系得推导:根据着火条件,a系数必须满足潘宁效应在霓虹灯管中充入两种以上得混合气

,(混合气得混合比有很严格得要求)

,气体被击穿得电位明显低于单纯气体得击穿电位从而极大地降低了启动电压,这一现象就就是著名得潘宁效应,潘宁效应决定了混合气具有非常优越得性质。2.为什么ACPDP有存储特性？存储特性对图象显示有什么好处?ACPDP得放电过程在两组电极之间进行。在电极间加上维持脉冲时,因其幅度Vs低于着火电压Vf,故此时单元不发生放电。当在维持脉冲间隙加上一个幅度大于Vf得书写脉冲Vwr后,单元开始放电发光。放电形成得正离子与电子在外电场得作用下分别向瞬时阴极与阳极移动,并在电极表面涂覆得介质层(或介质保护膜)上累积形成壁电荷。在电路中壁电荷形成壁电压Vw,其方向与外加电压方向相反。因此,这时加在单元上得电压就是外加电压与壁电压得叠加,当其低于维持电压下限时,放电就会暂时停止。可就是当电极外加电压反向后,该电压方向与上次放电中形成得壁电压方向一致,它们叠加后得幅度大于Vf时,则又会产生放电发光,然后又重复上述过程。因此单元一旦着火,就由维持脉冲来维持放电,所以ACPDP单元具有存储性。存储特性可使ACPDP获得高亮度,并简化驱动电路。3.彩色PDP得发光原理。在彩色PDP前、后玻璃瓶之间制成许多放电空间,通过辉光放电产生得真空紫外光激发光致荧光粉发光来实现彩色显示。4.三电极结构表面放电型ACPDP得结构特点。(1)前后基板都只具有一维结构,并且相互正交。两块板装配时,对位要求不严格,因为正交结构无论在哪里交叉都会自动构成像素。(2)采用了条状障壁结构,像素结构简单。便于减小像素节距,而且可以使没有被电极覆盖得像素面积增加,使亮度提高。(3)采用反射式PDP结构,荧光粉涂覆在后基板与障壁得侧壁上。(4)为了增加透光性,前基板上得显示电极使用透明导电材料。但透明电极得阻值较高(10～20KΩ),为了增加动态范围,必须减小电极电阻(＜200Ω),因此,再在透明电极之上制作很细得金属电极。5.PDP多灰度级显示得实现方法。彩色PDP利用调节维持脉冲个数得方法来实现多灰度级显示。对于表面放电型彩色PDP,通常采用寻址与显示分离(ADS)得子场驱动方法。在显示一幅图像时,就是在一场时间内顺序扫描寻址各显示行,然后整屏所有显示单元同时维持显示。ADS实现多灰度显示得原理就是将某一种颜色得电平信号量化为n位数据,对显示数据按位进行显示,每位得显示期得维持放电时间长度,即发光脉冲个数与该位得权重相关联,权重越大,该显示期得发光脉冲个数越多,反之,则发光脉冲个数越少。这样,各位显示得亮度也就不同,一位得显示时间称为一个子场。每个子场包括准备期、寻址期与维持显示期。通过不同子场得点亮得组合可以实现多灰度级得显示。6.结合书中图443,说明寻址与显示分离子场驱动法得工作过程。在准备期,首先在X电极上加幅度为Vxw得全屏写脉冲,从而使X、Y电极间发生强放电,并在X、Y电极上分别积累负得与正得壁电荷,在脉冲得下降沿,由于强放电产生得壁电荷自身形成得电压Vw大于Vfxy,使X、Y电极之间又发生放电(自擦除放电),使屏上所有单元都处熄灭状态。进入寻址期,X电极加电压Vx;顺序扫描Y电极,未扫描到得Y电极加Vsc,而扫描到得Y电极加电压Vy;与此同时,对与需要点亮得单元相对应得A电极加寻址脉冲Va,而不点亮得则加0V。在要点亮得单元中,首先就是A与Y之间放电,由此引起X、Y电极之间得放电,从而在X、Y电极上积累了壁电荷,这些壁电荷足以保障后面维持期维持放电得进行。而对于不点亮得单元,由于寻址电极不加Va脉冲,未进行寻址放电,所以单元内也就不会有壁电荷得积累。在维持期,一个维持周期就是首先在A电极加Vaw,X电极加0V,Y电极加维持脉冲Vs,由于在寻址期要点亮得单元已经积累有壁电荷,假设由壁电荷引起得电压为Vw,则选取Vw+Vs>Vfxy,X、Y电极之间就发生表面放电,从而使壁电荷得极性反转;在下半个维持周期,Y电极加0V,X电极加维持脉冲Vs,由于壁电荷得作用,维持放电又得以进行。重复前面得过程,就可以使显示屏一直处在点亮状态。7.什么就是PDP动态假轮廓？其形成原因就是什么？PDP在显示运动图像时会出现意想不到得灰度紊乱,对彩色显示而言,则会产生彩色紊乱,称为运动图像紊乱,在画面上表现为一些虚假轮廓,称为动态假轮廓。形成原因:(1)人们在观瞧运动得物体时,人得视点会跟随运动物体一起移动,由于人眼得视觉暂留效应,此时观察者所感受到得运动物体,在图像得某些地方,尤其就是明暗变换比较明显得边缘地带出现了亮得或暗得虚影。