《光电子技术》Chap7--光电显示
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光电显示61、光电子技术是当今世界上竞争最为激烈的高新技术领域之一。
光电显示技术是将电子设备输出的电信号转化为视觉可见的图像、图形、数码及字符等光信号。
2、所谓显示,就是指对信息的表示。
在信息工程领域中,把显示技术限定为基于光电子手段产生的视觉效果,即根据视觉可识别的亮度、颜色,将信息内容以光电信号的形式传达给眼睛产生的视觉效果3、1897年德国人布劳恩发明阴极射线管。
全世界第一支球形彩色布劳恩管于1950年问世。
虽然存在体积、重量方面的缺点,但是人们关心的屏幕上显示图像的质量,如亮度、对比度、分辨率、视野角、刷新频率和响应时间等综合性的视觉性能。
4、光电显示器件的分类:如果根据收视信息的状态分类,可分为以下几种:直观型、投影型、空间成像型。
5、从显示原理的本质来看,光电显示技术利用了发光和光电效应两种物理现象。
所谓光电效应是指加上电压后物质的光学特性(如折射率、反射率、透射率等)发生改变的现象。
因此,根据像素本身发光与否,又可将显示器间分为以下两大类,主动发光型和被动发光型。
6、光的基本特性:光是一种波长很短的电磁波其波长为380-780nm。
频率*10^*10^8MHZ7、光通量光源单位时间内的光量称为光通量,符号Φ,单位流明。
8、发光强度光源在给定方向的单位立体角辐射的光通量为发光强度,符号I单位坎德拉。
9、光照度单位受光面积上所接受的光通量称为光照度,符号E,单位勒克斯。
10、亮度垂直于传播方向单位面积上的发光强度称为亮度,符号L,单位cd/m2。
11、视觉二重功能:人的视觉具有明视觉功能和暗视觉功能。
12、暗适应:当从明亮的地方进入黑暗环境,或突然关掉灯,要经过一段时间才能看清物体,这就是暗适应现象。
明适应:从黑暗环境到明亮环境变化的逐渐习惯过程为~13、视觉惰性:在外界光作用下,感光细胞内视敏感物质经过曝光染色过程是需要时间的,响应时间大约为40ms;另一方面,当外界光消失后,亮度感觉还会残留一段时间,大约为100ms。
光电显示技术的研究与应用第一章:光电显示技术的概述光电显示技术(Electrophoretic Display,简称EPD)是一种能够通过电磁操纵颜色变化的平面显示技术。
光电显示技术最主要的特点在于其可以利用周围环境的光线进行反射,从而实现室内外均能看清屏幕的目的。
在目前的显示技术中,光电显示技术逐渐成为主流技术之一。
其主要应用场景包括各种传统阅读电子设备、智能手机、手表等。
第二章:光电显示技术的工作原理EPD最主要的结构是由一层电极、墨水和下面的基板三部分组成。
基板主要是提供支撑结构,同时是显示图像的那一面。
电极层位于基板的上方,它是由导电笔刷涂上的一层金属或者类似于印刷电路板这样的导电材料组成。
墨水部分是最关键的部分,它可以被一种叫做“电泳”(Electrophoresis)的技术控制。
这种技术可以让墨水颗粒总是呈现出一种稳定的位置。
每个颗粒内部都有着一种阴离子和阳离子。
他们会被增加或者减少的电荷控制,而且最终会在电场的作用下呈现出一定的位置。
这个格子的亮度取决于颗粒整体的位置和周围环境的亮度,因此这就能够让EPD显示器在室内和室外均有很好的阅读体验。
第三章:光电显示对比传统的显示技术相比于传统的显示技术(像是液晶显示器或者是晶体管显像管),光电显示技术有其明显的优势:1. 显示质量更好:在太阳光直射的情况下,光电显示的图像更加清晰易读。
2. 显示芯片更加简单:光电显示器没有LC显像管或其他传统显示器所需要的驱动和控制芯片。
这些芯片会占用整个单位体积。
所以说在APD中,显示芯片的体积会减小。
3. 低功耗:用电能比其他显示技术低得多,因为不需要电子产生滚动的像素,所以静止的图像像素无需重新生成,消耗电量很少。
4. 可读性优越:电子墨水显示器的墨水突出显示在墨水和空气之间,而不是在LCD背景灯和背光器之间。
LCD现在已经很好了,但你必须借助背景灯才能看到它。
电子墨水显示器可以在普通的室内或室外照明下读取,不会发生任何眩光或反光,而LCD和其它几乎所有种类的显示器都是很有反光的。
第7章光电显示技术7.1光电显示技术基础从光源发出的光经调制加载信号后通过光波导(含光纤)传输到接收端,此时接收端常常需要将所需信息解调并以图像、图形、数码、字符等形式表现出来,这一技术就称为显示技术。
由于解调信号必须通过介质转换成与人的视觉协调的信息表现出来,因而该技术涉及的问题不仅需要材料发光方面的基础知识,而且需要视觉与色彩方面的知识。
由于各类显示器件理论基础不同,因而本章首先介绍一些显示的基础知识,接着学习典型显示器件的有关发光机理及其他基础知识。
7.1.1显示技术与显示器件1897年,德国的布朗发明了作为目前彩色电视机以及显示装置中心部件的阴极射线管(CRT)雏形。
之后百余年来,CRT一直占据光电显示的主导地位,如今其技术已极其成熟。
液晶是另一种显示介质,它是一种介于固态与液态之问的有机化合物,兼有液体的流动性与固体的光学性质,l889年德国的莱曼发现其具有双折射现象,l968年美国的Heilmeier发现其双折射的电光效应可以用于制作显示装置,即现在的液晶显示器LCD。
直到20世纪90年代,液晶显示器首先在笔记本电脑领域取得了绝对优势。
利用前面介绍过的本征场致发射可以制造另一种很有发展前途的平板显示器件,这类器件常被称作FET或ELD器件。
等离子体显示器件(PDP)成为近年人们看好的未来大屏幕平板显示的主流。
LCD、ELD、PDP被认为代表着光显示器件未来发展方向。
显示技术在当代科技中占有相当重要的地位。
广义地讲,显示技术是一种将反映客观外界事物的信息(光学信息、电学信息、声学信息、化学信息等)经过变换处理,以恰当形式(图像、图形、数码、字符等)表现出来,为人类提供视觉感受、分析、表达和处理信息的技术。
显示技术中的关键是显示器件。
光电显示多种多样,列如表7—1。
光电显示按发光类别可分为主动型光电显示与被动型光电显示;按照结构形状分为平板显示和体显示;按显示屏幕大小分为超大屏幕(>4m2)、大屏幕(1~42m)显示;按颜色分为黑白、彩色m)、小屏幕(<0.22m)、中屏幕(0.2~l2显示;按显示内容分为数码、字符、轨迹、图表、图形、图像显示;按成像空间坐标分为二维平面与三维立体显示;按显示原理分为电子束显示(CRT)、真空荧光显示(VFD)、发光二极管显示(LED)、电致发光显示(ELD)、等离子体显示(PDP)、液晶显示(LCD)、激光显示(LD)、电致变色显示(ECD)。