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1,书名：电视技术 第3版 ISBN： 978-7-111-48146-1 作者：李雄杰 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,2,第章 电视图像显示器件,3,3,2.1 彩色显像管（CRT）,黑白显像管,4,CRT结构示意图,作用：将电信号还原成光图像 组成：玻璃外壳、电子枪、荧光屏,2.1 彩色显像管（CRT）,5,5,自会聚彩色显像管的结构,特点： 一字形一体化电子枪 孔式荫罩板 荧光屏球面形状，纯平形状。 自会聚偏转线圈,2.1 彩色显像管（CRT）,6,6,一字形一体化电子枪结构,功能：完成电子束的发射、加速、聚焦、调制等功能。 一字形：指R、G、B阴极排列成水平一字形； 一体化：是指除电子枪的R、G、B阴极各自独立外，其它电极都是红、绿、蓝公用。,2.1 彩色显像管（CRT）,7,7,荫罩板与荧光粉点,在荧光屏后面约1cm处，设有一块荫罩板，作用是确保R、G、B电子束只能击中相应的R、G、B荧光粉点，故荫罩板又称为选色板。 荫罩板是由0. 15mm厚的薄钢板制成，上面有规律地排列着40余万个槽孔（荫罩孔），每个荫罩孔对应着一组R、G、B三基色荧光粉点。荫罩孔按“品”字形规律交错排列，使荫罩板的机械强度及抗热变形性能增强。,2.1 彩色显像管（CRT）,8,8,彩色显像管典型技术参数,2.1 彩色显像管（CRT）,9,9,电子枪各电极作用,灯丝：灯丝加额定电压后，就会产生电流而发热。灯丝的作用是烘烤阴极，使阴极发射电子。 阴极：作用是发射电子。 栅极：改变栅阴电压就可以控制电子束的强弱。 加速极：以对阴极发射的电子进行加速。 聚焦极：使电子束聚焦成直径很小的细束。 高压阳极：高压阳极有2.5万伏以上直流高压，高压阳极的作用是使电子束高速轰击荧光屏。,2.1 彩色显像管（CRT）,10,色纯度及校正,1.色纯度 色纯度是指彩色显像管显示单基色光栅的纯净程度。具体地说，就是要求R、G、B电子束轰击对应的R、G、B荧光粉，而不轰击其它荧光粉。,2.1 彩色显像管（CRT）,11,色纯度不良的故障现象:屏幕局部出现色斑,色斑,12,偏转中心与偏转平面,首先应保证显像管偏转中心与曝光中心重合。因为在涂敷R、G、B荧光粉时，采用曝光法来模拟电子束扫描，曝光时光源所在位置称曝光中心，R、G、B三个曝光中心构成一个曝光平面，如左图所示。因此，只有使偏转中心与曝光中心重合，才能确保色纯度良好，具体调整方法是移动偏转线圈在显像管管锥上的前后位置。,2.1 彩色显像管（CRT）,13,色纯度调整磁环,由于显像管在制造过程中存在着工艺误差，造成电子枪在管颈内的安装位置与管颈轴线不重合，所以移动偏转线圈在显像管管颈上的位置只能使偏转平面与曝光平面重合，但R、G、B偏转中心与R、G、B曝光中心不一定重合。为了校正这种误差，在管颈上套有一对色纯调整磁环。改变两片色纯磁环的位置，可使R、G、B电子束产生等量位移，从而使偏转中心与曝光中心重合，以获得最佳色纯度。,2.1 彩色显像管（CRT）,14,消磁线圈与消磁电流,地磁场及周围杂散磁场对电子束运动轨迹的影响也会引起色纯度不良。管内电子枪、荫罩等都是金属材料制作，在每次工作过程中都会受到电子束产生的磁场及外界磁场的磁化而留有剩磁，这种剩磁影响电子束的运动轨迹，使电子束轨迹偏离而引起色纯度误差。避免此色纯误差的方法是，在显像管锥体外设置金属屏蔽板并设立消磁线圈。,2.1 彩色显像管（CRT）,15,消磁线圈,16,小结:色纯度不良原因及对策,1.选色板受热变形、松动-更换显像管 2.偏转线圈前后位置偏差-移动偏转线圈 3.电子枪在管颈内安装误差-调色纯度磁环 4.受外部电磁场影响-设置消磁线圈,2.1 彩色显像管（CRT）,17,会聚概念,会聚：是指R、G、B电子束在任一扫描下，均能穿过同一个荫罩孔，以击中同一组R、G、B荧光粉点。如果R、G、B电子束没有穿过同一个荫罩孔，则称发生了会聚误差。 静会聚：是指R、G、B电子束在没有进行偏转时的会聚，也就是屏幕中心的会聚。 动会聚：是指R、G、B电子束在扫描偏转过程中的会聚，也就是屏幕边缘四角的会聚。