第1章_阴极射线管显示(CRT)
CRT
2
3. 荫罩
材料要求 a 低碳钢：厚度均匀，孔形状整齐光洁 b 低膨胀系数：防止热拱起效应，可使用殷钢 刻蚀打孔
冲压成形
（孔厚度约 等于荫罩厚 度）
荫罩的温度修正：目的是防止热 拱起（一般、局部） 方法：镀铋、机械修正
黑化处理 （四氧化 三铁）： 防锈、提 高热辐射 系数，抑 制升温
静会聚：没偏转线圈时，三个电子束聚于荧光屏中央一点 如出现误差可通过静会聚磁铁修正 动会聚线圈：还要使三个电子束在整个画面上都能正确的 会聚为一点。对于一字型电子枪，不需要此结构，动会聚 功能由偏转线圈完成，这种功能被称为自会聚
1. 三种实用的CRT结构：
a.一字型电子枪 和条状荧光屏 一字型电子枪 能实现自会聚， 即不用通过动 会聚线圈，单 靠偏转线圈产 生特殊不均匀 磁场就可实现 三个电子束的 会聚。
4. 荧光屏
（1）荧光粉 CRT上常用的荧光粉
余辉时间 S 1us~1ms
M 1~30ms
L 30ms~1s
代表性荧光粉光谱分布
B：ZnS:Ag
G：ZnS:Cu
R：Y2O2S:Eu3+ （稀土类荧 光粉）
老绿荧光粉：P1 Zn2SiO4:Mn2+ 余辉长，拖影 荧光粉材料正从硫化物荧光粉向稀土荧光粉发展
有颜料蓝荧光粉
（2）黑底 为进一步增加对比度，现在彩色CRT荧光屏都使用黑底
引入黑底技术 之前荧光粉点 排列
荫罩孔点小，电子轰击点面积小于荧光粉点。87%外光被荧光膜 扩散反射，导致对比度低 使用黑底技术之 后荧光粉点排列 石墨涂层占荧光屏面积 40~50%，电子轰击点面 积大于荧光粉点。48% 外光被荧光膜扩散反射， 对比度提高
crt显示器工作原理
crt显示器工作原理
CRT（阴极射线管）显示器是一种传统的显示设备，其工作原理基于电子束的扫描和荧光物质的发光。
首先，CRT显示器由一个真空玻璃管构成，其中有一个阴极
和一个阳极（也称为聚焦极）。
当CRT显示器接通电源时，阴极会被加热，释放出电子。
这
些电子被电场加速到阳极，并形成高速电子束。
这个电子束会通过一个磁环，称为聚焦环，进行聚焦。
聚焦环中的电磁场能够将电子束聚集成细束。
聚焦后的电子束被导向到一个偏转系统中，该系统由两个垂直和两个水平线圈组成。
通过调节线圈的电流，可以控制电子束在屏幕上的位置。
一旦电子束到达屏幕表面，它会撞击覆盖在屏幕上的荧光物质，例如磷。
这个撞击过程会激发磷发出光子，产生可见的图像。
要生成完整的图像，电子束需要以非常高的速度在屏幕上扫描。
这是通过让电子束水平地从左到右移动，然后从上到下移动来实现的。
这个移动过程被称为电子束的扫描。
当电子束通过屏幕底部的最后一个位置时，它会重新返回到屏幕顶部的起始位置，以进行下一行的扫描。
这个过程不断重复，直到屏幕上的所有像素都被扫描出来，并形成完整的图像。
整个过程是非常快速的，并以每秒数十甚至数百次的频率重复，以呈现连续的动画和视频。
需要注意的是，CRT显示器还包含其他组件，如电子枪（发
射电子束的设备）和驱动电路（用于控制电子束的位置和亮度等）。
以上是CRT显示器的基本工作原理。
crt显示器原理
crt显示器原理
CRT显示器原理
CRT显示器是一种使用阴极射线管技术的显示器，它是计算机显示器的一种常见类型。
CRT显示器的原理是利用电子束在荧光屏上扫描，从而产生图像。
下面我们来详细了解一下CRT显示器的原理。
CRT显示器由荧光屏、电子枪、聚焦系统、偏转系统、高压电源等组成。
荧光屏是CRT显示器的核心部件，它是一种能够发出荧光的物质，通常是由磷酸盐、硼酸盐等材料制成。
电子枪是CRT显示器的发射器，它由阴极、阳极、网格等部件组成。
阴极是电子枪的发射源，它通过加热产生电子，阳极是电子枪的收集器，它接收电子束并将其转化为图像。
网格是电子枪的控制器，它可以控制电子束的强度和方向。
当电子枪发射出电子束时，电子束会经过聚焦系统，聚焦系统可以将电子束聚焦成一束细小的电子束。
然后电子束会经过偏转系统，偏转系统可以控制电子束的方向，从而在荧光屏上产生图像。
最后，电子束会撞击荧光屏，荧光屏会发出荧光，从而形成图像。
CRT显示器的工作原理是利用电子束在荧光屏上扫描，从而产生图像。
电子束的强度和方向可以通过控制电子枪的网格来实现。
荧光屏的荧光颜色和亮度可以通过控制荧光屏的材料和电压来实现。
因此，CRT显示器可以显示出高质量的图像和色彩。
CRT显示器是一种使用阴极射线管技术的显示器，它的原理是利用电子束在荧光屏上扫描，从而产生图像。
