第四講 光存儲與光顯示

1、第四講第四講 光存儲與光顯示光存儲與光顯示本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容一、光存儲一、光存儲1、概述、概述（2）光存儲原理及分類）光存儲原理及分類（1）原理：）原理：只要材料的某種性質(zhì)對光敏感，在只要材料的某種性質(zhì)對光敏感，在被信息調(diào)制過的光束照射下，能產(chǎn)生理化性質(zhì)被信息調(diào)制過的光束照射下，能產(chǎn)生理化性質(zhì)的改變，并且這種改變能在隨后的讀出過程中的改變，并且這種改變能在隨后的讀出過程中使讀出光的性質(zhì)發(fā)生變化，都可以作為光學(xué)存使讀出光的性質(zhì)發(fā)生變化，都可以作為光學(xué)存儲的介質(zhì)。儲的介質(zhì)。（2）分類）分類n按介質(zhì)的厚度：面存儲、體存儲；按介質(zhì)的厚度：面存儲、體存儲；n按數(shù)據(jù)存?。褐鹞淮鎯?、頁面并行式存儲；按數(shù)

2、據(jù)存取：逐位存儲、頁面并行式存儲；n按鑒別存儲數(shù)據(jù)：位置選擇存儲、頻率選擇存按鑒別存儲數(shù)據(jù)：位置選擇存儲、頻率選擇存儲等。儲等。（3）光存儲的特點(diǎn)）光存儲的特點(diǎn)（1）存儲密度高）存儲密度高 信息的存儲密度信息的存儲密度表征單位面積或單位體積表征單位面積或單位體積可存儲的二進(jìn)制位數(shù)（可存儲的二進(jìn)制位數(shù)（bit/cm2，bit/cm3），用），用以表示各種存儲方法的性能指標(biāo)。以表示各種存儲方法的性能指標(biāo)。電子存儲器電子存儲器的存儲密度約的存儲密度約104106 bit/cm2 ，即使是，即使是超大規(guī)模集成電子存儲器也不會超過超大規(guī)模集成電子存儲器也不會超過106 bit/cm2 。光學(xué)存儲器光學(xué)存

3、儲器的理論極限值：的理論極限值： 面存儲密度為面存儲密度為1/2 ；體存儲密度為；體存儲密度為1/3 。 按按=500 nm 計(jì)算，存儲密度為計(jì)算，存儲密度為 1 Tbit/cm3。（2）并行程度高）并行程度高 光子之間不會相互作用，因而光計(jì)算的并光子之間不會相互作用，因而光計(jì)算的并行處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子計(jì)算。提供并行輸入行處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子計(jì)算。提供并行輸入輸出和數(shù)據(jù)傳輸。輸出和數(shù)據(jù)傳輸。（3）抗電磁干擾）抗電磁干擾 光子不荷電，抗電磁干擾。光子不荷電，抗電磁干擾。（4）存儲壽命長）存儲壽命長 磁存儲磁存儲 23年；光存儲年；光存儲10年以上。年以上。（5）非接觸式讀寫信息）非接觸式讀寫信

4、息（6）信息價(jià)格位低）信息價(jià)格位低 價(jià)格可比磁記錄低幾十倍。價(jià)格可比磁記錄低幾十倍。（3）光存儲的特點(diǎn)）光存儲的特點(diǎn)2、 光盤存儲光盤存儲 自自60年代末美國年代末美國ECD及及IBM公司共同研制出公司共同研制出第一片光盤以來，光盤存儲技術(shù)發(fā)展之迅速第一片光盤以來，光盤存儲技術(shù)發(fā)展之迅速出人意料。出人意料。n 激光唱片激光唱片(CompactDisk，CD)n 激光視盤激光視盤(LaserVideoDisk，LVD)： LD，VCD，DVD。n 計(jì)算機(jī)外存設(shè)備計(jì)算機(jī)外存設(shè)備：光盤：光盤（1 ）光盤存儲的原理）光盤存儲的原理 激光經(jīng)聚焦后可在記錄介質(zhì)中形成極微激光經(jīng)聚焦后可在記錄介質(zhì)中形成極微小

