光电子发光与显示技术.

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光电显示技术概述

光电显示技术概述

光电显示技术概述光电显示技术是一种使用电场来控制光的传输和发射的技术。

它采用了光电效应,通过改变电场的强度和方向,调节材料的光电性能,从而实现对光的控制和调制。

光电显示技术广泛应用于液晶显示、有机电致发光显示和柔性显示等领域。

液晶显示是光电显示技术最早应用的领域之一、液晶是一种特殊的有机分子材料,可以通过施加电场来控制其光学性能。

液晶显示器由数百万个液晶单元组成,每个液晶单元由液晶分子和透明电极构成。

当电场施加到液晶单元上时,液晶分子的排列状态会改变,从而改变光的折射率和传输性能。

通过调节电场的强度和方向,可以实现对液晶单元的光的透明度和颜色的控制,从而实现显示效果。

有机电致发光显示是一种新型的光电显示技术。

它使用有机发光材料作为光源,通过施加电场来激发有机分子产生光。

有机发光材料具有较高的电致发光效率和较宽的发光光谱范围,可以实现高亮度和高色彩饱和度的显示效果。

有机电致发光显示器由有机发光层、电极和基底构成。

当电场施加到有机发光层上时,有机分子会在电场的激励下发生电致发光,产生可见光。

通过控制电场的强度和方向,可以实现对有机发光层的光的强度和颜色的调节,从而实现显示效果。

柔性显示是一种新兴的光电显示技术。

它使用柔性材料作为基底,将光电显示器件制备在柔性基底上,以实现高度可弯曲和可卷曲的显示器件。

柔性显示器件具有轻薄、可弯曲、可卷曲和耐冲击等特点,可以应用于弯曲显示器、可穿戴设备和卷曲显示屏等领域。

柔性显示技术采用了多种光电显示技术,如液晶、有机电致发光和纳米颗粒电致发光等。

通过选择适合的光电显示技术和柔性材料,可以实现高度可弯曲和可卷曲的显示器件。

光电显示技术在电子产品和信息技术领域具有广阔的应用前景。

它不仅可以应用于平面显示器,如电视、电脑和手机等,还可以应用于曲面显示器、柔性显示器和穿戴设备等。

随着技术的发展和创新,光电显示技术将会越来越成熟和完善,为我们带来更加多样化和高质量的显示体验。

光电显示技术

光电显示技术

光电显示技术1. 简介光电显示技术是一种将电子信息转化为光信息,并将其显示在屏幕上的技术。

它是现代科技领域中一个非常重要的技术方向,广泛应用于计算机、电视、手机等各种电子设备中。

随着科技的不断进步,光电显示技术也在不断发展。

不同的光电显示技术有着各自独特的特点和应用场景。

本文将介绍几种常见的光电显示技术,并对其原理、优缺点以及应用领域进行分析。

2. 液晶显示技术(LCD)液晶显示技术(Liquid Crystal Display,LCD)是目前应用最广泛的光电显示技术之一。

它利用液晶分子的光学特性,通过改变液晶分子的排列状态来控制光的透过与阻挡,从而实现图像的显示。

液晶显示技术具有以下优点:•能耗低:液晶显示器只需要消耗较小的能量来显示图像,可以大大节省电力。

•可视角度大:液晶显示器可以实现较大的可视角度,图像在不同角度下都能保持清晰。

•显示效果好:液晶显示器可以实现高分辨率、高对比度的图像显示。

然而,液晶显示技术也存在一些不足之处:•响应速度较慢:液晶分子的排列状态改变需要一定的时间,导致液晶显示器的响应速度较慢。

•视角限制:虽然可视角度较大,但是在观看角度大于某个特定角度时,图像的亮度会下降。

•无法完全实现真实的黑色:液晶显示器在显示黑色时会有一定的透光现象,无法实现完全的黑色显示。

3. 有机发光二极管技术(OLED)有机发光二极管技术(Organic Light Emitting Diode,OLED)是一种基于有机材料的光电显示技术。

OLED可以通过正向电流激发有机材料发光,并将其显示在屏幕上。

OLED显示技术具有以下优点:•色彩鲜艳:由于有机材料的发光特性,OLED显示器能够实现更鲜艳、更逼真的色彩显示。

•发光面板薄:OLED显示器可以制作得非常薄,适用于需要轻薄设计的产品。

