音响视听技术课件）第八章专业显示器.ppt

第八章 专业显示器,8.1 CRT显示器 8.2 液晶显示器 8.3 等离子显示器 8.4 DLP投影技术介绍,返回目录,8.1 CRT显示器,8.1.1 CRT显示器的工作原理,图8-1 电子枪、荫罩板和荧光屏,返回本章,图8-2 行扫描与场扫描,图8-3 显像管示意图,8.1.2 CRT显示器的主要性能指标,（1）画面尺寸,（2）点距,（3）分辩率,（5）水平扫描频率,（4）垂直扫描频率,8.2 液晶显示器,8.2.1 液晶显示器的工作原理,图8-4 固体、液晶、液体三态及向列型和近晶型液晶结构图,返回本章,液晶的三种类型,1、向列型,2、胆甾型,3、近晶型,图8-5 胆甾型液晶结构图,由于液晶的各向异性，加之弹性系数很小，在外加电场作用下分子的排列极易发生变化。当液晶分子的某种排列状态在电场作用下变为另一种排列状态时，液晶的光学性质随之改变而产生光被电场调制的现象称为液晶的电光效应。液晶的电光效应是由液晶的介电常数、电导率和折射率的各向异性引起的。,图8-6 TN型LCD结构图,图8-7 TN型LCD的工作原理,在TN型LCD液晶显示屏面板中加上彩色滤光片，则可变成彩色显示器。彩色滤光片是由红、绿、蓝3种颜色构成的，有规律地制作在一块大玻璃基板上。每一个像素是由三种颜色的单元（或称为子像素）所组成。假如有一块面板的分辨为12801024，则它实际拥有312801024个子像素。,图8-8 常见的彩色滤光片的排列,8.2.2 液晶显示器的主要性能指标,1LCD的尺寸,2可视角度,3像素间距,4色彩表现度,5对比度,6亮度值,7响应时间,1LCD的尺寸 通常所说的液晶显示器尺寸大小多指显像的对角线尺寸。传统CRT显示器的可视范围小于其显像所标的尺寸，如17英寸CRT显示器的可视范围为15.7英寸。液晶显示器的尺寸标示与CRT显示器不同，液晶显示器的尺寸以实际可视范围的对角线来标示。尺寸标示使用厘米（cm）为单位，或按照惯例使用英寸（in）作为单位。,返回,2可视角度 液晶显示器的可视角度包括水平可视角度和垂直可视角度两个指标。,返回,3像素间距 LCD显示器的像素间距的意义类似于CRT的点距。不过前者对于产品性能的重要性却没有后者那么高。CRT的点距会因为遮罩或光栅的设计、垂直或水平扫描频率的不同而有所改变。LCD显示器的像素数量则是固定的。因此，只要在尺寸与分辨率都相同的情况下，所有产品的像素间距都应该是相同的。,返回,4色彩表现度 大部分厂商生产出来的液晶显示器，每个基色达到6位，即26=64种表现度，那么每个独立的像素就有646464=262144种色彩。也有不少厂商使用了所谓的FRC（Frame Rate Control）技术以仿真的方式来表现出全彩的画面，也就是每个基色能达到8位，即256种表现度，那么每个独立的像素就有高达256256256=16777216种色彩了。,返回,5对比度 对比度定义为最大亮度值与最小亮度值之比。LCD的对比度很重要，比值越高，对比越强烈，色彩越鲜艳饱和，调整效果也会更细致，还会显现出立体感；对比度低，颜色显得“贫瘠”。CRT显示器的对比度通常高达5001，因而在CRT显示器上呈现真正全黑的画面是很容易的。但对LCD来说就不是很容易了，为了要得到全黑画面，液晶模块必须完全阻挡来自背光源的光。但在物理特性上，这些元件无法完全达到这样的要求，总会有一些漏光发生。一般来说，人眼可以接受的对比度约为2501。,返回,6亮度值 亮度表示显示器的发光强度。以坎德拉每平方米（cd/m2）为测量单位。LCD的最大亮度，通常由冷阴极射线（背光源）来决定，TFT-LCD的亮度值一般都在200250 cd/m2。液晶显示器的亮度略低会显得屏幕发暗。虽然技术上可以达到更高亮度，但是这并不代表亮度值越高越好，因为太高亮度的显示器有可能使观看者眼睛受伤。,返回,7响应时间 液晶显示器的响应时间是指液晶从暗到亮（上升时间）再从亮到暗的整个变化周期的时间总和。响应时间反映了液晶显示器各像素点对输入信号的反应速度，此值当然是越小越好。