電視圖像顯示

1、第五章 電視圖像的顯示5.1 自會聚彩色顯像管 自會聚彩色顯象管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)自會聚彩色顯像管結(jié)構(gòu)上分為電子槍、熒光屏和玻璃外殼三大部分。 1：精密一字形排列電子槍： 自會聚彩色顯像管電子槍的結(jié)構(gòu)如何？有什么特點(diǎn)？自會聚顯像管的電子槍在結(jié)構(gòu)上有其獨(dú)有的特點(diǎn)。自會聚管的三個電子槍在水平方向按一字排開，并采用一體化結(jié)構(gòu)。每個電子槍都有自己的陰極、控制柵極、 加速極、聚焦極和高壓陽極，除了陰極為三個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)外，其它均采用單片三孔或單一圓筒的一體化結(jié)構(gòu)。自會聚電子槍結(jié)構(gòu)圖這種結(jié)構(gòu)使得束與束間的距離僅取決于制作電極時所用模具的精度，不受裝配工藝的影響，所以三條電子束定位準(zhǔn)確，聚焦情況一致。一體化結(jié)構(gòu)電子槍使

2、得電子束 彼此間距離很小，因而會聚誤差??；而且結(jié)構(gòu)精密、緊湊。 2：開槽蔭罩和短條狀熒光粉： 自會聚彩色顯像管的蔭罩孔形狀如何？有什么作用和優(yōu)點(diǎn)？彩色顯像管在距離熒光屏約一厘米的地方有一塊平行于熒光屏的蔭罩板，自會聚管的蔭罩板上有短條狀的槽孔，每個槽孔對應(yīng)一個像素。單像素蔭槽板和短條狀熒光粉圖一個像素對應(yīng)的三基色熒光粉形狀為三個短條。這種結(jié)構(gòu)的熒光屏可采用黑底技術(shù)，即在熒光粉條以外的屏面上涂上石墨層，使其不反射雜散光，槽孔可以做得盡量 大，再配以透光率較低的煙色屏面玻璃，提高了圖像的亮度和對比度，即使白天也可以收看電視。5.1 自會聚彩色顯像管 自會聚彩色顯像管的動會聚 什么是最會聚顯像管的動

3、會聚？產(chǎn)生動會聚的原因是什么？動會聚：指電子束運(yùn)動起來（即偏轉(zhuǎn)角較大，在熒光屏上表現(xiàn)為屏四周區(qū)域）會聚的現(xiàn)象。三基色光柵動會聚原理與失會聚趨勢圖1：垂直偏轉(zhuǎn)場桶形分布和水平偏轉(zhuǎn)場枕形分布的作用： 畫圖說明垂直偏轉(zhuǎn)場桶形分布的作用。桶形分布垂直偏轉(zhuǎn)磁場的自會聚校正圖示出了垂直偏轉(zhuǎn)磁場桶形分布及會聚自校正的作用。桶形分布垂直偏轉(zhuǎn)磁場桶形分布磁力線的水平分量可使三條電子束發(fā)生垂直偏轉(zhuǎn)，完成正常的場掃描過程。垂直分量能使兩個邊束產(chǎn)生方向相反的水平偏移，使兩個邊束向左右分散開，且 偏移量隨磁場強(qiáng)度即偏轉(zhuǎn)角的增加而增加。 2：水平偏轉(zhuǎn)磁場枕形分布的作用： 畫圖說明水平偏轉(zhuǎn)場枕形分布的作用。枕形分布水平偏轉(zhuǎn)

4、磁場的自會聚校正圖示出了水平偏轉(zhuǎn)磁場枕形分布及其動會聚自校正作用。枕形分布偏轉(zhuǎn)磁場的會聚自校正可見，只要枕形分布磁場設(shè)計(jì)得當(dāng)，可使：（1）紅、藍(lán)兩邊束水平失會聚得到校正，紅、藍(lán)光柵重合。（2）綠束水平幅度小于紅藍(lán)邊束，須用其它措施校正。（3）水平枕形分布磁場可校正垂直桶形失真。故自會聚管可不設(shè)上下（垂直）枕形校正電路。 3：磁增強(qiáng)器和磁分路器：具體說明磁增強(qiáng)器和磁分路器的作用。磁增強(qiáng)器與磁分路器均設(shè)置在電子槍的頂端、高壓陽極孔周圍，利用了偏轉(zhuǎn)線圈后方存在的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場的漏磁場。具體為：在中間綠束的高壓陽極孔上 下各放置一個高導(dǎo)磁率的圓片，使縱向磁場向綠束集中，加強(qiáng)了水平偏轉(zhuǎn)量,使綠束水平

5、偏轉(zhuǎn)量增大一些,故稱為中束磁增強(qiáng)器；在紅、藍(lán)兩個邊束的高壓陽極孔兩 邊各放置一個高導(dǎo)磁率的圓環(huán)，將行、場偏轉(zhuǎn)磁力線旁路一些，使紅藍(lán)兩邊束和水平、垂直偏轉(zhuǎn)量減少一些,故稱為邊束磁分路器，由于兩個磁分路器的作用，使得 綠束的橫向磁場也得到增強(qiáng)，垂直偏轉(zhuǎn)量增大一些。只要磁增強(qiáng)器和磁分路器的導(dǎo)磁系數(shù)、尺寸和位置合適，它們的綜合作用能校正中束（綠）和邊束（紅、藍(lán)）光柵大小的差別，使三個光柵完全重合實(shí)現(xiàn)自會 聚。 4：動會聚自校正型偏轉(zhuǎn)線圈： 動會聚自校正型偏轉(zhuǎn)線圈的最大優(yōu)點(diǎn)是什么？自會聚管采用了特制的動會聚自校正型偏轉(zhuǎn)線圈，它能產(chǎn)生出使三個電子束掃描到熒光屏邊角處也能自動會聚的偏轉(zhuǎn)磁場，稱之為動會聚自校