•视角较大:OLED显示器在各个角度下都能够保持亮度和色彩的一致性。

然而,OLED显示技术也存在一些挑战:•易损性:有机材料相对较脆弱,容易受到机械损伤。

光电子技术简介

光电子技术简介

光电子技术简介光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,它利用光的性质传输、控制和处理信息。

随着信息技术的不断发展,光电子技术在通信、显示、数据存储等领域得到了广泛的应用,并且逐渐成为了推动科技进步的重要支撑。

一、光电子技术的基本原理1. 光的本质光是电磁波的一种,具有波粒二象性。

光电子技术利用光的波动和粒子性质,通过光的电离、散射、吸收等过程与电子相互作用。

2. 光电效应光电效应是光与物质发生相互作用时,电子从物质表面或内部被激发并释放出来的现象。

这种现象是光电子技术的基础,也是实现光电子器件的核心原理。

3. 光电子器件光电子器件是指利用光的电离、散射、吸收等效应,将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号的器件。

常见的光电子器件包括光电二极管、光敏电阻、光电晶体管等。

二、光电子技术的应用领域1. 光通信光通信是利用光信号传输信息的通信方式。

相比传统的电信号传输方式,光通信具有传输速率高、带宽大、抗干扰性强等优势,被广泛应用于长距离传输和高速数据传输领域。

2. 光显示技术光显示技术主要包括液晶显示、有机发光二极管(OLED)显示等。

光显示技术通过控制光的强弱、颜色等来实现图像和文字的显示,广泛应用于电视、手机、平板电脑等消费电子产品中。

3. 光存储技术光存储技术利用光的非接触性、高密度存储等特点,实现数据的读写、存储和擦除。

光存储技术能够实现更大容量和更快速度的数据存储,被广泛应用于光盘、蓝光光碟等介质。

4. 光电子传感器光电子传感器利用光的散射、吸收等特性,将光信号转化为电信号,实现对环境的检测和测量。

常见的光电子传感器包括光电二极管、光电晶体管、光纤传感器等。

三、光电子技术发展趋势与挑战1. 高速与高频随着通信和数据传输需求的增加,光电子技术需要不断提高传输速率和工作频率,以满足高速、高频的需求。

2. 小型化与集成化光电子器件的小型化与集成化是发展的趋势。

研究人员正在努力将光电子器件集成在芯片上,实现更高的性能和更小的尺寸。

光电显示技术概述

光电显示技术概述

4. 了解相关知识,防止上当受骗!
2. 各类光电显示技术简介
按显示原理分类如下: 阴极射线管(Cathode Ray Tubes)
等离子体显示板(Plasma Display Panel)
电致发光显示(Electro-Luminescent Display)
场致发射显示(Field Emission Display )
2. 液晶显示器LCD技术更新,应用广泛
有源矩阵LCD(AM-LCD)和无源矩阵LCD(PM-LCD) 优点 应用范围 技术现状
亮度:200cd/m2 对比度:>100:1 彩色:>24bit模拟 帧频:>30Hz 分辨力:>130bpi 视角:水平60o(垂直45o) 大小:1.3~56cm
高性能、全彩 AMLCD 色、高分辨力、 个人视频用品 响应快、薄
1. CRT技术成熟,市场渐缩 CRT优点:
价格低,性价比高
易于调节分辨力
尺寸大小:1.3~114cm
寻址简单 寿命长 发光效率高:10lm/W,响应速度快 良好的彩色和灰度能力,可视性好
2. 各类光电显示技术简介
1. CRT技术成熟,市场渐缩 CRT缺点:
体积大、重量大
光散射,图像闪烁抖动
尺寸限制:<114cm
0. 课程信息
课程代码:L12106 教材:《光电显示技术》李文峰
《平板显示技术》应根裕
《平板电视技术》李雄杰
《数字电视显示技术》童林夙
《信息显示技术》余理富 网站:中华显示网 / 中国液晶网 / 中华液晶网 /
1. 光电显示技术的研究意义
近年来,显示技术发展迅速,被广泛用于各个方面: 娱乐、工业、军事、交通、教育、航空航天、卫星遥 感和医疗等。