,2.1 彩色显像管（CRT）,18,会聚误差示意图,屏幕一个白色亮点分裂成R、G、B三色点或两种色点，或一条白色亮线分裂成R、G、B三色线或两种颜色线，像的轮廓将出图现彩色镶边现象。,静会聚不良原因：R、G、B阴极间隔误差、水平一字形排列误差,静会聚,动会聚,2.1 彩色显像管（CRT）,19,会聚良好,白色线没有裂开,2.1 彩色显像管（CRT）,20,图像的轮廓出现彩色镶边现象,轮廓镶边,21,四极磁环与六极磁环,四极磁环的特点：使R、B两边束作等量反方向位移。调整时，让电视机屏幕显示方格测试图像，如果R、B两边束没有在水平、垂直方向聚合成紫色线条，则可调整四极磁环，使之聚合成紫色线。 六极磁环的特点：磁环磁场对G中束也没有影响，而使R、B两边束作等量同方向位移。当R、B两边束已经聚合成紫色线后，但没有再与绿束重合成白色线，此时可调整六极磁环，使之聚合成白色线。,22,四极磁环与六极磁环在管颈上的位置,磁环,偏转 线圈,23,静会聚的调整图案,步骤：接收白色十字线信号； 先调四极磁环，后调六极磁环，反复调整。,24,动会聚误差时的光栅及校正过程,如果将光栅的枕形失真也考虑进去，则一个会聚误差与枕形失真同存的白色矩形光栅在屏幕中显示成左图所示。,2.1 彩色显像管（CRT）,25,磁增强器与磁分路器,为了校正动会聚误差，必须增大G束的偏转量，为此，在电子枪内部顶端设置了一些内部磁极，采用这些内部磁极来收集或旁路偏转线圈漏磁通，其中对G束是收集漏磁通以加大偏转量，对R、B两边束是旁路漏磁通以减小偏转量，前者磁极称为磁增强器，后者磁极称为磁分路器。,26,枕形失真,由于荧光屏的曲率半径大于电子束的偏转半径，当电子束均匀偏转同样一个角度时，电子束在屏幕上的扫描距离并不相等，越靠近屏幕边缘，等偏转角下的电子束扫描距离越长，尤其是屏幕角部扫描，于是产生水平、垂直方向延伸型失真，此失真随着偏转角的加大及屏幕尺寸的加大，综合性地呈现为枕形失真。,2.1 彩色显像管（CRT）,27,枕形失真原因与光栅,枕形失真原因与光栅如上图所示，水平直线与垂直直线都失真为弯曲的抛物线。枕形失真又分为水平（左右）枕形失真和垂直（上下）枕形失真。,28,水平枕形失真校正原理,校正水平枕形失真原理：用场频抛物波对行扫描锯齿波电流的幅度进行调制，以增加屏幕中部的水平扫描偏,2.1 彩色显像管（CRT）,29,垂直枕形失真校正原理,2.1 彩色显像管（CRT）,30,30,1888年，奥地利植物学家Reinitzer发现胆甾醇苯甲酸酯在145.5熔化时，形成了雾浊的液体，并出现蓝紫色的双折射现象，直至178.5时才形成各向同性的液体。其后在Reinitzer和德国物理学家Lehmann的共同努力下，认为胆甾醇苯甲酸酯在固态和液态之间呈现出的是一种新的物质相态，将其命名为液晶，这标志着液晶科学的诞生。,液晶之父莱尼茨尔(Reinitzer)和莱曼(Lehmann),2.2 液晶显示屏,31,31,液晶属于物质的第四种状态,液晶,温度,温度,液晶是分子的排列规则具有固体和液体分子排列规则双重特性的物质,向温的 LCD,2.2 液晶显示屏,32,32,（1）液晶的边界取向性质 当无外场存在时，液晶分子在边界上的取向很复杂，在最简单的自由边界上，液晶分子的取向会随液晶材料的不同而不同，可以垂直、平行可倾斜于边界，如图中的上方所示。,液晶的性质,2.2 液晶显示屏,33,33,液晶的电气性质 液晶的电气性质如图所示。在上下电极板之间加一电场时，电极板之间的液晶分子长轴就会沿着电场方向排列。这一电气性质是实现液晶显示的基础。,2.2 液晶显示屏,34,34,若上、下玻璃基板取向膜沟槽相差某一角度，则在玻璃基板中同一平面上的液晶分子取向虽然一致，但相邻平面液晶分子的取向逐渐旋转扭曲。当可见光波长远小于液晶分子在玻璃基板间的旋转螺距时，则光矢量会同样随着液晶分子的旋转而跟着旋转，在出射时，光矢量转过的角度与液晶分子旋转扭曲角相同。,液晶的旋光性质,2.2 液晶显示屏,35,35,液晶显示原理 在两片玻璃基板上装有取向膜，所以液晶会沿着沟槽取向，由于上下玻璃基板取向膜沟槽偏离90o，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90o扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色。