显示技术-第1章-绪论.ppt
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1、1,显 示 技 术,主讲老师: 李 诚 桂林电子科技大学 2 0 1 1,2,李文峰 光电显示技术 清华大学出版社,2010.,使用教材,3,1、余理富 信息显示技术. 电子工业出版社,2004 2、张兴义. 电子显示技术. 北京理工大学出版社,1995,主要参考书目,4,目 录,第1章 绪论 第2章 阴极射线管显示技术 第3章 液晶显示技术 第4章 发光二极管显示技术,5,第5章 等离子体 第6章 激光显示技术 第7章 新型光电显示技术 第8章 大屏幕显示技术,6,第1章 绪论,1.1 显示技术概述 1.1.1 研究显示技术的意义 1.1.2 显示技术的发展过程 1.1.3 显示器件分类 1
2、.2 显示参量与人的因素 1.2.1 光的基本特性 1.2.2 人眼的视觉特性 1.2.3 色彩学基础 1.2.4 显示器件主要性能指标,7,第1章 绪 论,1.1 显示技术概述,显示技术:将电子设备输出的电信号转换 成视觉可见的图像、图形、数码及 字符等光信号的一门技术。 光电显示技术是多学科交叉技术, 包括光学、激光、电子学、材料、发光 、视觉、色彩等相关知识。,8,第1章 绪 论,1.1.1 研究显示技术的意义,信息获取是信息传输、处理、显示和存储的前提,是人类认识客观世界的首要步骤。人类感知世界首先靠自己的感觉器官,眼睛具有对信息并行处理功能,它所获得的信息占总获得信息量的65%以上。
3、,视觉信息特别是图像,能达到“眼见为实”、“一目了然”的效果。图像显示成为信息显示的最重要的方式。,图1-1 信息获取示意图,9,1.1.2 显示技术的发展过程,(1)1897年,德国人布劳恩发明了第一只CRT,实现了电信号向光输出的转换,成为电子显示技术的起点。 (2)1924年,美国无线电公司(RCA)俄裔科学 家佐里金发明的光电摄像管和显像管打开了电视系统由机械进入电子时代的大门,出现了黑白电视。,第1章 绪 论,图1- 2 CRT和黑白电视机,10,(3)1928年,佐里金又取得了彩色电视系统的发明专利。 (4)1950年,RCA公司研制了第一只彩色显像管。,1.1.2 显示技术的发展
4、过程,第1章 绪 论,图1- 3 彩色CRT和彩色电视机,11,(5) 60-70年代至今发展起来的是平板显示器LCD、LED、PDP、ELD等显示器。,1.1.2 显示技术的发展过程,使用LCD屏的电脑显示器 使用PDP屏的彩色电视机 如今平板显示器所占市场份额已超过CRT。,第1章 绪 论,图1- 4 新型彩色平板显示器,12,(1) 主动发光型和被动显示型,1.1.3 显示器件分类,第1章 绪 论,主动发光型:利用信息调制各像素的发光亮度和 颜色进行直接显示。 例如: 阴极射线管 CRT、 等离子体显示器PDP、 电致发光显示ELD、 真空荧光管 VFD、 场致发光显示器FED、 发光二
5、极管 LED、 辉光放电管 GDD,非主动发光型:本身不发光,利用信息调制外光源 进行显示。 例如: 液晶显示器 LCD、 电致变色显示器 ECD、 电泳显示器 EPD、 铁电陶瓷显示器 PLZT,13,1.2 显示参量与人的因素,第1章 绪 论,人能感觉到图像的颜色和亮度是眼睛的生理结构造成的。 在显示技术中,显示效果和人眼的特性有着很大的关系。,波长不同的可见光光波,给人的颜色感觉不同,亮度感觉也不同,人眼对不同波长光的灵敏度是不同的。,14,第1章 绪 论 (1)光的辐射波谱,1.2.1 光的基本特性,15,第1章 绪 论,1.2.1 光的基本特性,(2) 光的度量单位 (a)光通量:光
6、源单位时间内发出的光量 称为光通量。单位为流(lm) , 用符号表示。(描述发光能力) 光通量与眼睛的分光敏感度有关。 当555nm的单色光辐射功率为1W时,产生的光通量为683lm,或称1光瓦。在其它波长时,由于相对视敏度V()下降相同辐射功率所产生的光通量随之下降。,16,第1章 绪 论,1.2.1 光的基本特性,40W的钨丝灯泡其输出的光通量约为468lm,发光效率为11.7 lmW; 40W的日光灯可以输出2100lm的光通量,发光效率为52.5 lmW; 电视演播室卤钨灯其发光效率大约可达80 100 lmW。,17,第1章 绪 论,1.2.1 光的基本特性,(b)发光强度: 光源在
7、给定方向的单位立 体角辐射的光通量称为光源 在该方向的发光强度。单位 为坎德拉(cd) ,用符号I表示。 I = d /d (1-1),18,第1章 绪 论,1.2.1 光的基本特性,(c)光照度:单位受光面积上所接收的光通 量称为光照度。单位勒克斯(lx), 用符号E表示。(描述受光面积的明亮程度) E = d /ds (1-2) 表1-1典型环境下的光照度,19,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 /d )/ ds (1-3) 图1-2 视在面积,2
8、0,第1章 绪 论,1.2.1 光的基本特性,表1-2 一些实际光源的亮度 (尼特),21,第1章 绪 论,1.2.2 人眼的视觉特性,(1)人眼的视觉生理基础 人眼视网膜上有大量的光敏细胞,按形状分为杆状细胞和锥状细胞。 杆状细胞灵敏度很高,但却对彩色不敏感,人的夜间视觉主要靠它 起作用,因此,在暗处 只能看到黑白形象而无 法辨别颜色。 锥状细胞既可辨 别光的强弱,又可辨 别颜色,白天视觉主 要由它来完成。,图1- 6 眼球的构造,22,第1章 绪 论,1.2.2 人眼的视觉特性,(2)人眼的视觉灵敏度 锥状细胞又可分成 三类,分别称为红敏 细胞、绿敏细胞、蓝 敏细胞它们各自的相 对视敏函数
9、曲线分别 为VR()、VG() VB()如图1-7所示, 其峰值分别在580nm、 540nm、440nm处, VB()曲线幅度 很低,已将其放大20倍。,23,第1章 绪 论,1.2.2 人眼的视觉特性,三条曲线的总和等于相对视敏函数曲线(),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()、VG()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。,24,第1章 绪 论,1.2.2 人眼的视觉特性,当混合红绿光同时作用于视网膜时,分别使红敏细胞、绿敏细胞同时受激励,只要混合光的比例适当,所引起的彩色感觉
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