5、的光照微區(qū)小的光照微區(qū)(直徑為光波長的線度，即直徑為光波長的線度，即1m 以下以下)，使光照部分發(fā)生物理和化學(xué)變，使光照部分發(fā)生物理和化學(xué)變化，從而使光照微區(qū)的某種化，從而使光照微區(qū)的某種光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(反射反射率、折射率、偏振特性等率、折射率、偏振特性等)與周圍介質(zhì)有較與周圍介質(zhì)有較大反襯度，可以實(shí)現(xiàn)大反襯度，可以實(shí)現(xiàn)信息的存儲信息的存儲。 語音、樂曲、語音、樂曲、圖像、文字、圖像、文字、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)將原始信息轉(zhuǎn)換為將原始信息轉(zhuǎn)換為電子信號，再變換電子信號，再變換成成二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼使光源的強(qiáng)度按照編碼信號變化使光源的強(qiáng)度按照編碼信號變化每一個(gè)采樣編碼稱為一個(gè)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)內(nèi)除了包含有對應(yīng)

6、采樣點(diǎn)的信息，如聲音的強(qiáng)弱、圖像或文字對應(yīng)像素的灰度之外，還包含有諸如糾錯(cuò)等為提高解碼準(zhǔn)確度和系統(tǒng)抗干擾能力等內(nèi)容的編碼。聚焦燒坑燒坑由激光寫入信息的光盤稱為由激光寫入信息的光盤稱為母盤母盤，母盤再經(jīng)過特，母盤再經(jīng)過特殊處理成壓模，再用殊處理成壓模，再用壓制工藝壓制工藝大量復(fù)制出最終的大量復(fù)制出最終的CD、VCD和和DVD產(chǎn)品。產(chǎn)品。光學(xué)透鏡會聚的光學(xué)透鏡會聚的光斑直徑光斑直徑可小至波長量級（可小至波長量級（300800nm），光盤上圓環(huán)形），光盤上圓環(huán)形信道的間隔信道的間隔也是波也是波長量級，記錄軌道的密度可高達(dá)長量級，記錄軌道的密度可高達(dá)1000道道m(xù)m以以上，所以單面光盤的存儲密度比例于

7、上，所以單面光盤的存儲密度比例于1/2 ,存儲存儲容量則約等于光盤的有效面積乘以容量則約等于光盤的有效面積乘以1/2 。（2）光盤讀出的原理）光盤讀出的原理光盤的播放（讀出）過程實(shí)際上是寫入的反過程。光盤的播放（讀出）過程實(shí)際上是寫入的反過程。激光光盤光探測器電子放大器解碼處理器原始信息 光盤在電機(jī)的驅(qū)動下以均勻速度轉(zhuǎn)動，聚焦的激光束光盤在電機(jī)的驅(qū)動下以均勻速度轉(zhuǎn)動，聚焦的激光束跟蹤光盤上的信道讀出被存儲的信息。存儲于光盤表面的跟蹤光盤上的信道讀出被存儲的信息。存儲于光盤表面的燒坑造成光盤表面燒坑造成光盤表面反光特性規(guī)律的變化反光特性規(guī)律的變化，因而使投射的激，因而使投射的激光強(qiáng)度受到調(diào)制，于

8、是光盤表面反射的激光便攜帶了存儲光強(qiáng)度受到調(diào)制，于是光盤表面反射的激光便攜帶了存儲于光盤的信息。于光盤的信息。（3）光盤與磁盤比較）光盤與磁盤比較n存儲密度：存儲密度： 磁盤的道距磁盤的道距(約約10m)， 光盤的道距光盤的道距(約約 l m) 據(jù)據(jù)DataStorage l998年年2月報(bào)道。月報(bào)道。IBM已已有突破磁盤存儲密度有突破磁盤存儲密度10 Gbit / in2 大關(guān)的大關(guān)的實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)實(shí)驗(yàn)室樣機(jī).n數(shù)據(jù)傳輸速率：數(shù)據(jù)傳輸速率：光盤的性能不及磁盤。光盤的性能不及磁盤。（4 ）光盤的分類）光盤的分類n按其功能劃分主要有四種：按其功能劃分主要有四種：n(1)只讀存儲光盤只讀存儲光盤 (