光电子发光与显示技术课程教学改革的探索与实践

光电子发光与显示技术课程教学改革的探索与实践
专 业 课 程体 系的 系统 性 更 强 、 知识更连贯, 既 具 有 宽 厚 的 理 论 基 础 和 专 业知 识 、 又 具
速, 知 识 更 新 飞快 的特 点 , 这 一点 在 教 材 的 点讲 解 了目前的 主 流 显 示 方 式 —பைடு நூலகம் 液 晶显
理 讲 解 比较 深 、 透 的教 材 , 在 内容 的 新 颖 性
2 0 0 0 9 3 )
要: 在《 光电 子发光与显示技 术》 教 学中, 通过在授课 内容中引入本 领域 最新研 究, 结合科研项 目, 引导学生参与实际科研工作 ; 采用 分组 教 学方法 教 学内容 教 学改革
合 作, 师生互动, 技 术辩论 等方式, 开拓 学生知 识面, 提高学生积极性 、 主动性 , 取 得了 良好的教学效果。 关键 词: 光电子发光与里示
中也 起 着 重要 作 用 , 因 而 引起 广 泛 关 注 。 特 选 择 。同 时 , 光 电 子 行 业 具 有 技 术 发 展 迅 这 种 即 将 被 淘 汰 技 术 的 大 部 分 内容 , 除 重 别是 近 几十 年 来 , 它 一直 是 一 门热 点学 科 入, 要 求 本专业 课 程 的 知 识面 进 一 步拓 宽 ,
上就 有 所欠 缺 。 本课程 许多内容涉及 到激光 原理 、 工 显示 、 立 体 显示 、 光 场 显 示 等 做 了详 细 的介
绍。
往 往 对 于 技 术 原 示 技 术 外 , 还 对一 些新 技 术 如柔 性 显 示 、 微 随 着 学 科 的发 展 和 教 育 教 学 改 革 的 不 断 深 选 择 上也 带 来 很 大 难 度 :
为提供3 ~5 种 参 考 书 目名 称 , 供 学 生 自学 ,

光电显示技术的发展和应用

光电显示技术的发展和应用

光电显示技术的发展和应用随着技术的发展,光电显示技术逐渐成为一种重要的显示技术。

越来越多的设备采用光电显示技术,例如手机、电视、电脑等。

光电显示技术的发展也在不断地推进,能够满足越来越多的需求,提供更加优秀的显示效果。

一、光电显示技术的基本原理光电显示技术是指利用光电效应,在一个光电器件上控制光电子的流动来实现显示的技术。

光电显示器件主要包括LED、液晶显示器、有机EL 等。

其中LED 显示屏采用发光二极管作为光源,它能够直接发出明亮的光,在色彩饱满、响应时间快、寿命长等方面具有优势,所以在电子显示屏行业中应用广泛。

而液晶显示器则利用两块电极板之间的液晶层来调节透过性,不同的液晶层状态显示出不同的颜色和亮度。

有机 EL 技术则是利用有机物质在加电时发出光的特性来实现显示。

二、光电显示技术的应用1、手机屏幕手机屏幕一直是光电显示技术的主要应用领域之一。

从早期的黑白屏、彩色屏到如今的 AMOLED、OLED,手机屏幕在不断地升级完善。

从黑白到彩色的转变仅仅只是在显示颜色上的变化,而 AMOLED、OLED 技术则在显示效果上实现了质的飞跃,使得手机屏幕的显示效果更加细腻、色彩更加饱满,更能满足用户的需求。

