《光电子技术基础》第7章光电显示技术.pptx

第七章 光电显示技术;7.1 光电显示技术基础 7.2 阴极射线显示 7.3 液晶显示 7.4 等离子体显示 7.5 场致发光显示;7.1光电显示技术基础;显示器件与显示系统主要性能指标 ; 坎德拉：在空气中波长为555 nm的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683 WSr-1 时，则在该方向上的发光强度为1 cd。 流明：波长为555 nm的单色辐射体，其辐射功率为1瓦时，则该辐射体所发出的光通量为634流明。 ;2. 对比度和灰度 对比度：画面上最大亮度与最小亮度之比。一般显示器对比度应达30:1。 灰度：图像画面上亮度的等级差别。灰度越多，图像层次越分明，图像越柔和。电视图像画面应有8级左右灰度，人眼可分辨的最大灰度级别为100级左右。;3. 分辨力 分辨力是人眼观察图像清晰程度的标志。用光栅高度（帧高）范围内能分辨的等宽度黑白条纹（对比度100%）数目或电视扫描行数来表示（如：通常电视垂直分辨力为500线）；也可用光点直径来表示,约为几微米到几毫米，电脑显示器分辨力常为0.28mm，CCD则可小到数微米以下。;4. 发光（显示）颜色 发光（显示）颜色可用发射光谱或显示光谱的峰值及带宽来衡量，或用色度坐标来表示。包括颜色的种类、层次与范围。 各种光电显示器性能比较见下表。;7.1.2 发光、色彩与视觉;7.1.2 发光、色彩与视觉;1. 发光根据激励方式分： ;(3) 场致发光：发光体在外电场或电流作用下激发发光。如交流粉末显示器、直流粉末显示器、发光二极管、等离子体显示器等。 (4) 化学发光：发光体在化学反应过程中由化学能激发的发光。如磷在氧化时所发的磷光。 荧光：发光时间≤10ns， 磷光：发光时间10ns;7.1.2 发光、色彩与视觉;(4) 三基色原理：指自然界中客观存在的任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。 实用上常选择红(R)、绿(G)、蓝(B)作为三基色。将三基色按一定比例混合调配，就可模拟各种显示颜色 彩电中常采用相加混色法获得所需颜色；而彩印、胶片中常采用相减混色法，为了方便，相减混色法常取黄、品红和青为三基色，三者相加为黑色。 ;(5) 亮度、色调和饱和度 亮度：表示各种颜色的光对人眼???引起的视觉强度，它与光的辐射功率有关； 色调（色品）：表示颜色种类的区别，也就是不同波长辐射在色觉上的不同色调表现，自发光体的色调决定于它本身光辐射的光谱，非发光体的色调决定于照明光源的光谱组成和该物体的光谱反射或透射特性； 饱和度（色纯度）：颜色光的色纯粹性程度，与颜色光中白光含量有关，色越纯，白光含量越少。 ;7.1.2 发光、色彩与视觉;7.1.2 发光、色彩与视觉;7.1.3 色度坐标系与彩色重现;任一彩色光F总可以通过下列配色方程配出： 式中，R(R)、G(G)、B(B)称为F的三色分量，R、G、 B称为三色系数，m称为色模，代表F所含三基色单 位的总量，r、g、b称为色度坐标或相对色系数，分 别代表F所用三基色单位总量为１时所需的各基色 量的数值，且;图7-1 CIE-RGB色度图; 三角形RGB内各点所代表的彩色可以用规定的三基色相加配出，三角形的重心坐标为等能白光色坐标，而三角形之外的彩色不能直接相加配出，需经过将一个或两个基色移到待配彩色一侧才能配出。 该计色系统存在缺陷：A)光谱分布色系数和色坐标出现负值，不易理解且计算不便；B)光谱轨迹不全在坐标第一象限内，作图不便；C)色度图上没有直接表示出亮度，需要经过计算才能求出。 ;(2) CIE-XYZ标准计色系统;该计色系统中Y(Y)既含色度又包含亮度，而另两基色为纯色分量不含亮度，还保证了X=Y=Z时仍代表等能白光。 ;x,y,z与r,g,b之间的转换公式： ;图7-3 (X)、(Y)、(Z)在RGB色度图中的位置;图7-4 XYZ色域图; 等色调波长线与等饱和度线 ;等色差域图 ;(3) CIE-UCS均匀计色系统;CIE-XYZ色度图色度图;2. 彩色重现;2. 彩色重现;7.2 阴极射线显示;; 激活剂离子所产生的局部能级G(一般为基态能级) 晶体结构缺陷或加入的协同激活剂而产生的局部能级T（一般为电子陷阱能级）。发光的微观过程包括： (1) 吸收激发能电离过程 晶体吸收外界激发能，引起基质价带电子和激活剂G能级上的电子（远少于基质电子）激发、电离而到达导带，从而在价带中引入空穴，导带中引入电子。;(2) 电子和空穴的中介运动过程 空穴扩散到价带顶附近后被激活剂离子G能级俘获。电子扩散到导带底附近时，有的不经过亚稳态，直接落入激活剂离子G能级相应的激发态A（a过程）；有的被浅层亚稳态的陷阱能级T俘