6、正型偏轉(zhuǎn)線圈。動會聚自校正型偏轉(zhuǎn)線圈的作用動會聚自校正型線圈通過控制繞置線圈的形狀，使水平偏轉(zhuǎn)線圈呈枕形分布。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)自動矯正會聚。自會聚彩色顯像管的動會聚5.1 自會聚彩色顯像管 彩色顯象管的白平衡及調(diào)整 1：白平衡的概念： 什么是彩色顯像管的白平衡？如何調(diào)整白平衡？白平衡是指彩色顯像管在顯示黑白圖像時或者顯示彩色圖像中的黑白景物時，不論是怎樣的灰度級，黑白畫面上均不應(yīng)出現(xiàn)任何彩色色調(diào)，也可定義為各個灰度 級的正確重現(xiàn)。白平衡要求三支電子槍的調(diào)制特性曲線一樣，三基色熒光粉的發(fā)光效率一樣。然而，管子的制作工藝不可避免地存在誤差等原因，調(diào)制特性曲線不可 能一致，三支電子槍的曲線斜率和截止點(diǎn)，

7、還有發(fā)光效率都不一致。因此需進(jìn)行白平衡調(diào)整。白平衡調(diào)整時通常分為亮平衡（也稱白平衡）調(diào)整和暗平衡（也稱黑平衡）調(diào)整兩步進(jìn)行。2：暗平衡及調(diào)整：自會聚彩色顯像管，三個加速極為一體化，不能單獨(dú)改變電壓，因此在彩色電視機(jī)中可用三個電位器獨(dú)立調(diào)整三個陰極的直流電平使對應(yīng)各信號的消隱電平同時 截止，使該消隱時的各電子束均截止，實(shí)現(xiàn)暗平衡。3：亮平衡及調(diào)整：亮平衡是指高亮度區(qū)域的白平衡，在電視機(jī)中可用二個電位器分別調(diào)整視放管的增益，即改變?nèi)钚盘柗?，來?shí)現(xiàn)亮平衡。5.2 彩色液晶顯示器件 液晶和液晶的應(yīng)用特性 1：液晶： 什么是液晶？通常將在特定的溫度區(qū)間里，既有液體的特有現(xiàn)象又有晶體的光學(xué)各向異

8、性的物質(zhì)狀態(tài)稱為液晶（Liquid Crystal），簡稱為LC。用液晶制成的顯示器件稱為LCD。水的三態(tài)與熱致型液晶三態(tài)2：液晶分子排列和液晶的種類：構(gòu)成液晶材料的分子絕大多數(shù)呈細(xì)長的棒狀，根據(jù)液晶分子的排列形式，將液晶分為三種類型。液晶的類型（點(diǎn)擊查看大圖）3：液晶的應(yīng)用物理特性： 液晶具有什么重要特性？液晶的光學(xué)特性具體是什么？液晶具有各向異性、光學(xué)雙折射特性。表征液晶物理性質(zhì)的參數(shù)隨著方向的不同而異，稱為各向異性。各向異性在電場作用下主要表現(xiàn)為介電系數(shù)的不同，在光 學(xué)上主要表現(xiàn)為雙折射現(xiàn)象。當(dāng)有外加電場時，液晶分子的某種排列狀態(tài)在電場作用下變?yōu)榱硪环N排列狀態(tài)，這是的液晶分子會因介電系數(shù)

9、異方性為正或是負(fù)值，來決定液晶分子的轉(zhuǎn)向是平行或 是垂直于電場,來決定光的穿透與否。由于其液晶分子的長的像棒狀,所以分子轉(zhuǎn)向決定的指向矢方向與分子長軸平行。再根據(jù)單光軸晶體的折射系數(shù),它會有兩個折射率，分別為垂直于液晶長軸方 向及平行液晶長軸方向兩種，所以當(dāng)光入射液晶時，便會受到兩個折射率的影響，造成在垂直液晶長軸與平行液晶長軸方向上的光速會有所不同。 4：液晶顯示器件具有如下優(yōu)點(diǎn)： 液晶顯示器有什么主要的優(yōu)點(diǎn)？（1）驅(qū)動電壓低。僅幾伏，驅(qū)動功率小，能采用MOS集成電路直接驅(qū)動。（2）被動顯示，本身不發(fā)光，眼睛不易疲勞；室外陽光下，環(huán)境光亮，對比度高。（3）無X射線和紫外線輻射，安全。（4）顯

10、示屏薄且平，容易實(shí)現(xiàn)袖珍型和壁掛型平板顯示。5：液晶顯示器件根據(jù)所顯示光的類型可分為： 目前，根據(jù)所顯示光來分類，液晶顯示器件主要分為哪幾類？（1）透射型顯示：光源位于液晶顯示板之后，當(dāng)信號電壓改變液晶顯示板的光學(xué)傳遞特性來調(diào)制光源透過液晶發(fā)出的光強(qiáng)時，由透射光的光強(qiáng)顯示信號電壓的 信息。（2）反射型顯示：光源位于液晶板之前，在液晶層的底面基板上設(shè)有反光板，當(dāng)信號電壓調(diào)制液晶的光學(xué)傳遞特性時，由反射光的強(qiáng)弱顯示信號電壓的信息。（3）投影型顯示：將液晶屏看作幻燈片，透過幻燈片的光被圖像信號調(diào)制，再經(jīng)光學(xué)透鏡放大后，投射到屏幕上。 6：使用液晶顯示器件應(yīng)注意以下特點(diǎn)： 使用液晶顯示器件應(yīng)該注意什么