2、电视屏幕电视屏幕同样是光电显示技术的重要应用领域之一。

传统的液晶电视屏幕存在着黑色层限制、对比度不高等问题,而 OLED 技术则拥有完全自发光技术,响应速度更快、对比度更高、颜色还原更加真实等优点。

OLED 电视屏幕已经开始逐步普及,并成为了电视屏幕的新潮流。

3、电子纸电子纸是一种采用电子墨水技术的显示器件,它具有能够清晰显示、耗电低等优点,被广泛地应用在各类电子书和期刊等阅读设备上。

电子纸是基于反射原理进行显示的,所以不会对眼睛造成疲劳,给人带来了更好的体验。

4、VR 技术随着 VR 技术的快速发展,光电显示技术也开始应用于 VR 设备上。

VR 设备需要支持高分辨率、快速响应等特性,光电显示技术的应用可以满足这些需求。

光电子发光与显示技术 第一章 阴极射线管显示PPT课件

❖ 进入90年代后期,我国彩电业无论是生产技术、产销量、企业管理等已全面 进入成熟期,彩电市场已形成综合性品牌竞争。1998年市场占有率前10名的 彩电品牌,已占据了80%以上的市场份额。
❖ 在技术创新方面,这一时期的CRT电视品种已彻底告别黑白电视进入彩色世 界,并由模拟向数字化迈进,显示器由球面转向平面,以至于大屏幕等离子、 背投、立体、高清晰度等彩电技术大量涌现,创新的步伐越走越快。
▪ 荧光粉层完成显像管内的光电转换功能,黑白显像管要求在电子 轰击下荧光粉发白光,一般采用颜色互补的两种荧光粉混合起来 发白光。如将发蓝光的ZnS[Ag]与发黄光的ZnS、CdS[Ag]以55: 45的比例混合制得P4荧光粉,或直接采用单一白色荧光粉。荧光 粉的另一个重要参数是余辉时间,余辉时间定义为亮度减少到 1/10时所用的时间,余辉时间长于0.1秒的叫长余辉荧光粉,介于 0.1~0.001秒的称为中余辉荧光粉,短于0.001秒的称为短余辉荧 光粉。余辉太长运动画面会有拖影,余辉太短平均亮度降低,电 视采用中余辉荧光粉,示波器等则采用长余辉荧光粉。
一束发散角不大的带电粒子束,当它们在磁场B的方向上具有大致相同的速度分量时, 它们有相同的螺距。经过一个周期它们将重新会聚在另一点,这种发散粒子束会聚到一 点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似,因此叫磁聚焦。
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3.静电偏转
偏转角度在30度和53度两种
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4.磁偏转
飞出聚焦系统的电子束立即进入偏转区,在偏转磁场作用下发生偏转
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对穿过其间的电子束产生水平方向的作用力F,在屏幕上产生左右偏转。为得到比较 均匀的磁场,通过计算,线圈匝按余弦规律分布。因行输出管的输出功率较大,需 要较大的电流流过行偏转线圈,在偏转线圈外部套有铁氧体磁环,使磁力线通过磁 环形成闭合回路,可使内部磁场强度提高,磁环同时起屏蔽作用。为减小漏磁场线 匝形状做成马鞍形

