光电显示技术期末复习资料Word文件下载.docx

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10、点距：

荧光屏上两个临近的同色的荧光点的直线距离，即两个红色（或绿色、蓝色）像素单元之间的距离。

11、明适应：

从黑暗环境到明亮环境变化的逐渐习惯过程，称为明适应。

12、暗适应：

从明亮环境到黑暗环境变化的逐渐习惯过程，称为暗适应。

13、视觉惰性：

在外界光的作用下，感光细胞内敏感物质经过曝光染色过程是需要时间的，响应时间约40ms；

当外界光消失后，亮度感觉还会残留一段时间，约100ms。

人眼的这一特性称为视觉惰性。

14、三基色：

可以混合出任意颜色的三个确定的相互独立的基色。

分别红光R；

绿光G；

蓝光B。

混合：

红+绿=黄；

绿+蓝=青；

红+蓝=紫；

红+绿+蓝=白

15、数据率：

指在一定时间内，一定速度下，显示系统能将多少单元的信息转换成图形或文字并显示出来。

16、显色指数：

光源对物体的显色能力称为显色指数。

17、场频：

垂直扫描频率即屏幕垂直刷新率，常以Hz为单位，表示屏幕的图像每秒钟重复描绘多少次，也就是指每秒钟屏幕刷新的次数。

18、行频：

水平扫描频率，指电子枪每秒钟在屏幕上扫过的水平线数。

单位一般是KHz。

19、电光效应：

通过电学方法，产生光变化的现象称为液晶的电气光学效应，简称电光效应。

20、扫描：

文字及图像画面都是由一个个称为像素的点构成的，使这些点顺次显示的方法称为扫描。

21、激光：

通过受激发射的放大光。

22、色温：

光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体温度就称为此光源色温。

23、激光投影显示：

由激光射出的光束，经过光学处理后，成像投影至屏上。

24、场致发射显示器件：

即场致发射阵列平板显示器。

简述题：

1、光电显示器件有哪些分类？

【作业题】

答：

（1）根据收视信息的状态可分为三种：

①直观型：

电子束型、平板型、数码显示器件；

②投影型：

前投式、背投式；

③空间成像型：

主动发光型、被动发光型。

（2）根据显示原理可分为：

阴极射线管（CRT）、真空荧光管（VFD）、液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、发光二极管（LED）、场致发射显示器（FED）、激光显示器（LPD）等。

2、表征显示器件的主要性能指标有哪些?