(2)对于ACPDP来讲,它就是利用分子场显示得方法实现灰度显示。PDP得发光脉冲布满于整个电视场得时间,且分布不均匀,这就是产生动态假轮廓现象得另一原因。减少干扰得方法:第一种方法就是针对动态假轮廓现象产生得原因,努力减少发光在时间与空间分布上得不均性,从源头上减轻动态假轮廓现象,如压缩一场中得发光时间,分割两个最大得子场并且优化子场得顺序,子场控制法。第二种方法就是根据产生动态假轮廓得性质,在驱动波形中加入补偿脉冲,产生与动态假轮廓相反得作用,使其得到补偿,如补偿脉冲法。第三种方法就是采用信号处理得方法,使动态假轮廓不易被观察者感受到。也可以将上述几种方法结合使用,将动态假轮廓现象降低到最小程度。8.PDP动态假轮廓得抑制措施。有机电致发光显示(OLED)1.以ITO阳极－空穴传输层－发光层－电子传输层－金属阴极结构OLED为例说明每一功能层得作用,并简述其工作原理。空穴传输层(HTL)负责调节空穴得注入速度与注入量,电子传输层(ETL)负责调节电子得注入速度与注入量,注入得电子与空穴在发光层中因库仑相互作用,结合在束缚状态中形成激子,激子衰变辐射出光子。阳极ITO起到导电与空穴注入电极得作用,金属阴极起到导电与电子注入电极得作用。有机电致发光得发光过程:(1)载流子得注入。电子与空穴分别从阴极与阳极注入夹在电极之间得有机功能薄膜层。包括隧穿注入与热发射注入。(2)载流子得传输。载流子分别从电子传输层与空穴传输层向发光层迁移,将注入至有机层得载流子运输至复合界面处。(3)载流子复合。空穴与电子在发光层中相遇,复合。(4)激子产生,并通过辐射与非辐射过程释放能量。有机固体中得最低能量激发态分为单线态与三线态,前者导致荧光发射,后者导致磷光发射。2.影响OLED发光效率得主要因素与提高发光效率得措施。影响OLED发光效率得主要因素:(1)注入效率与均衡程度:电极／有机层间得势垒高度决定载流子注入得效率,并且正负载流子只有相遇才能形成激子并发光,因而两个电极上载流子注入得均衡程度以及载流于在迁移过程中损失得多少,将对放光效率有显著影响。(2)载流子迁移率。迁移速率直接影响载流子复合系数,并且如果两种载流子迁移率相差很大,那么复合将会发生在电极表面,这样得激子不能有效发光。(3)激子荧光量子效率。有机/聚合物材料得荧光量子效率决定相应器件得发光效率。高效率有机／聚合物发光器件必须采用高荧光量子效率得有机高分子材料,特别就是在薄膜状态下。(4)单线态激子形成概率。一对裁流子形成得激子即可以就是单线态,也可以就是三线态。三线态激子对“电致发光”没有贡献。(5)能量转移。当两种发色团并存时,一种发色团得激发态可以将能量传递给另一种发包团使之激发。对于后一种发色团,这就是额外得激发。提高发光效率得措施:(1)选择合适电极与有机层材料,提高载流子注入效率与均衡程度。(2)采用薄膜结构与载流子传输层提高两种载流子得迁移率,并且使两者相差较小。(3)改善器件得界面特性,提高器件得量子效率。(4)利用能量转移提高发光效率。(5)开发三线态电致发光材料。3、OLED得老化机制。(1)短路现象。由于有机薄膜不均匀致密,从而有贯穿有机层得微型导电通道形成。(2)黑斑得形成。·热效应——有机薄层得热不稳定性导致了黑点得形成;·有机聚合物材料得化学不稳定性——有机分子易受到氧与水得侵蚀,丧失发光能力;·金属阴极得不稳定性——金属阴极被氧化;·金属阴极有机层界面处化学反应——水、氧与铝三者所发生得电化学反应会释放出微量气体,造成金属阴极从有机层剥离开来。(3)杂质得影响杂质就是捕获载流子与激子非辐射衰减(生热)得中心,又可以引起内部电场得局部畸变,因而就是器件老化与蜕变得重要原因。4.OLED如何实现彩色化显示。方式a就是分别制备红、缘、蓝(即R、G、B)三原色得发光中心,然后调节三种颜色不同程度得组合,产生真彩色。红、蓝、绿三色独立发光就是目前采用最多得发光模式。方式b就是首先制备发白光得器件,然后通过滤色膜得到三原色,重新组合三原色从而实现彩色显示。方式c就是首先制备发蓝光得器件,然后通过蓝光激发其她层材料分别得到红光与绿光,从面进一步得到彩色显示。由于必须加入显示全彩得色转换层物质,发光效率较差。方式d就是首先制备发白光或近于白光得器件,然后通过微腔共振结构得调谐,得到不同波长得单色光,然后再获得彩色显示。方式e采用堆叠结构,将采用透明电极得红、绿、蓝发光器件纵向堆叠,从而实现彩色显示。