显示器原理是什么

显示器原理是什么
显示器原理是利用光学电子技术将电信号转换为图像的设备。

显示器由一个玻璃面板构成,表面覆盖了一层透明导体。

面板背面有数百万个小的发光二极管(LED)或液晶单元组成的像素,每个像素可以独立地显示各种颜色。

液晶显示器(LCD)是最常见的显示器类型之一。

它由液晶和透明导体层组成。

当电压通过透明导体时,液晶会改变光的传播方式。

根据所使用的电压,液晶分子可以旋转或扭曲,改变光通过的方式,从而控制像素的亮度和颜色。

另一种常见的显示器类型是发光二极管显示器(LED)。

LED 显示器使用发光二极管作为光源,每个像素都由一个或多个LED组成。

当电流通过LED时,它们发出红、绿、蓝等颜色
的光。

通过控制LED的亮度和颜色,可以创建可见的图像。

显示器的电路板将输入的电信号转换为适合驱动液晶或LED
的电流或电压。

根据输入信号的变化,电路板调整液晶或
LED的状态,从而显示出对应的图像。

总之,显示器原理是利用电子技术将电信号转换为可见的图像,液晶和LED是常见的显示器技术。

光电子技术

光电子技术简介光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,主要用于利用光的特性进行信息的传输和处理。

光电子技术在通信、传感、能源和显示等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍光电子技术的基本原理、应用和未来发展方向。

基本原理光电子技术是基于光与电子的相互作用原理而发展起来的。

光是一种电磁波,在介质中传播时会与电子发生相互作用,从而产生光电效应。

光电效应是指当光照射到物质表面时,物质中的电子会被激发,并产生电流。

基于光电效应,光电子技术利用光源、光电器件和电路等组成的系统来实现光信号的传输和转换。

应用领域光通信光通信是光电子技术最重要的应用领域之一。

光通信利用光纤作为信息传输媒介,具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点。

光通信系统由光源、光纤、光电器件和光电路等组成,能够实现高速、大容量的信息传输。

光传感光传感是利用光电子技术进行环境监测和数据采集的应用领域。

光传感器能够将环境中的光信号转化为电信号,并通过光电转换器转换为数字信号进行处理。

光传感技术被广泛应用于气体检测、温度测量、光谱分析等领域。

光能源光电子技术在能源领域的应用主要集中在太阳能领域。

太阳能光电转换器利用光电效应将太阳光转化为电能,并通过电路进行储存和利用。

光电能源具有清洁、可再生和无污染的优点,是未来能源发展的重要方向。

光显示光电子技术在显示技术中的应用也非常广泛。

光电显示器利用光电效应将电信号转化为光信号,从而实现图像和文字的显示。

光电显示器具有显示效果好、色彩鲜艳、能耗低等优点,是现代显示技术的主要发展方向。

未来发展方向随着科技的不断进步,光电子技术在未来将迎来更加广阔的发展空间。

以下是光电子技术的几个重要发展方向:光子集成芯片光子集成芯片是利用半导体工艺制造的微型光学器件,将光学和电子技术有机地集成在一起。

光子集成芯片能够实现高度集成、高速传输和低能耗等优点,对于提高光电子设备的性能和减小体积具有重要意义。

光纤通信的新技术随着传输速率的不断提高,光纤通信领域需要更加先进的技术来满足需求。

光电分类及用途

光电技术可分为四类:光电检测技术、光电成像技术、光电显示技术和光电子技术。

光电检测技术是利用光电传感器实现各类检测,如激光测距、红外测温、光电编码器、烟雾报警器等。

光电成像技术是利用光敏材料制成的光敏元件,将光信号转换为电信号,然后通过电路处理,最终形成图像,如数码相机、摄像机、扫描仪等。

光电显示技术是将光电信号转换为可见光信号的技术,如液晶显示、有机发光二极管显示、电子纸显示等。

光电子技术是利用光电子器件实现光电子信号的产生、传输、处理和控制的技术,如光通信、光存储、光计算机等。

光电技术的应用范围广泛,涵盖了工业、农业、医疗、通信、军事等领域。

例如,光电传感器可以用于工业自动化生产线的检测和控制;光电成像技术可以用于医疗诊断和安防监控;光电显示技术可以用于手机、电脑、电视等电子产品的显示;光电子技术可以用于光通信和光存储等领域。