像素、亮度、亮度均匀性、对比度、灰度、分辨率、响应时间、余辉时间、清晰度、解析度、收看距离、周围光线环境、图像的数据率等。

3、简述色彩再现原理。

①三基色原理：

自然界中任意一种颜色均可以表示为三个确定的相互独立的基色的线性组合。

用红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）表示。

将三基色按一定比例相加混合，就可以模拟出各种颜色。

②色彩再现：

RGB三色荧光粉点各自在相应的红、绿、蓝电子束的轰击下发光从而产生颜色。

③色彩再现过程：

三个荧光粉点虽然在荧光屏上占有不同的空间位置，但它们产生的不同颜色的光却落在同一个视觉细胞上，产生出三色相加的视觉效果。

彩色再现是对人眼视觉特性的巧妙利用，荧光屏上所显示的颜色实际上是在观察者自己的视觉上混合产生的。

4、人眼的视觉特性

光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁

5、简述人眼的视觉原理。

人眼由瞳孔、角膜、虹膜、晶状体和视网膜等组成。

角膜用于承担视网膜上成像所需光线折射；

虹膜紧贴晶状体中心有一个瞳孔，用于调节进入眼睛的光通量。

晶状体用于调节焦距，以便在视网膜上成不同距离景物的像，视网膜上分布有杆状和锥状细胞。

第二章液晶显示技术（LCD）

1、液晶：

在某一温度范围内，从外观看属于具有流动性的液体，同时又具有晶体的各向异性的物质。

液晶是白色浑浊的黏性液体，分子形状为棒状。

2、液晶显示器分为：

扭曲向列型TN-LCD、超扭曲向列型STN-LCD、薄膜晶体管型TFT-LCD等。

3、驱动方式：

静态，动态，有源矩阵，光束扫描

4、LCD静态驱动：

在相对应的一对电极间连续外加电场或不外加电场。

根据此电信号，同相时液晶上无电场，LCD处于非选通状态。

反相时，液晶上施加了一矩形波。

当矩形波的电压比液晶阈值高很多时，LCD处于选通状态。

当液晶显示器件上显示像素众多时，通过矩阵型的结构，即把水平一组显示像素的背电极都连在一起引出，称之为行电极，把纵向一组显示像素的段电极都连接起来一起引出，称之为列电极。

在液晶显示器上每一个显示像素都由其所在的列与行的位置唯一确定。

在驱动方式上相应地采用了类同于CRT的光栅扫描方法。

5、LCD动态驱动：

是循环地给行电极施加选择脉冲，同时所有为显示数据的列电极给出相应的选择或非选择的驱动脉冲，从而实现某行所有显示像素的显示功能，这种行扫描是逐行顺序进行的，循环周期很短，使得液晶显示屏上呈现出稳定的图象。

1、简述液晶的种类与特点。

种类分为：

①溶致液晶：

有些材料在溶剂中，处于一定的浓度区间时便会产生液晶，这类液晶称之为溶致液晶。

②热致液晶：

把某些有机物加热熔解，由于加热破坏了结晶晶格而形成的液晶称为热致液晶。

液晶的特点：

①低压微功耗②平板型结构③被动显示型显示信息量大易于彩色化无电磁辐射寿命长

2、简述热致液晶分类和特点。

按照棒形分子排列方式把热致晶体分为三种：

向列相液晶，近晶相液晶，胆甾相液晶。

（1）向列相液晶主要特点：

具有单轴晶体的光学性质，对外界作用非常敏感，是液晶显示器件的主要材料。

（2）近晶相液晶主要特点：

具有正性双折射性，因此，近晶相液晶显示器件比向列相液晶显示器件的特性更优越。

（3）胆甾相液晶主要特点：

具有明显的旋光性、圆偏振光二向色性以及选择性光散射等特殊光学性质。

因此，常将胆甾相液晶作为控制液晶分子排列的添加剂或直接作为变色液晶膜。

3、试述液晶显示器的特点。

（1）低压、微功耗

（2）平板型结构（3）被动显示型（4）显示信息量大（5）易于彩色化（6）无电磁辐射（7）长寿命

4、什么是液晶的电光效应？

液晶分子在某种排列状态下，通过施加电场，将向着其它排列状态变化，液晶的光学性质也随之变化。

这种通过电学方法，产生光变化的现象称为液晶的电气光学效应，简称电光效应。

5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么?

用什么方法克服交叉效应?