如果响应时间太长，就有可能使液晶显示器在显示动态图像时，出现“拖尾”、“重影”等现象。目前的响应时间降到了20ms，较好地消除了快速移动物体的拖尾现象。,返回,8.3 等离子体显示器,等离子显示器PDP的全称是Plasma Display Panel，它是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体，并施加电压利用荧光粉发光成像的设备。与CRT显像管显示器相比，具有分辨率高、屏幕大、超薄、色彩丰富鲜艳的特点。与LCD相比，具有亮度高、对比度高、可视角度大、颜色鲜艳和接口丰富等特点。,返回本章,8.3.1 等离子显示器的工作原理,2彩色PDP的发光机理,1等离子体发光机理,3着火电压对PDP器件的影响,1等离子体发光机理 许多低压气体放电光源都直接或间接地利用辉光放电，如日光灯、霓虹灯等，PDP也是利用气体放电而发光的。辉光放电的特点之一是放电电压明显低于着火电压。,目前PDP采用的放电模式是低压辉光放电，放电时正柱区非常短甚至没有，主要靠负辉区发光，间距只有几十到几百nm，为负辉光放电，其发光效率低，只有1.01lm/W。由于正柱区和阴极辉区均属于等离子区，故将采用这种放电特性而制成的显示器件，称为等离子显示器。,1阴极辉区；2负辉区；3正柱区；4阳极辉区；58暗区 图8-10 正常辉光放电的光区,返回,2彩色PDP的发光机理 彩色PDP虽然结构有许多不同，但放电机理都相同。等离子显示器原理图如图8-11所示。即在彩色PDP的前、后屏玻璃之间制成许多放电空间，通过辉光放电产生的真空紫外光激发光致荧光粉发光从而实现彩色显示。,图8-11 等离子显示器原理图,真空紫外光激发荧光粉发光的原理是：当真空紫外光照射到荧光粉表面时，一部分被反射，一部分被吸收，另一部分则透射出荧光粉层。当荧光粉基质吸收了真空紫外光能量后，基质电子从原子的价带跃升到导带，价带中因电子跃迁而出现空穴。在价带中，空穴因热运动而扩散到价带顶，然后被掺入到荧光粉中的激活剂构成的发光中心俘获。,没有掺杂的荧光粉基质（例如红粉Y203）不具备产生电子的发光本领，而掺杂的荧光粉基质，具备产生电子的发光本领的发光中心（例如Eu是红粉的发光中心）。获得光子能量跃迁到导带的电子，在导带中运动，很快消耗能量后下降到导带底，与发光中心的空穴复合，使荧光粉放出一定波长的光。同一种基质的荧光粉，由于掺杂元素不同，构成的发光中心的能级不同，便可产生不同颜色的可见光，如可发出红、绿、蓝三基色光。,返回,3着火电压对PDP器件的影响 PDP是一种主动发光型显示器，它是通过辉光放电而发光的，着火电压是使PDP点火发光所需的电压。必须通过电路加上点火电压，PDP才能产生放电发光。较低的着火电压可减轻PDP驱动电路的压力。因此，降低着火电压对PDP器件非常重要。气体放电时的着火电压与电极材料、电极表面状态、气体种类和成分、极间距离等有关。,返回,8.3.2 等离子体显示器的分类,1交流型PDP（AC-PDP）,2直流型PDP（DC-PDP）,图8-12（a）为彩色交流PDP的工作原理示意图。由图可见，气体放电时发射出紫外光，照射相应的光致发光荧光粉，三种荧光粉通过空间混色实现彩色显示。,AC-PDP根据电极结构的不同，又可分为单基板型（如图8-12（b）和双基板型（如图8-12（c）所示）两种。双基板型的维持电极呈正交分布在上下两个基板上，放电发生在两基板之间。单基板结构的维持电极位于同一基板上，放电发生在维持电极所在的基板表面，而荧光粉则在另一基板表面 。,2直流型PDP（DC-PDP） 工作时电极间加直流电压，电极直接与放电气体接触，它不同于AC-PDP具有记忆性，但采用平面脉冲存储结构可使DC-PDP获得记忆性。,8.3.3 驱动技术 等离子体显示器所需的驱动电压很高，驱动电路成本偏高，整机中75%的成本用于该电路。 如能降低寻址电压就可以降低寻址驱动IC的工作电压，降低成本，提高光效，因此需要尽量降低寻址电压。富士通公司开发的寻址显示分离子场（ADS）技术，是一种低压寻址技术。,图8-14 ADS子场寻址过程,8.3.4 等离子显示器的优点,P