CRT显示器具有色彩鲜艳、图像清晰等优点，但是由于其体积大、功耗高等缺点，已经逐渐被液晶显示器所取代。
crt显示器原理
crt显示器原理
CRT（阴极射线管）显示器是一种使用阴极射线技术显示图像的设备。
它由一个大而深的玻璃管构成，内部有一个阴极和一个阳极，以及一系列控制电极。
在CRT显示器中，阴极主要用于发射电子束，通过加热造成阴极发射电子。
这些电子经过一个由一系列聚焦电极和偏转电极组成的控制电极，形成一个窄束，然后被带有荧光物质的荧光屏吸收。
偏转电极可通过在水平和垂直方向上加不同的电压，控制电子束的位置和移动方向。
荧光屏被划分为许多小的像素，每个像素都由不同颜色的荧光物质组成，如红色、绿色和蓝色。
当电子束照射到荧光屏上时，被激发出的荧光物质会发光，从而形成图像。
CRT显示器刷新图像的过程非常快。
屏幕上的每个像素都被电子束逐个扫描，每个像素的亮度和颜色都相应地进行调整。
电子束从屏幕的上方开始扫描，在水平方向上移动，逐行扫描完整个屏幕。
当达到最后一行时，电子束快速地返回到屏幕顶部，进入下一个帧的扫描过程。
为了保持图像的稳定性，CRT显示器使用一个称为垂直同步的信号来定时刷新屏幕。
这个信号告诉显示器何时开始扫描一个新的图像帧，并确保帧与帧之间的过渡是平稳的。
总而言之，CRT显示器通过发射电子束，并将其精确地扫描
在荧光屏上，以产生图像。
它的强项在于色彩鲜艳、对比度高和响应时间快，但也存在体积大、重量重以及辐射问题等缺点。
显示技术-第1章-绪论
03
02
第1章 绪 论
01
人眼的视觉特性
人眼的视觉堕性 实验证明，人眼的主观亮度感觉与客观光的亮度不是同步的。 当一定强度的光突然作用于视网膜时，不能在瞬间形成稳定的主观亮度感觉，而是按近似指数规律上升；当亮度突然消失后，人眼的亮度感觉并不立即
第1章 绪 论
1.2.2 人眼的视觉特性
环境条件
光照度
环境条件
光照度
八级星光
0.000000019
读书必须照明度
30
黑夜
0.001 ～ 0.02
晴天
100 ～ 500
月夜
0.02 ～ 0.2
晴天室外
1000 ～100000
阴天室内
5 ～ 10
演播室照明度
300 ～ 2000
第1章 绪 论
1.2.1 光的基本特性
(d)亮度：垂直于传播方向单位面积上的发 光强度称为亮度。单位尼特(cd/ ), 用L表示。（描述发光体表面的明亮程度） L = (d Φ /d ω)/ ds （1-3） 图1-2 视在面积
图1-7 标准视敏度曲线
相对视敏度
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
V(λ)
VG(λ)
20VB(λ)
VR(λ)
*
第1章 绪 论
人眼的视觉特性
三条曲线的总和等于相对视敏函数曲线（λ），三条曲线是部分交叉重叠的，很多单色光同时处于两条曲线之下。 例如：600nm的单色黄光就处在VR（λ）、VG（λ）曲线之下，所以600nm的单色黄光既激励了红敏细胞，又激励了绿敏细胞，引起混合的感觉。
图1- 4 新型彩色平板显示器
显示技术的发展过程
crt显示原理
crt显示原理
CRT显示原理
CRT是阴极射线管（Cathode Ray Tube）的缩写，也称为显像管，是一种广泛用于电视和计算机显示器的显示技术。
CRT显示原理是利用电子束的物理性质来产生图像。
具体步
骤如下：
1. 电子发射：CRT的背部有一个电子枪，它由热阴极和聚焦
极组成。
热阴极加热，使其发射电子。
这些电子被聚焦极加速和聚焦形成电子束。
2. 垂直扫描：电子束从背部加速管进入显示区域。
在显示区域内，电子束会垂直扫描每一个像素行。
垂直扫描的速度通常为每秒60次，也就是每扫描60行。
3. 水平扫描：当电子束完成一行的垂直扫描后，它会水平移动到下一行的开始位置。
这样重复进行直到达到屏幕的底部。
水平扫描的速度决定了图像的水平分辨率。
4. 碰撞和发光：电子束在屏幕上撞击到荧光物质涂层，激发荧光物质的原子使其发光。
这样每个像素点都会发光形成图像。
5. 颜色控制：为了能够显示彩色图像，CRT显示器通常使用
三个电子枪和三个荧光物质。
这些电子枪分别发射红、绿、蓝三种颜色的电子束，而荧光物质则分别发光出红、绿、蓝颜色。
通过上述步骤，CRT显示器能够显示出清晰、流畅的图像。
由于电子束可以精确控制，因此CRT显示器在色彩还原和对比度方面具有优势，尤其在早期电视和计算机显示器中得到广泛应用。
然而，随着液晶显示技术的发展，CRT显示器逐渐被淘汰，因为液晶显示器更轻薄、节能。
电子信息行业新型显示技术与应用方案