液晶单元是容性负载，是无极性的，即正压和负压的作用效果相同。

在液晶显示器的多路驱动中，当一个像素上施加电压时，附近未被选中的像素上也会有一定电压。

当所施加的电压大于阈值电压较多，而液晶显示器的电光曲线又不够陡时，附近未被选中的像素也会部分呈现显示状态，这就是液晶显示器在无源多路驱动时固有的交叉效应。

克服交叉效应的方法：

①平均电压法：

将半选择点上的电压和非选择点上的电压平均化。

②最佳偏压法：

增加选择点与半选择点间的电压差。

（3）有源电路驱动：

使每个像素独立驱动。

6、液晶有哪些主要的物理特性？

液晶特点是同时具有流动性和光学各向异性。

物理特性包括：

有序性、对称性、曲率弹性、介电各向异性、磁化率各向异性、折射率各向异性、电导率各向异性、粘滞性。

7、简述TFT-LCD的工作原理。

TFT液晶显示器是普通TN型工作方式。

在下基板上要光刻出行扫描和列寻址线，构成一个矩阵，在其交点上制作出TFT有源器件和像素电极。

同一行中与各像素串连的场效应管（FET）的栅极是连在一起的。

而信号电极Y将同一行中各FET的漏极连在一起。

而FET的源极则与液晶的像素电极相连。

为了增加液晶像素的驰豫时间，还对液晶像素并联上一个合适电容。

当扫描到某一行时，扫描脉冲使该行上的全部FET导通。

同时各列将信号电压施加到液晶像素上，即对并联电容器充电。

这一行扫描过后，各FET处于开路状态，不管以后列上信号如何变化，对未扫描行上的像素都无影响，即信号电压可在液晶上保持接近一帧时间，使占空比达到百分之百，而与扫描行数无关。

8、简述TN-LCD的基本结构及工作原理。

基本结构：

LCD由以下几层构成并按下面的顺序排列：

极性过滤器、薄玻璃板、电极、配列层、液晶、配列层、电极、薄玻璃板、极性滤器。

工作原理：

在不加电压的情况下，入射光经过偏光片后通过液晶层，偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度。

在离开液晶层时，偏光方向恰与另一偏光板的方向一致，所以光线能顺利通过，在这种情况下，液晶层相当于是透明的，可以看到反射基板的透明电极。

当加一个电压时，液晶分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转，使器件不能透光。

在这种情况下，由于没有光反射回来，也就看不到反射板的电极，于是在电极部位出现黑色。

加电将光线阻断（有显示），不加电则使光线射出（无显示）。

因此，只要将电极制成不同的字的形状，就可以看到不同的黑色字。

这种黑字，不是液晶的变色形成的，而是光被遮挡或被穿透的结果。

综上所述，TN液晶显示屏的显示原理是：

液晶棒状分子在外加电场的作用下，其排列状态发生变化，使得穿过液晶显示器件的光被调制（即透过与不透过），从而呈现明与暗的显示效果。

也就是说，通过控制电压的大小，改变液晶转动的角度和光的行进方向，进而达到改变字符亮度的目的。

9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式？

静态驱动、简单矩阵驱动、有源矩阵驱动、光束扫描驱动4种方式。

10、液晶显示控制器有哪些特性？

控制器可分为——接口部、控制部、驱动部、指令集。

接口部：

简洁的计算机接口；

控制部：

具备一整套完整的逻辑控制电路和时序发生器，可实现各种显示功能控制；

驱动部：

具备液晶显示驱动器工作所必须的扫描时序信号的生成以及发送能力和现实数据的传输能力；

指令集：

具备功能齐全的控制指令集。

11、自然光和偏振光的区别是什么？

简述偏振光的分类及线偏振光的特点。

自然光和偏振光的区别是，自然光不显示出偏振性而偏振光具有偏振性。

偏振光分为：

自然光、椭圆偏振光、圆偏振光、部分偏振光。

线偏振光的特点是：

在传播过程中，它在垂直于传播方向的平面上，光矢量的端点轨迹是一直线。

12、LCD结构和显示原理。

【重要】

LCD结构截面图

LCD显像原理

（1）结构

将设有透明电极的两块玻璃基板用环氧类黏合剂进行封合，并把液晶封入其中而成，与液晶相接的玻璃基板表面有使液晶分子取向的膜，一侧玻璃基板内面与像素相对应，设有三基色彩色滤光片。

（2）液晶的物理性质：

通电时导通，排列有序，使光线容易通过。

（3）显示原理

液晶本身不发光，故在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板和反光膜。

背光板提供均匀的背景光源。

背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。

液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。

在玻璃板与液晶材料之间有透明电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。

在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。

LCD是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间。

这两个平面上的槽互相相交成90°

而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90°

扭转的状态。

由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90°

此时，由于液晶前后的两块偏振片方向垂直，所以正好光可以透过。

但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。

因为偏振