11、？（1）液晶顯示器件本身不發(fā)光，它必須有外來光源。（2）液晶光學(xué)特性對信號電壓相應(yīng)速度慢，所以液晶跟不上驅(qū)動電壓快速上升的峰值變化，只能響應(yīng)驅(qū)動電壓的有效值，因此一次掃描液晶屏不能顯示圖像， 需多次掃面利用液晶的累積響應(yīng)效應(yīng)顯示圖像。（3）采用直流電壓驅(qū)動液晶屏?xí)鹨壕Х肿与娀瘜W(xué)反應(yīng)，縮短液晶壽命，因此，必須采用交流電驅(qū)動液晶屏。5.2 彩色液晶顯示器件 液晶的顯示原理 1：液晶的顯示原理： 液晶顯示器件的顯示原理是什么？液晶本身不發(fā)光，但是在外加電場、磁場、熱、光的作用下，可產(chǎn)生光密度和色彩的變化。因?yàn)橐壕Х肿拥呐帕胁幌窬w那樣完全有序、堅(jiān)固，加之彈性系數(shù)很 小，因此在外加刺激下極易改變液

12、晶分子的排列方向或使液晶分子的運(yùn)動發(fā)生紊亂，從而改變液晶的物理性質(zhì)。液晶顯示器件就是基于此特性而制作。當(dāng)液晶分子的某種排列狀態(tài)在電場作用下變?yōu)榱硪环N排列狀態(tài)時，液晶的光學(xué)性質(zhì)隨之改變而產(chǎn)生光被電場調(diào)制的現(xiàn)象稱為液晶的電光效應(yīng)。液晶的電光效應(yīng)是 由液晶的介電常數(shù)、電導(dǎo)率和折射率的各向異性引起的。液晶顯示器件就是利用液晶本身的這些特性，適當(dāng)?shù)睦秒妷?，來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而影響光線的行進(jìn)方向，來形成不同的灰階，作為顯示影像的工具。 當(dāng)然,單靠液晶本身是無法當(dāng)作顯示器件使用的,還需要其它的器件來幫忙,其中，起著至關(guān)重要作用的就是偏光板。 偏光板的原理是什么？偏光板只所以具有阻隔垂直光波的功能，是

13、因?yàn)槠獍宓慕Y(jié)構(gòu)是由一片起偏片和一片檢偏片組成的。當(dāng)旋轉(zhuǎn)起偏片和檢偏片的相對角度，會發(fā)現(xiàn)隨著相對角度的 不同，光線的亮度會隨著改變。當(dāng)起偏片和檢偏片互相平行時，光線就完成通過；當(dāng)起偏片和檢偏片互相垂直時，光線就完全無法通過了。液晶顯示器就是利用偏光板這個特性來制作的。在利用上下起偏片和檢偏片互制成的偏光板之間，充滿液晶，這樣，在液晶器件做成液晶盒結(jié)構(gòu)形式時，密封的兩片 基片之間形成很薄的液晶層，再利用電場控制液晶分子轉(zhuǎn)動，來改變光波的行進(jìn)方向，如此一來，不同的電場大小，就會形成不同灰階亮度了。第五章 電視圖像的顯示5.2 彩色液晶顯示器件 液晶顯示屏的構(gòu)造 1：液晶顯示屏的基本構(gòu)造： 液晶顯示

14、屏的基本構(gòu)造是什么？液晶顯示器結(jié)構(gòu)上屬于平板顯示器件。其基本構(gòu)造呈平板狀。盡管不同類型的液晶顯示器件的部分部件可能不同，但幾乎所有的液晶顯示器件都可以認(rèn)為是由兩 片光刻有透明導(dǎo)電電極的基板，支持一個液晶層封接而成的一個扁平盒構(gòu)成，稱為液晶顯示屏。 2：彩色液晶顯示器的實(shí)現(xiàn)： 目前，采用最廣的液晶彩色顯示方法是什么？如何實(shí)現(xiàn)？該方法有什么優(yōu)點(diǎn)？在液晶顯示器件的實(shí)際應(yīng)用中，采用最廣、技術(shù)最成熟的實(shí)現(xiàn)彩色顯示的方法是“微彩色膜方式”。微彩色膜方式將點(diǎn)陣像素分割成三個子像素，并在其對應(yīng)位置的器件內(nèi)表面設(shè)置R、G、B三個微型濾色膜。 液晶顯示器件僅僅作為一個光閥，控制每個子像素光閥，即可控制R、G、B三

15、個濾色膜透過光的通斷，控制三個子像素的灰度級，利用三個子像素透過的不同 光亮，利用人眼的空間混色特性，制造出來千萬種鮮艷的色彩。這種方式也稱為濾色器方式，其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，色重現(xiàn)好。因此，彩色液晶顯示器、彩色液晶電視 機(jī)采用這種方式最多。常見濾色膜的排列方式5.2 彩色液晶顯示器件 液晶顯示的驅(qū)動方式 液晶有什么驅(qū)動方式？各有什么特點(diǎn)？液晶顯示驅(qū)動方式分為段顯示驅(qū)動、矩陣顯示驅(qū)動兩種。1：段顯示驅(qū)動適應(yīng)于數(shù)字和較少符號的顯示，有靜態(tài)驅(qū)動和多路驅(qū)動兩種。段顯示驅(qū)動應(yīng)用較少，這里就不介紹。2：矩陣顯示驅(qū)動方式分為簡單矩陣方式和有源矩陣方式兩種。（1）簡單矩陣驅(qū)動：簡單矩陣驅(qū)動有兩種常用的掃描方式，

16、點(diǎn)順序掃描和行順序掃描。點(diǎn)順序掃描中，掃描一個像素的時間是掃描一幅圖像所需時間的1/N（此比值稱為“占空系數(shù)”）的平方，由于液晶對驅(qū)動信號的有效值產(chǎn)生響應(yīng)，所以占空 系數(shù)太小，對有效值電壓的響應(yīng)時間少，使顯示圖像的亮度低；行順序掃描中，掃描一個像素的時間是掃描一幅圖像所需時間的1/N，因占空系數(shù)比較大，故簡單 矩陣驅(qū)動一般采用行順序掃描，當(dāng)掃描電極數(shù)增加時，要準(zhǔn)確控制液晶像素顯示的灰度層次相當(dāng)難，顯示圖像的分辨力不高。（2）有源矩陣驅(qū)動：有源矩陣驅(qū)動的液晶屏能克服簡單矩陣液晶屏的缺點(diǎn)，措施是在掃描電極和信號電極交叉處，安裝透明的薄膜晶體管或非線性開關(guān)元件，使液晶電極之間的交叉 效應(yīng)減少，液晶像