9、CD-ROM )n(2)一次寫入光盤一次寫入光盤 ( WORM；或稱；或稱DRAW )n 燒蝕型燒蝕型 起泡型起泡型 熔絨型熔絨型 n 合金型合金型 相變型相變型n(3)可擦重寫光盤可擦重寫光盤( EDAW )：先擦后寫：先擦后寫n(4)直接重寫光盤：寫同時(shí)擦除原信息直接重寫光盤：寫同時(shí)擦除原信息3、全息存儲技術(shù)、全息存儲技術(shù)全息存儲技術(shù)屬全息存儲技術(shù)屬體存儲體存儲，采用，采用并行并行寫入和讀出方寫入和讀出方式，因而具有極高的寫入與讀出速度，其極限值式，因而具有極高的寫入與讀出速度，其極限值主要限于寫入和讀出光子器件（空間光調(diào)制器和主要限于寫入和讀出光子器件（空間光調(diào)制器和面陣列面陣列CCD光

10、探測器）的性能。目前采用快速并光探測器）的性能。目前采用快速并行探測器陣列的全息存儲系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)傳輸速率行探測器陣列的全息存儲系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到可達(dá)到1Gb/s。二、光顯示技術(shù)二、光顯示技術(shù) 1、概述、概述n光顯示器光顯示器是光子信息系統(tǒng)的重要組成部分。是光子信息系統(tǒng)的重要組成部分。n電視廣播接收機(jī)中由電視屏幕將電視圖像電視廣播接收機(jī)中由電視屏幕將電視圖像顯示給觀眾。將視頻電子圖像信號轉(zhuǎn)換為可顯示給觀眾。將視頻電子圖像信號轉(zhuǎn)換為可視圖像的顯像管及其用于圖像生成的附加電視圖像的顯像管及其用于圖像生成的附加電磁控制部分的組合稱為磁控制部分的組合稱為圖像顯示器。圖像顯示器。n顯示器是圖像（包

11、括文字、圖形和數(shù)據(jù)）顯示器是圖像（包括文字、圖形和數(shù)據(jù)）信息系統(tǒng)的終端，是專門為人的視覺設(shè)置的，信息系統(tǒng)的終端，是專門為人的視覺設(shè)置的，所以它應(yīng)該所以它應(yīng)該滿足人眼視覺的需求滿足人眼視覺的需求，讓人感覺，讓人感覺到再生圖像的逼真性。到再生圖像的逼真性。（1）光電顯示技術(shù)的分類）光電顯示技術(shù)的分類n按面積：按面積：小型，中型小型，中型(約約0.2 m2 左右左右)、大型、大型(1 m2 以上以上)和超大型顯示和超大型顯示(如如4 m2 以上以上)n按結(jié)構(gòu)形狀：按結(jié)構(gòu)形狀：頸瓶狀顯示器、平板顯示器。頸瓶狀顯示器、平板顯示器。n按顏色：按顏色：黑白、單色、彩色顯示。黑白、單色、彩色顯示。n按顯示內(nèi)容

12、、形式：按顯示內(nèi)容、形式：數(shù)碼、字符、軌跡、圖數(shù)碼、字符、軌跡、圖表、圖形、圖像顯示。表、圖形、圖像顯示。n按所用顯示材料：按所用顯示材料：固體固體(晶體和非晶體晶體和非晶體)、液、液體、氣體、等離子體、液晶體顯示等。體、氣體、等離子體、液晶體顯示等。n按顯示發(fā)光類別：按顯示發(fā)光類別：自發(fā)光型、被動受光型顯示等。自發(fā)光型、被動受光型顯示等。n按成像空間坐標(biāo)：按成像空間坐標(biāo)：二維平面顯示、三維立體顯示。二維平面顯示、三維立體顯示。n按顯示原理：按顯示原理：電子束顯示電子束顯示(CRT)、真空熒光顯示、真空熒光顯示(VFD)、發(fā)光二極管顯示、發(fā)光二極管顯示(LED)、電致發(fā)光顯示、電致發(fā)光顯示(E

13、LD)、等離子體顯示等離子體顯示(PDP)、液晶顯示、液晶顯示(LCD)、激光顯示、激光顯示(LD)和電致變色顯示和電致變色顯示(ECD)，等等。，等等。 （1）光電顯示技術(shù)的分類）光電顯示技術(shù)的分類陰極射線管陰極射線管(CRT)平板顯示平板顯示(Flat Panel Display，F(xiàn)PD)顯顯示示技技術(shù)術(shù)液晶顯示液晶顯示(LCD)等離子體顯示等離子體顯示(PDP)電致發(fā)光顯示電致發(fā)光顯示(ELD)發(fā)光二極管顯示發(fā)光二極管顯示(LED)（2）顯示器件主要性能指標(biāo)）顯示器件主要性能指標(biāo)亮度亮度: 指垂直于光束傳播方向上的單位面積上指垂直于光束傳播方向上的單位面積上 的發(fā)光強(qiáng)度。單位為的發(fā)光強(qiáng)度