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光电子发光与显示技术20世纪和21世纪是信息的时代。

1960~1990年信息的年均增长率为20%,到2020年更将达到每两个半月翻一番的惊人速度。

信息的获得、处理、传输、显示构成了信息技术链的四个环节,它已深入到社会的各个领域。

研究表明,在人们经各种感觉器官从外界获得的信息中,视觉占60%,听觉占20%,触觉占15%,味觉占3%,嗅觉占2%。

可见,近2/3的信息是通过眼睛获得的。

当然,也可以将信息以文字或语音的形式表达出来,但其每分钟所能传送的信息量只能是几百个字节,有时还不一定能表达得清楚,而用图像来传送信息就快得多,一幅电视图像由几十万个像素组成,高清晰度的电视图像可达百万个像素,并且一目了然,比任何口头叙述或文字描写都清楚。

显示技术作为人机联系和信息展示的窗口已应用于娱乐、工业、军事、交通、教育、航空航天、卫星遥感和医疗等各个方面,显示产业已经成为电子信息工业的一大支柱产业。

在我国,显示技术及相关产业的产品占信息产业总产值的45%左右。

从世界上第一只阴极射线管发展到今天成千上万种显示装置,已经历了百余年的历史,显示技术已渗透到各个领域。

纵观显示技术的发展历程大致有三个阶段:Ⅰ.机械电视发展阶段(1884年~1929年),它是以1884年,德国工程师尼波可夫发明了圆盘式光电扫描仪为起点的,开始了大规模的机械电视的研究,1929年,英国发明家贝尔德正式播送机械电视节目。

Ⅱ.电子束显示器件和电子电视阶段(1930年~1960年),1897年,德国学者布劳恩发明了阴极射线管,成为现代电子显示的起点。

1936年,英、美两国分别在伦敦、纽约开始正式播送电视节目,从此进入了黑白电视的时代,30年代~50年代,黑白电视进入了全盛时期。

1950年,美国无线电公司(RCA)研制出第一只彩显管,标志着彩色电视时代的开始,开创了彩色显示新纪元。

与此同时,各种类型的电子束显示器件也得到迅速发展,如雷达显示器,示波器等等。

使电子显示形成了一个巨大的产业,它的发展一直延续至今。

Ⅲ.各类新型显示技术蓬勃发展时期(1960年以后)。

六十年代初期,由于半导体集成电路技术的迅猛发展,促进了电子设备的小型化、低压化,单一的CRT 显示已不能满足需求,引发了各类显示技术的蓬勃发展,其标志有:①平板显示的大发展。

各类显示原理完全不同于真空显示器件的平板显示器件相继出现,如1966年发明了等离子体显示板,1968年发明了液晶显示板,1969年发明了电致发光板,由于它们在体积、重量、功耗方面有明显的优势,一经发明,就迅速发展为独立的学科。

②激光进入显示领域。

自1960年激光器问世以后,在显示领域得到很多应用,激光扫描也成为一种新的选址方法。

③计算机显示日益普及,图形显示其成为普及型产品。

④新器件不断出现,并发展为产业,如发光二极管(LED)的发展,迅速成为大屏幕显示的主要技术之一。

另外,其他新型器件如电致变色显示(ECD)、电泳显示(EPIF)等等也相继发明。

回顾上述简单历程我们可以看到,显示技术的发展和社会进步密切相关的。

一种新原理的显示器件的发明往往标志其技术进入一个新阶段,甚至会带来一场变革。

另外,显示技术的前进是和其他相关学科如材料、工艺技术等的发展密不可分的。

我们看到,显示技术的发展前景是非常广阔的。

电子显示器可分为主动发光型和非主动发光型两大类。

前者是利用信息来调制各种像素的发光亮度和颜色,进行直接显示;后者本身不发光,而是利用信息调制外光源而使其达到显示的目的。

显示器件的分类有各种方式,例如:按显示屏幕面积的大小,可分为中、小型(约0.2m2左右)、大型(大于1m2)和超大型(大于4m2)显示器;按颜色可分为黑白、单色、多色和彩色显示器;按显示内容、形状可分为数码、字符、轨迹、图表、图形和图像显示器;按所用显示材料可分为固体(晶体和非晶体)、液体、气体、等离子和液晶显示器。