17、素的闕值特性變陡。五：液晶顯示器件的特點(diǎn)和分類：1：液晶顯示器件具有如下優(yōu)點(diǎn)： 液晶顯示器有什么主要的優(yōu)點(diǎn)？（1）驅(qū)動電壓低。僅幾伏，驅(qū)動功率小，能采用MOS集成電路直接驅(qū)動。（2）被動顯示，本身不發(fā)光，眼睛不易疲勞；室外陽光下，環(huán)境光亮，對比度高。（3）無X射線和紫外線輻射，安全。（4）顯示屏薄且平，容易實(shí)現(xiàn)袖珍型和壁掛型平板顯示。2：液晶顯示器件根據(jù)所顯示光的類型可分為： 目前，根據(jù)所顯示光來分類，液晶顯示器件主要分為哪幾類？（1）透射型顯示：光源位于液晶顯示板之后，當(dāng)信號電壓改變液晶顯示板的光學(xué)傳遞特性來調(diào)制光源透過液晶發(fā)出的光強(qiáng)時，由透射光的光強(qiáng)顯示信號電壓的 信息。（2）反射型顯示：

18、光源位于液晶板之前，在液晶層的底面基板上設(shè)有反光板，當(dāng)信號電壓調(diào)制液晶的光學(xué)傳遞特性時，由反射光的強(qiáng)弱顯示信號電壓的信息。（3）投影型顯示：將液晶屏看作幻燈片，透過幻燈片的光被圖像信號調(diào)制，再經(jīng)光學(xué)透鏡放大后，投射到屏幕上。3：使用液晶顯示器件應(yīng)注意以下特點(diǎn)： 使用液晶顯示器件應(yīng)該注意什么？（1）液晶顯示器件本身不發(fā)光，它必須有外來光源。（2）液晶光學(xué)特性對信號電壓相應(yīng)速度慢，所以液晶跟不上驅(qū)動電壓快速上升的峰值變化，只能響應(yīng)驅(qū)動電壓的有效值，因此一次掃描液晶屏不能顯示圖像， 需多次掃面利用液晶的累積響應(yīng)效應(yīng)顯示圖像。（3）采用直流電壓驅(qū)動液晶屏?xí)鹨壕Х肿与娀瘜W(xué)反應(yīng)，縮短液晶壽命，因此，必

19、須采用交流電驅(qū)動液晶屏。5.3 彩色等離子體顯示器件 5.3.1 等離子體顯示器的發(fā)光機(jī)理 1：等離子體： 什么是等離子體？等離子體顯示器（Plasma Display Panel），簡稱PDP，顧名思義，是一種利用等離子體工作的器件。 所謂等離子體，指的是分子及原子及被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的氣體狀物質(zhì)，是一種擁有離子、電子和核心粒子的不帶電的離子化物質(zhì)，它包括有大量的離子和 電子，從而是電的最佳導(dǎo)體，而且它會受到磁場的影響，當(dāng)溫度高時，電子便會從核心粒子中分離出來了。 2：等離子體的發(fā)光機(jī)理： 日光燈的發(fā)光機(jī)理是什么？許多低壓氣體放電光源都直接或者間接地利用輝光放電。日光燈管中充入水銀，

20、管壁上所見的白色粉末為熒光粉；當(dāng)通電之后管內(nèi)的燈絲因?yàn)殡娮璁a(chǎn)生熱，提供能量讓燈絲內(nèi)的電子逸出。因?yàn)闊艄軆蛇呁娦纬呻妶觯?讓電子加速前進(jìn)，在此過程中管內(nèi)的水銀變?yōu)樗y蒸氣彌漫在電子行經(jīng)的路徑上，部分電子會和水銀產(chǎn)生碰撞，將汞原子中的電子由較低的能階激發(fā)到較高的能階， 而這些具有較高能量的電子由高能階掉下來的同時，會將能量以紫外線的形式放射出來，這些紫外線的能量會被涂布在管壁上的熒光物質(zhì)吸收，進(jìn)而產(chǎn)生可見光；而 所涂的熒光物質(zhì)不同，產(chǎn)生的顏色也不同。霓虹燈管多為五顏六色，就是在這個基礎(chǔ)上，通過涂上不同的熒光物質(zhì)或者玻璃紙濾光的方法來實(shí)現(xiàn)多彩顏色的。 3：彩色等離子體顯示器件的發(fā)光機(jī)理： 彩色等離

21、子體顯示器件的發(fā)光機(jī)理是什么？等離子體顯示器件的放電機(jī)理是在前、后屏玻璃之間，制成許多放電空間，通過輝光放電，即利用惰性氣體放電時所產(chǎn)生的真空紫外線激發(fā)彩色光致熒光粉后， 再轉(zhuǎn)換至人眼可接受之可見光，從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示。依據(jù)限流工作方式不同，等離子體顯示器件可分為直流型(DC)與交流型(AC)。以交流型等離子體顯示器件的一個像素為例，我們來認(rèn)識一下彩色等離子體顯示器件的實(shí)現(xiàn)彩色顯示的機(jī)理。等離子顯示器件的基本結(jié)構(gòu) 說明等離子體顯示器件實(shí)現(xiàn)彩色顯示的機(jī)理。交流型等離子體顯示器件的每個放電空間充有Ne-Xe（氖-氙）混合氣體。 由于Ne的亞穩(wěn)能級大于Xe的電離能級，因此，Ne亞穩(wěn)原子與Xe原子碰撞可