14、。單位為cd/m2。 一般顯示器應(yīng)有一般顯示器應(yīng)有70cd/m2的亮度，具有這種亮度圖的亮度，具有這種亮度圖在普通室內(nèi)照度下清晰可見。在室外觀看要求亮度更在普通室內(nèi)照度下清晰可見。在室外觀看要求亮度更高，可達(dá)高，可達(dá)300cd/m2以上。以上。 對比度和灰度對比度和灰度 對比度對比度：指畫面上最大亮度和最小亮度之比。一般：指畫面上最大亮度和最小亮度之比。一般顯示器應(yīng)有顯示器應(yīng)有 30:1 的對比度。的對比度。 灰度灰度：指畫面上亮度的等級差別。：指畫面上亮度的等級差別。 例如，一幅電視畫面圖像應(yīng)有八級左右的灰度。眼例如，一幅電視畫面圖像應(yīng)有八級左右的灰度。眼睛可分辨的最大灰度級大致為睛可分辨的

15、最大灰度級大致為100級。級。 分辨力：分辨力： 人眼觀察圖像清晰程度的標(biāo)志。人眼觀察圖像清晰程度的標(biāo)志。 用光柵高度用光柵高度(幀高幀高)范圍內(nèi)能分辨的等寬度黑白范圍內(nèi)能分辨的等寬度黑白條紋條紋(對比度為對比度為100)數(shù)目或電視掃描行數(shù)來表數(shù)目或電視掃描行數(shù)來表示。如果在垂直方向能分辨示。如果在垂直方向能分辨250對黑白條紋，就對黑白條紋，就稱垂直分辨力為稱垂直分辨力為 500 行行(線線)。有時(shí)也用光點(diǎn)直徑。有時(shí)也用光點(diǎn)直徑來表示。用光柵高度除以掃描線數(shù)，即可算出一來表示。用光柵高度除以掃描線數(shù)，即可算出一條亮線的寬度，此寬度即為熒光屏上光點(diǎn)直徑的條亮線的寬度，此寬度即為熒光屏上光點(diǎn)直徑

16、的大小。在顯示器件中，光點(diǎn)直徑大約幾微米到幾大小。在顯示器件中，光點(diǎn)直徑大約幾微米到幾千微米。一般對角線為千微米。一般對角線為 23 53 cm 的電視顯像管的電視顯像管其光點(diǎn)直徑約其光點(diǎn)直徑約 0.2 0.5 mm。 發(fā)光顏色發(fā)光顏色 發(fā)光顏色發(fā)光顏色(或顯示顏色或顯示顏色)的衡量方法，可用發(fā)的衡量方法，可用發(fā)射光譜或顯示光譜的峰值及帶寬，或用色度坐標(biāo)射光譜或顯示光譜的峰值及帶寬，或用色度坐標(biāo)表示。顯示器件的顏色顯示能力，包括顏色的種表示。顯示器件的顏色顯示能力，包括顏色的種類、層次和范圍，是彩色顯示器件的一個(gè)重要指類、層次和范圍，是彩色顯示器件的一個(gè)重要指標(biāo)。標(biāo)。 余輝時(shí)間余輝時(shí)間: 指熒

17、光粉的發(fā)光，在電子轟擊停止后起，到指熒光粉的發(fā)光，在電子轟擊停止后起，到亮度減小到電子轟擊時(shí)穩(wěn)定亮度的亮度減小到電子轟擊時(shí)穩(wěn)定亮度的l/10(或或1/100)所經(jīng)歷的時(shí)間，余輝時(shí)間主要決定于熒光粉，一所經(jīng)歷的時(shí)間，余輝時(shí)間主要決定于熒光粉，一般陰極射線熒光粉的余輝時(shí)問從幾百納秒到幾十般陰極射線熒光粉的余輝時(shí)問從幾百納秒到幾十秒。秒。2、典型的圖像顯示器、典型的圖像顯示器（1）陰極射線顯像管（）陰極射線顯像管（CRT） Cathode Ray TubeCRT是技術(shù)最完善、應(yīng)用最廣泛的電子圖像顯示器是技術(shù)最完善、應(yīng)用最廣泛的電子圖像顯示器CRT主要由主要由電子槍電子槍、偏振控制系統(tǒng)偏振控制系統(tǒng)和和