当在基板上加电场时，液晶分子产生取向变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色。,2.2 液晶显示屏,36,36,2.2 液晶显示屏,37,37,电极：分为公共电极和像素电极。信号电压就加在像素电极与公共电极之间，从而改变液晶分子的转动。 偏光片: 上下两偏光片正交 玻璃基板: 夹住液晶 彩色滤色膜: 产生R、G、B彩色光 液晶材料：二氟乙烯类等有机化合物。 定向层：又称配向膜，其作用是让液晶分子能够整齐排列。,液晶显示器结构,2.2 液晶显示屏,38,38,（2）背光模组 背光模组由冷阴极荧光灯（CCFL）、导光板（Wave guide）、 扩散板（Diffuser）、棱镜片（Lens）等组成。背光模组的作用是将光源均匀地传送到液晶面板。背光模组各部分作用说明如下： 冷阴极荧光灯：英文名Cold Cathode Fluorescent Lamps，简称CCFL。它是一种管状发光体，是一种线光源。冷阴极荧光灯能够提供能耗低，光亮强的白光。 导光板：它是背光模块的心脏，其主要功能在于导引光线方向，提高面板光辉度及控制亮度均匀。,液晶显示器结构,2.2 液晶显示屏,39,39,棱镜片：负责把光线聚拢，使其垂直进入液晶模块以提高辉度，所以又称增亮膜。 扩散板：主要功能就是要让光线透过扩散涂层产生漫射，让光的分布均匀化。,液晶显示器结构,2.2 液晶显示屏,40,40,2.2 液晶显示屏,41,41,边光式(侧入式)背光模組(小尺寸),2.2 液晶显示屏,42,42,直下式背光模組(大尺寸),2.2 液晶显示屏,43,43,資料來源：帝晶光電,44,44,2.2 液晶显示屏,45,45,CCFL驱动电路,2.2 液晶显示屏,46,一、由于led采用低压驱动，所以省略了冷阴极背光的升压电路，电视机更加轻薄。,led背光模组,二、更长的寿命，更低的耗电量，还更环保,三、LED背光屏的色彩表现力远胜于CCFL,2.2 液晶显示屏,47,47,led背光模组,尽管侧光式LED TV的厚度较薄，可是使用的LED晶粒数量比较少，而且是透过导光板的方式把光送到画面，这会造成这种LED TV的四周边缘画面亮度，比屏幕中央要亮，屏幕的边缘区域会比画面中间的温度高,2.2 液晶显示屏,48,48,薄膜晶体管型液晶显示器件（TFT-LCD）,薄膜晶体管:制作在玻璃基板上的晶体管,2.2 液晶显示屏,49,49,每一个TFT与Cs电容, 代表一个显示的点. 而一个基本的显示单元，需要三个这样显示的点，分别来代表RGB三基色。以一个1024768分辨率的TFT-LCD来说，共需要10247683个这样的点组合而成。,3-1 TFT液晶屏的电路结构,50,50,导致LCD视角狭窄的因,2.2 液晶显示屏,51,51,1为什么要反转驱动 由于液晶是有机化合物，在固定的电场作用下将发生电化学反应，从而导致液晶材料的老化及失效，所以液晶像素点不宜施加直流电压。如果液晶屏显示静止画面， 也就是说像素点一直显示同一个灰阶的时候怎么办？这就要采用反转驱动方法。,液晶屏的反转驱动方法,2.2 液晶显示屏,52,52,反转驱动方法:就是指加在像素点上的电压正负极性是交替变化的。 当显示电极的电压高于公共电极电压时正极性。而当显示电极的电压低于公共电极的电压时负极性。不管是正极性或是负极性，都会有一组相同亮度的灰阶。 当您所看到的液晶屏画面虽然静止不动，其实里面的电压极性正在不停地变换，而其中的液晶分子正不停地一次往这边转，另一次往反方向转。,2.2 液晶显示屏,53,53,帧反转、行反转、列反转和点反转,2.2 液晶显示屏,54,2.3 等离子体显示屏,如果把气体持续加热几千甚至上万度时，这时，气体原子的外层电子会摆脱原子核的束缚成为自由电子，失去外层电子的原子变成带电的离子，这个过程称为电离。所谓“电离”，其实就是电子离开原子核的意思。除了加热能使原子电离（热电离）外，还可通过电子吸收光子能量发生电离（光电离），或者使带电粒子在电场中加速获得能量与气体原子碰撞发生能量交换，从而使气体电离（碰撞电离）。发生电离的气体称之为等离子体。,等离子体基础知识,55,2.3 等离子体显示屏,等离子体显示屏的结构及原理,56,2.3 等离子体显示屏,