22、產(chǎn)生出電子，所產(chǎn)生的電子在電場的作用下于Ne發(fā)生反應(yīng)，再產(chǎn)生電子，如 此循環(huán)，形成電離雪崩過程，由于使Xe的電離幾率極高，則大大提高了氣體電離截面，降低了等離子顯示器件的工作電壓。與此同時，電子被加速后也會與Xe碰撞并激發(fā)Xe原子的外圍電子，使之由較高能級躍遷到較低能級，產(chǎn)生碰撞躍遷，產(chǎn)生紫外光。真空紫外光能量大，發(fā)光強(qiáng)度高，利用它來激發(fā)綠色熒光粉發(fā)光，從而產(chǎn)生綠色可見光。這樣，每一個像素采用這樣的機(jī)理分別激發(fā)三基色可見光，同時利用人眼的空間混色特性，來實(shí)現(xiàn)彩色顯示。 等離子體顯示器件如何控制發(fā)光亮度？等離子體顯示器件一旦產(chǎn)生放電，其發(fā)光亮度就恒定不變，只能通過控制有效放電時間的長短和強(qiáng)度，從

23、而達(dá)到控制發(fā)光亮度的目的。等離子發(fā)光時間調(diào)制原理圖（點(diǎn)擊查看大圖）第五章 電視圖像的顯示5.3 彩色等離子體顯示器件 等離子顯示器件的工作過程 等離子體顯示器件根據(jù)限流工作方式可分為幾類？工作過程如何？等離子體顯示器件根據(jù)限流工作方式的不同，主要分為直流型(DC)與交流型(AC)兩種基本類型。1：交流型等離子顯示器件工作過程：交流型等離子顯示器件運(yùn)行時，工作電極上需始終加有維持電壓，該電極稱為維持電極。平時維持電壓低于氣體放電點(diǎn)火電壓，當(dāng)需要點(diǎn)燃某像素時，對該像素加上大于點(diǎn)火電壓的書寫脈沖使該單元點(diǎn)火放電，放電產(chǎn)生的正離子和電子在電場的作用 下向瞬時陰極和瞬時陽極運(yùn)動，并在電介質(zhì)表面積累形成壁

24、電荷，產(chǎn)生壁電壓。壁電壓于外加電場方向相反，隨著時間而增大，最終使放電停止。當(dāng)維持電壓變反時，則維持電壓和壁電壓方向相同；如果維持電壓大小合適，可使維持電壓和 壁電壓之和大于點(diǎn)火電壓，從而再次產(chǎn)生放電，并重復(fù)前述過程。如果要發(fā)光單元停止發(fā)光，則施加一擦除脈沖產(chǎn)生一次微強(qiáng)放電，將壁電荷中和掉。由于維持電壓正負(fù)交替，故稱之為交流型等離子顯示器件（AC PDP）。交流型等離子顯示器件中，最為典型的結(jié)構(gòu)為一維正交結(jié)構(gòu)。（點(diǎn)擊查看大圖）2：直流型等離子體顯示器件工作過程：直流型等離子體顯示器件工作時，電極間直接加直流電壓，電極直接與放電氣體接觸，它不同于交流型等離子體顯示器件，不具有記憶體制，但采用平面

25、脈沖存 儲結(jié)構(gòu)可使直流型等離子體顯示器件獲得記憶性。脈沖存儲方式的工作機(jī)理是利用放電室產(chǎn)生一次放電后的消電離時間，在此期間，如果放電室重新加電壓，由于尚未消電離，離子的引火作用使氣體點(diǎn)火電壓下 降，這樣即可采用低于氣體正常點(diǎn)火電壓的維持脈沖將放電持續(xù)下去。擦除時，則產(chǎn)生一個負(fù)脈沖疊加在維持脈沖上，使其低于點(diǎn)火電壓，由于點(diǎn)火粒子隨時間的減 少，下一維持脈沖到來時，氣體點(diǎn)火電壓已高于維持脈沖，使放電停止。5.3 彩色等離子體顯示器件 等離子體顯示器件的驅(qū)動技術(shù) 目前，等離子體顯示器件的主要驅(qū)動方式是什么？等離子顯示器件需要的驅(qū)動電壓很高，因而驅(qū)動電路成本偏高，驅(qū)動電路成本一般占整機(jī)成本的75，而且

26、，等離子顯示器件畫面的灰階顯示是由其驅(qū)動方式 所控制，這樣，驅(qū)動方式的優(yōu)劣就會直接影響等離子顯示器件產(chǎn)品畫質(zhì)的優(yōu)劣。所以，各廠商無時無刻不各自積極開發(fā)更理想的驅(qū)動方式，期望領(lǐng)先于業(yè)界。就一般而言，主要的驅(qū)動方式都是將一個畫面分成固定數(shù)目的子圖場，然后依照畫面所須來調(diào)整各個子圖場的發(fā)光時間，以完成灰階的表示。在設(shè)計(jì)驅(qū)動方式上 所需考慮的主要因素包括有氣體放電的特性、發(fā)光效率、面板亮度與對比、動態(tài)擬似輪廓的抑制、消耗電力及散熱等問題。早期商品化的產(chǎn)品是采用富士通公司所發(fā)表的尋址顯示分離子場技術(shù)（ADS，Address Display Separation)驅(qū)動法為主，此種方式在灰階顯示效果與動態(tài)擬

27、似輪廓的處理上不是非常理想。隨著消費(fèi)者對畫面質(zhì)量之要求越來越高，各廠商都全力發(fā)展更先進(jìn)的驅(qū)動方法以改善畫質(zhì)效果。目前，比較具有代表性的驅(qū)動方式有如下幾種：（1）富士通公司在1998年推出ALIS(Alternate Lighting of Surface Method) 驅(qū)動法。此法不但在畫面的亮度、分辨率及發(fā)光效率上都提高了許多，而且大大地降低了消耗功率與成本；然而此驅(qū)動方式要求面板結(jié)構(gòu)的改變來配合電路，所以， 目前此驅(qū)動方式無法成為通用產(chǎn)品，成了富士通公司產(chǎn)品的特色。（2）先鋒公司發(fā)表了CLEAR(Hi-Contrast & Low Energy Address & Red