但是最常见的是按显示原理分类,其主要有:阴极射线管(CRT)显示,液晶显示(LCD)、等离子体显示板(PDP)显示、电致发光显示(ELD)、发光二极管(LED)显示、有机发光二极管(OLED)显示、真空荧光管(VFD)显示、场发射显示(FED)。

前7种皆为主动发光显示,只有LCD是非主动发光显示。

其他还有电致变色(ECD)显示、旋转球(TBD)显示、电化学(ECD)显示等,但它们应用面不大,市场也小。

§1 阴极射线管显示阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)的发展可追溯到1897年布朗的示波管,1938年德国人W. Fleching提出彩色显像管专利,1950年美国的RCA公司研制出三枪三束荫罩式彩色显你管,1953年实用化。

20世纪60年代,玻壳由圆形发展为角矩形管,尺寸由21英寸发展到25英寸偏转角由70°增大到90°,荧光粉由发光效率较低的磷酸盐型发展为硫化物蓝绿荧光粉和稀土类红色荧光粉。

70年代后,彩色显示管进行了一系列的改进,荧光屏由平面直角发展到超平,纯平,尺寸发展到主流29英寸以上,偏转角由90°增大到110°,横纵比不断增大,采用自会聚管以提高显示分辨率。

近年来,高分辨率彩电已成为发展方向。

1.1. 黑白CRT黑白显像管是通过电光转换重现电视图像的一种窄束强流电子束管,是单色CRT。

主要用途是在电视机中显示图像。

其基本工作原理是:电子枪发射出电子束,电子枪受阴极或栅极所加的视频信号电压的调制,电子束经过加束极的加速,聚焦极的聚焦,偏转磁场的偏转扫描到屏幕前面的荧光涂层上,产生复合发光,最终形成满足人眼视觉特性要求的光学图像。

其结构如图1.1所示。

一、电子枪图1.1 黑白显像管结构图电子枪是显像管中极为重要的组成部分。

电子束的发射、调制、加速、聚集均由电子枪来完成。

显示管用电子枪属于弱流电子枪,由圆筒电极、圆片和圆帽电极排列装配而成。

一般分为双电位电子枪(Bi-potential Focus, BPF)和单电位电子枪(Uni-Potential Focus, UPF)。

UPF电子枪比BPF电子枪多一个高压阳极,聚焦能力大大提高,在荧光屏上形成直径为0.2mm左右的光点。

图1.2 黑白显像管管脚和电子枪结构常用的黑白显像管电子枪包括5个以上的电极,即阴极(发射极)K,栅极(控制极)G,第一阳极(加速极)A1,第二阳极A2和第三阳极A3级成聚焦极,第四阳极A4与A2内部相连组成高压电极并且与管锥体内侧所涂石墨导电层相连至高压嘴处。