电子信息行业新型显示技术与应用方案第1章新型显示技术概述 (2)1.1 显示技术的发展历程 (2)1.2 新型显示技术的分类 (3)第2章 OLED显示技术 (3)2.1 OLED显示原理 (3)2.2 OLED材料与器件 (4)2.3 OLED显示技术的优缺点 (4)第3章 QLED显示技术 (5)3.1 QLED显示原理 (5)3.2 QLED材料与器件 (5)3.2.1 QLED材料 (5)3.2.2 QLED器件 (5)3.3 QLED显示技术的优缺点 (6)3.3.1 优点 (6)3.3.2 缺点 (6)第四章 MicroLED显示技术 (6)4.1 MicroLED显示原理 (6)4.2 MicroLED材料与器件 (6)4.2.1 材料 (6)4.2.2 器件 (7)4.3 MicroLED显示技术的优缺点 (7)4.3.1 优点 (7)4.3.2 缺点 (7)第5章短焦距投影显示技术 (7)5.1 短焦距投影显示原理 (7)5.2 短焦距投影显示器件 (8)5.3 短焦距投影显示技术的应用 (8)第6章全息显示技术 (8)6.1 全息显示原理 (8)6.2 全息显示器件 (9)6.3 全息显示技术的应用 (9)第七章裸眼3D显示技术 (10)7.1 裸眼3D显示原理 (10)7.2 裸眼3D显示器件 (10)7.3 裸眼3D显示技术的应用 (10)第8章透明显示技术 (11)8.1 透明显示原理 (11)8.2 透明显示器件 (11)8.3 透明显示技术的应用 (11)第9章弯曲显示技术 (12)9.1 弯曲显示原理 (12)9.2 弯曲显示器件 (12)9.3 弯曲显示技术的应用 (12)第10章新型显示技术在电子信息行业的应用方案 (13)10.1 新型显示技术在消费电子领域的应用 (13)10.1.1 智能手机与平板电脑 (13)10.1.2 智能穿戴设备 (13)10.1.3 显示器与电视 (13)10.2 新型显示技术在车载电子领域的应用 (13)10.2.1 汽车仪表盘 (13)10.2.2 车载导航与娱乐系统 (13)10.2.3 智能驾驶辅助系统 (14)10.3 新型显示技术在医疗健康领域的应用 (14)10.3.1 医疗影像诊断 (14)10.3.2 手术显微镜 (14)10.3.3 医疗监护设备 (14)10.4 新型显示技术在智能家居领域的应用 (14)10.4.1 智能家居控制系统 (14)10.4.2 智能家居终端设备 (14)10.4.3 智能家居娱乐设备 (14)第1章新型显示技术概述1.1 显示技术的发展历程显示技术作为电子信息行业的重要组成部分，其发展历程见证了科技进步的每一个阶段。
光电子发光与显示技术 第一章 阴极射线管显示PPT课件
❖ 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
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1.1、黑白CRT
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。
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。
1.1、黑白CRT
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。
1.1、黑白CRT
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。
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。
1.1、黑白CRT
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。
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。
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。
光电子技术 精品课程
§1 阴极射线管显示
光电子发光与显示技术
电子科学与技术 精密仪器与光电子工程学院
§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
一、电子枪
1.1、黑白CRT
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。