28、uction of False Contour Sequence )驅(qū)動法。此法的特色是可提高畫面之對比、降低動態(tài)擬似輪廓及發(fā)光效率。（3）松下電器產(chǎn)業(yè)也獨(dú)自開發(fā)出了Plasma AI驅(qū)動法。該驅(qū)動法用以提高畫面之亮度、對比度，以及降低消耗功率。除了上述的公司外，其他各公司為了符合自行生產(chǎn)之面板的特性，并且避開專利權(quán)等問題，都在努力地發(fā)展獨(dú)自的驅(qū)動電路。這里就不一一列舉。四：等離子體顯示器件的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀簡介： 等離子體顯示器件的優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些？1：等離子的優(yōu)缺點(diǎn)：等離子體顯示器件代表了當(dāng)前先進(jìn)的顯示設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)，無論是跟傳統(tǒng)的CRT顯示器件相比，還是跟LCD顯示器件相比，都具有諸多優(yōu)點(diǎn)：

29、（1）重量輕，尺寸薄。相同尺寸的PDP，其深度只有CRT的1/3、重量只有1/3，因此可以輕易的掛在墻上，擺設(shè)上較不占空間。（2）不受磁場的影響，畫質(zhì)較穩(wěn)定。適合使用在交通運(yùn)輸工具上，甚至是航空、軍備等高端應(yīng)用上。（3）影像不會扭曲。PDP是數(shù)字控制的顯示器件，所有像素的位置能精確掌控，即使在邊緣或轉(zhuǎn)角處；而CRT為模擬控制的顯示器，在顯示器的邊緣顏色 會不均勻。（4）視角更寬廣。目前可大到160度，因此在任何角度都能輕松的觀賞。（5）壽命長（這里的壽命指的是亮度減為原有一半所需的時間）?？蛇B續(xù)使用超過20000小時，和CRT幾乎一樣，而LCD只有5000小時。（6）尺寸更大。盡管等離子體顯示

30、器件優(yōu)點(diǎn)眾多，但是，任何商品要能夠?yàn)槭袌鏊邮?，除了要能滿足基本功能需求外，最重要的就是價格的合理化，而等離子體顯示器件的性 能和價格之比相對于傳統(tǒng)顯示器件來說，還有需要改進(jìn)的地方：（1）成本太高。直接導(dǎo)致PDP產(chǎn)品價格太過昂貴。（2）PDP在發(fā)光的過程中會產(chǎn)生對人體有害的電磁波。必須加上阻隔濾片，而這又影響了畫質(zhì)。（3）亮度不高。（4）耗電量過大。（5）分辨率不高。（6）輝光放電發(fā)光過程中產(chǎn)生的紅外線會影響遙控器的接收。也必須加裝濾片，也會影響畫質(zhì)。2：目前等離子顯示器件的發(fā)展現(xiàn)狀：當(dāng)前，交流型等離子體顯示器件技術(shù)已日趨成熟，并實(shí)現(xiàn)了商品化；雖然直流型等離子體顯示器件技術(shù)也在同時地發(fā)展，但與

31、交流型等離子體顯示器件相比，直 流型等離子體顯示器件因屏結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本略高于前者，而且它在亮度、壽命效率等方面略遜于交流型等離子體顯示器件，因此目前使用范圍不如前者。然而隨著 厚膜陰極材料的發(fā)展，直流型等離子體顯示器件的發(fā)光效率可能會超過交流型等離子體顯示器件?？偟膩碚f，PDP在未來的開發(fā)方向應(yīng)朝向兩方面進(jìn)行：價格的降低，性能的提升。價格的降低方面，可通過降低面板成本與降低電路成本來實(shí)現(xiàn)。前者包括開發(fā)新材料、新設(shè)備、減少制程次數(shù)、設(shè)備與材料標(biāo)準(zhǔn)化以及提升量產(chǎn)合格率；后者包 括開發(fā)新的低電壓驅(qū)動電路與電力回收系統(tǒng)，以及低價驅(qū)動IC等等。性能的提升方面，可通過提高發(fā)光效率與開發(fā)高速驅(qū)動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)

32、。前者包括亮度與對比之提升、低消耗功率及低的啟動電壓；后者包括提高動畫質(zhì)量、多灰階 及影像的信賴度、分辨率、解決有害電磁波以及紅外線等等。5.4 其他新型電視顯示技術(shù) 一、 DLP投影技術(shù) DLP投影機(jī)中，DLP的含義是什么？工作原理是什么？DLP投影機(jī)中的DLP是一種新興的投影技術(shù)，這種技術(shù)是英文Digital Light Processing的縮寫，中文含義為數(shù)字光處理技術(shù)。該技術(shù)是由美國德州儀器公司研制推出的一種全數(shù)字的反射式投影技術(shù)，它可以被稱為是投影和顯示信 息領(lǐng)域中的一個新思路。由DLP技術(shù)生成的投影機(jī)采用DMD（Digital Micromirror Device）數(shù)字微鏡作為光

33、學(xué)成像器件，來調(diào)制投影機(jī)中的視頻信號，驅(qū)動DMD光學(xué)系統(tǒng)，通過投影透鏡來完成數(shù)字投影顯示的。這一技術(shù)的誕生，不僅打破 了CRT、LCD、PDP“三足鼎立”的局面，更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化信息顯示。 DLP投影機(jī)中，什么是DMD器件？一個DMD芯片中含有許許多多的細(xì)微的正方形反射鏡片，這些鏡片中的每一片微鏡都代表一個像素，每一個像素面積為16m×16m，鏡片與鏡片之間 是按照行列的方式來緊密排列的，并可由相應(yīng)的存儲器控制在開或關(guān)的兩種狀態(tài)下切換轉(zhuǎn)動，從而控制光的反射。DLP投影機(jī)使用了反射式數(shù)字微鏡后，它內(nèi)部的光學(xué)成像部分的總光效率高達(dá)60%左右，這使得DLP投影機(jī)無論工作在光線充足的環(huán)境