它们的相互位置如图1.2所示。

阴极表面涂有氧化物材料,当阴极被阴极里面的灯丝加热到约800℃时,电子获得逸出功,大量电子从阴极表面发出,并对准栅极的小圆孔飞行出去。

电子飞出的多少,由栅极与阴极之间所加的电压的大小决定,从而可以调制光点的亮暗。

正常工作时,栅极所加的电压比阴极低,从而对来自阴极的电子有排斥作用,只有少量电子能通过栅极到达屏幕。

栅极电压负到电子束电流为零时的电压值称为截止电压,一般为-20~-90V。

栅极与阴极间的距离一般为1mm以下,栅极中心孔直径为0.6~0.8mm。

加速极呈圆盘状,中间也开有上孔,电压一般为300~450V。

聚焦极装在加速极后面,电压在0~450V之间可调,改变这个电压,可以改变电子束聚焦的质量。

第四阳极与第二阳极施加8000~16000V的高压,使电子束以足够高的速度轰击荧光粉发光。

二、玻璃外壳玻璃外壳由管颈、锥体和面玻璃三部分组成。

管颈内部安装电子枪。

玻璃锥体将面玻璃和管颈连接起来,其张开角φ代表最大电子束偏转角度。

同样尺寸的荧光屏,偏转角φ越大,管子长度就越短,可以减少电视机的厚度,国产标准显像管主要有70°、90°、110°和114°等。

玻璃锥体内,外壁涂有石墨导电层。

玻璃锥体壁上装有高压帽,与内导电层相通,并与电子枪内的A2和A4阳极相连。

高压由高压帽输入到A2和A4,这样高压就不从管座引入,其优点是可以降低管座绝缘材料的耐高压指标。

玻壳外涂层石墨与电视机的地相连并与高压帽绝缘,内外石墨层在璃壳壁形成500~1000pf的高压电容器,兼作为高压整流滤波电容。

三、荧光屏荧光屏一般由玻璃基板、荧光粉层和和铝膜层构成,也称作屏幕。

面玻璃尺寸宽度与高度之比有4:3、16:9等类型,习惯上将屏幕对角线长度定为显像管的规格,用厘米(或英寸)表示。

为了减小环境光的影响,提高图像对比度,荧光屏玻璃采用具有中性吸光性能的烟灰玻璃,此外还要满足光洁度、均匀性、耐压力、面张力和防爆等性能要求。

荧光粉层完成显像管内的光电转换功能,黑白显像管要求在电子轰击下荧光粉发白光,一般采用颜色互补的两种荧光粉混合起来发白光。

如将发蓝光的ZnS[Ag]与发黄光的ZnS、CdS[Ag]以55:45的比例混合制得P4荧光粉,或直接采用单一白色荧光粉。

荧光粉的另一个重要参数是余辉时间,余辉时间定义为亮度减少到1/10时所用的时间,余辉时间长于0.1秒的叫长余辉荧光粉,介于0.1~0.001秒的称为中余辉荧光粉,短于0.001秒的称为短余辉荧光粉。

余辉太长运动画面会有拖影,余辉太短平均亮度降低,电视采用中余辉荧光粉,示波器等则采用长余辉荧光粉。

荧光粉采用沉淀法涂覆,把洗净烘干的玻璃屏放在涂覆机上,玻璃屏的倾角和转速由涂覆机来控制。

向玻璃屏中心滴入加有醋酸钡等电解质的荧光粉和水玻璃悬浮液,开启涂覆机使其均匀涂覆于玻璃基板上,经烘干后即形成牢固的荧光粉层。

在荧光粉层表面蒸镀一层0.1~0.5μm的铝膜,并使其与电子枪的阳极相连,可以提高图像显示性能。

主要优点为:可以防止负电荷积累导致的荧面电位下降,从而限制了亮度的提高;铝可将荧光粉发向管内的光线反射到观察者一侧,提高亮度;阻档负离子对荧光层的轰击防止离子斑。

荧光粉的发光效率以每瓦电功率所获得的发光强度计,输入的电功率是电子束电流(阴极电流(μA)与阳极高压的乘积,发光强度为cd(坎德拉)。

一般的荧光粉发光效率都大于5cd/W,有的大于10cd/W,而白炽灯的发光效率都不超过2cd/W。

四、扫描方式在显像管中电子束的扫描是通过磁偏转来实现的。

在广播电视技术中,将一幅画面称为一帧,并规定每秒传送25帧。

每帧只要分解为几十万个像素,这些像素又分割成625行,这样每系就要传送25×625=15625行,要实现这样的速度,必须采用电子扫描来实现。

按电子束运动的规则可分为直线扫描、圆扫描、螺旋扫描等。

在电视系统中,为了充分利用矩形屏幕并使扫描设备简单可靠,采用了匀速单向直线扫描方式,而单向直线扫描又分为逐行扫描和隔行扫描两种方式。

五、逐行扫描在电视系统中,摄像管与显像管电子枪外部都装有相互垂直的行、场两对偏转线圈,线圈中分别流有行、场锯齿电流。

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