34、還是光線暗淡的環(huán) 境時，都能將更多的光線投射到投影屏幕上，因此，DLP投影機(jī)具有更高的亮度、對比度。DLP顯示器件中的DMD芯片 DLP投影機(jī)有什么類型？根據(jù)DLP投影機(jī)中包含的DMD數(shù)字微鏡的片數(shù)，DLP投影機(jī)分為單片DLP投影機(jī)，兩片DLP投影機(jī)和三片DLP投影機(jī)三種類型。目前市場上出現(xiàn)的DLP投影機(jī)，有許多都屬于單片機(jī)，這種單片DLP投影機(jī)主要適用在各種便攜式投影產(chǎn)品中。這種單片DLP投影機(jī)的雖然體積小巧，但 它功能強(qiáng)大，清晰度高、畫面均勻，色彩銳利。兩片DLP投影機(jī)與單片DLP投影機(jī)相比，多使用了一片DMD芯片，其中一片單獨(dú)控制紅色光，另一片控制藍(lán)、綠色光的反射，與單片DLP投影機(jī)相同

35、 的，使用了高速旋轉(zhuǎn)的色輪來產(chǎn)生全彩色的投影圖像，它主要應(yīng)用于大型的顯示墻。三片DLP投影機(jī)，三片DMD芯片分別反射三原色中的一種顏色，此時，已經(jīng)不需要再使用色輪來濾光了。使用三片DMD芯片制造的投影機(jī)亮度最高可達(dá)到 12000ANSI流明，它拋棄了傳統(tǒng)意義上的會聚，可隨意變焦，調(diào)整十分便利；但是分辨率不高，不經(jīng)壓縮分辨率只能達(dá)到1280×1024，它常常用于 對亮度要求非常高的特殊場合下。 2：DLP投影機(jī)的原理： 單片DLP投影機(jī)的工作原理由于DLP投影機(jī)的核心部件就是數(shù)字微鏡DMD裝置，因此DLP投影機(jī)的工作原理其實(shí)就是數(shù)字微鏡DMD的工作原理。不同數(shù)量的DMD芯片，它們的工

36、作原理又是不同的。單片DLP投影機(jī)只包含有一片DMD芯片，這個芯片其實(shí)就是在一塊硅晶片的電子節(jié)點(diǎn)上緊密排列著許多片微小的正方形反射鏡片，這里的每一片反射鏡片都 對應(yīng)著生成圖像的一個像素，所以如果一個數(shù)字微鏡DMD芯片中包含的反射鏡片的片數(shù)越多，那么對應(yīng)DMD芯片的DLP投影機(jī)所能達(dá)到的物理分辨率就越高。DMD微鏡在工作時由相應(yīng)的存儲器控制在兩個不同的位置上進(jìn)行切換轉(zhuǎn)動。當(dāng)光源投射到反射鏡片上時，DMD微鏡就通過由排列為“紅、綠、藍(lán)、紅、綠、 藍(lán)”的六色塊組成的濾色輪來產(chǎn)生全色彩的投影圖像。 色輪以60轉(zhuǎn)/秒的速度在旋轉(zhuǎn)著，這樣就能保證光源發(fā)射出來的白色光變成紅綠藍(lán)三色光循環(huán)出現(xiàn)在DMD微鏡的芯

37、片表面上。當(dāng)其中某一種顏色的光投射到 DMD微鏡芯片的表面后，DMD芯片上的所有微鏡，根據(jù)自身對應(yīng)的像素中該顏色的 深淺，決定了其對這種色光處于開位置的次數(shù)，也即決定了反射后通過投影鏡頭投射到屏幕上的光的數(shù)量，也就是說，利用鏡片的占空比來控制光的亮度。當(dāng)其他顏 色的光依次照射到DMD表面時，DMD表面中的所有微鏡將極快地重復(fù)上面的動作，利用人眼的時間混色特性，最終表現(xiàn)出來的結(jié)果就是在投影屏幕上出現(xiàn)彩色的 投影圖像。 兩片DLP投影機(jī)、三片DLP投影機(jī)跟單片DLP投影機(jī)對比，工作原理有何同異？兩片DLP投影機(jī)的工作原理與單片DLP投影機(jī)類似，但三片DLP投影機(jī)的工作原理與單片、兩片投影機(jī)的原理是

38、不同的，最大的區(qū)別就是三片DLP投影 機(jī)中根本就沒有采用濾色輪，三片DLP投影機(jī)中的每一片DMD分別直接反射紅、綠、藍(lán)中的一種顏色，然后將紅、綠、藍(lán)三種顏色分別投射到投影屏幕上。此 時，同步信號只需要給到DMD器件上就可以了。 3：DLP投影機(jī)的特點(diǎn)： DLP投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有哪些？DLP因采用的是微鏡反射投影圖像，亮度和對比度明顯提高，且體積和重量可以做得更小更輕。（1）畫面均勻逼真，沒有噪音。由于DLP投影機(jī)還采用了數(shù)字微鏡處理技術(shù)，每片DMD微鏡是由許許多多的細(xì)微鏡片以方形陣列緊密排列在一起的，其中 每一個細(xì)微鏡片就對應(yīng)投影圖象中的一個像素，每一片DMD芯片之下就有一個控制器，這種控制器可以

39、對輸入進(jìn)來的數(shù)字信號做出每秒開關(guān)超過五千次的響應(yīng)來產(chǎn) 生投影像素，生成的這種圖像灰度等級達(dá)到256-1024級，色彩達(dá)到2563-10243種，且DLP技術(shù)使圖像隨著窗口的刷新而更加清晰，它通過增強(qiáng) 黑白對比度、描繪邊界線和分離單個顏色而將圖像中的缺陷抹去，最終呈現(xiàn)出更清晰、層次豐富、畫面均勻、逼真的顯示效果；此外，由于DLP投影機(jī)采用的是數(shù) 字技術(shù)，這種技術(shù)可以直接捕獲相關(guān)的數(shù)字信號，不需要經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換就能直接調(diào)制生成圖像，因此信號的中間處理環(huán)節(jié)減少之后，投影信號的衰減幅度就會很自然 地要減少很多，最終的結(jié)果將是投影機(jī)產(chǎn)生很小的噪音甚至消除了噪音。（2）畫面清晰、色彩銳利。DLP投影機(jī)中的D

40、MD數(shù)字微鏡是由將近50萬片的細(xì)微反射鏡片排列而成，構(gòu)成DLP圖像像素的微鏡面之間的間距很小，相 鄰鏡片之間的距離間隔不到1微米，這樣使DLP投影系統(tǒng)和LCD透射式投影系統(tǒng)成像原理相比，DLP投影機(jī)能得到更高的光效率，而且每個細(xì)微反射鏡片上的 大部分面積都會動態(tài)地反射光線以生成一個投影圖像，因此在相鄰鏡片之間的距離如此接近的情況下，投影在屏幕上的圖像看起來沒有縫隙；并且DLP投影機(jī)中的 DMD數(shù)字微鏡在處理分辨率增大的圖象時，它的大小和相鄰間距仍然保持固定值，這樣的話不管輸入圖象的分辨率怎樣增大或者怎樣縮小，最終投影到屏幕上的圖 像始終不會出現(xiàn)間隔縫隙，觀眾們將始終看到清晰度一直很高的投影效果

41、。（3）投影畫面更加明亮。DLP投影機(jī)采用了五十多萬個細(xì)微鏡片來反射圖象，而每個鏡片中90%的光線都直接反射投影到顯示屏幕上，更為重要的是，基 于DLP技術(shù)的投影機(jī)的亮度是隨著輸入圖象分辨率的增加而不斷增大的，說在更高分辨率下工作時，細(xì)微鏡片將會提供更多的反射面積，這樣一來，無論在白天中 還是黑夜里，DLP投影機(jī)都能帶來的明亮的投影效果。（4）性能穩(wěn)定、壽命長。DMD在各種惡劣的測試條件下進(jìn)行檢測，其內(nèi)部的所有材質(zhì)都具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；在模擬操作環(huán)境中，DMD芯片已經(jīng)被測試了超 過1G次循環(huán)，相當(dāng)于20年的連續(xù)使用壽命。 二、LCD背投技術(shù) LCD背投技術(shù)是一種應(yīng)用比較廣泛的背投技術(shù)。LCD背投

42、顯示器件是使用小尺寸液晶板和高效率的光源制作成重量輕、高性能的背投電視產(chǎn)品。LCD背投 顯示器件的工作原理與LCD顯示器件基本相同，只是增加了一些反射和折射裝置，優(yōu)化光路，將投影系統(tǒng)（光源以及光學(xué)系統(tǒng)）和投影幕（液晶板）集成在了一 起。LCD背投產(chǎn)品沒有CRT產(chǎn)品的圖像燒灼、匯聚不準(zhǔn)和亮度隨時間降低等現(xiàn)象。但是LCD背投產(chǎn)品在處理圖像的黑色和暗部灰度層次方面要遜色于CRT產(chǎn) 品。目前，幾乎所有的LCD背投電視產(chǎn)品都是寬屏顯示，分辨率一般為1280×720或者為1366×768。 三、LCOS背投技術(shù) LCOS(Liquid Crystal On Silicon，硅上液晶)是

43、液晶顯示技術(shù)的一種，不同于常見的透射式液晶板，LCOS芯片使用了反射式硅基板層，通過反射光線形成投影圖像。從技術(shù)上而 言，LCOS具有高分辨率、極小的像素間隙等特性，高速的刷新頻率也可以讓畫面具有豐富細(xì)膩的色彩和流暢的動態(tài)顯示。此外，如果實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，LCOS的成本 將低于目前的LCD和DLP技術(shù)。但目前由于產(chǎn)品化程度不高，LCOS背投顯示器件產(chǎn)品并不多見，尺寸在44英寸到82英寸之間，價格偏高。LCOS雖然誕生多年，但由于產(chǎn)品的一致性、耐用性存在技術(shù)障礙，故難以進(jìn)入主流大屏幕產(chǎn)品領(lǐng)域。5.5 小結(jié) 通過這一章的介紹，大家對目前主流顯示器件的原理有了一個大致的了解，為了便于更好地把原理運(yùn)用到實(shí)際，

44、這里把這一章中的出現(xiàn)的主流技術(shù)：顯像管 （CRT）、液晶（LCD）、等離子（PDP）以及光顯背投（DLP）作一個總結(jié)對比，讓大家有更深刻的記憶。一般顯示器件最為關(guān)鍵的客觀指標(biāo)是工作原理，主觀指標(biāo)有屏幕尺寸、分辨率、對比度、亮度。因此，我們將這五項(xiàng)指標(biāo)作為此次總結(jié)對比的單元。1：工作原理：工作原理是顯示器件工作的“心臟”，決定了顯示器件的功能優(yōu)劣。CRT：陰極射線管發(fā)射電子束，電子束轟擊RGB熒光粉，通過電子束包含的電子數(shù)目來調(diào)節(jié)亮度，再利用人眼的空間混色特性來顯示圖像。LCD：將平行光依次透過液晶分子層、濾色膜，通過電壓控制液晶分子的排列，改變液晶分子的各向異性來調(diào)節(jié)透過液晶分子層的光的強(qiáng)度，再利用人眼的空 間混色特性來顯示圖像