18、熒光屏熒光屏三部分組成。三部分組成。產(chǎn)生的熒光是白光，則稱為產(chǎn)生的熒光是白光，則稱為黑白顯象管黑白顯象管；若是彩色的，則；若是彩色的，則稱為稱為彩色顯象管彩色顯象管。熒光屏熒光屏是一塊涂有發(fā)是一塊涂有發(fā)光物質(zhì)的透明玻璃，光物質(zhì)的透明玻璃，高速電子束撞擊熒光高速電子束撞擊熒光物質(zhì)產(chǎn)生可見光點(diǎn)，物質(zhì)產(chǎn)生可見光點(diǎn)，由光點(diǎn)（像素）組成由光點(diǎn)（像素）組成圖像或圖形。圖像或圖形。彩色顯象管的電子槍要發(fā)射彩色顯象管的電子槍要發(fā)射三束電子束三束電子束并由三路對應(yīng)紅、并由三路對應(yīng)紅、綠、藍(lán)三個(gè)可見光波段的視頻信號分別控制其強(qiáng)度，經(jīng)過綠、藍(lán)三個(gè)可見光波段的視頻信號分別控制其強(qiáng)度，經(jīng)過聚焦后分別打在熒光屏的同一空間

19、點(diǎn)（一個(gè)像素）處相鄰聚焦后分別打在熒光屏的同一空間點(diǎn)（一個(gè)像素）處相鄰的紅、綠、藍(lán)熒光粉上構(gòu)成彩色畫面。的紅、綠、藍(lán)熒光粉上構(gòu)成彩色畫面。CRT顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)：顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)： 壽命長（壽命長（2萬小時(shí)）萬小時(shí)） 亮度、對比度大，無視角問題亮度、對比度大，無視角問題 清晰度高，可達(dá)到清晰度高，可達(dá)到SDTV及及HDTV要求要求 對高速運(yùn)動圖像重顯效果好對高速運(yùn)動圖像重顯效果好 技術(shù)成熟，綜合性價(jià)比最好技術(shù)成熟，綜合性價(jià)比最好數(shù)字電視（數(shù)字電視（Digital TV）包括數(shù)字）包括數(shù)字HDTV、數(shù)字、數(shù)字SDTV和數(shù)字和數(shù)字LDTV三種。三者區(qū)別主要在于圖像三種。三者區(qū)別主要在于圖像質(zhì)量和信

20、道傳輸所占帶寬的不同。從視覺效果來質(zhì)量和信道傳輸所占帶寬的不同。從視覺效果來看，數(shù)字看，數(shù)字 HDTV（1000線以上）為高清晰度電視線以上）為高清晰度電視（High Definition Television）的簡稱，圖象質(zhì)量的簡稱，圖象質(zhì)量可達(dá)到或接近可達(dá)到或接近35mm寬銀幕電影的水平；寬銀幕電影的水平；SDTV（500-600線）即標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視線）即標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視，主要是對應(yīng)現(xiàn)，主要是對應(yīng)現(xiàn)有電視的分辨率量級，其圖象質(zhì)量為演播室水平；有電視的分辨率量級，其圖象質(zhì)量為演播室水平；LDTV（200-300線）即普通清晰度電視線）即普通清晰度電視，主要是，主要是對應(yīng)現(xiàn)有對應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨

21、率量級。的分辨率量級。 數(shù)字電視（數(shù)字電視（Digital TV）CRT顯示器的主要缺點(diǎn)：顯示器的主要缺點(diǎn)： 體積大，重量重，實(shí)現(xiàn)體積大，重量重，實(shí)現(xiàn)34英寸以上顯示有困難英寸以上顯示有困難 光柵失真大，受地磁影響，全屏亮度不均勻光柵失真大，受地磁影響，全屏亮度不均勻 屏幕邊沿和屏幕中心清晰度不同屏幕邊沿和屏幕中心清晰度不同 存在輻射，功耗較大存在輻射，功耗較大CRT背投影顯示背投影顯示 背投電視CRT背投影顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)：背投影顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)： 易于實(shí)現(xiàn)大屏幕、易于實(shí)現(xiàn)大屏幕、SDTV顯示顯示 亮度、對比度較高亮度、對比度較高 技術(shù)成熟，目前在屏幕尺寸相同情況下性技術(shù)成熟，目前在屏幕尺寸

22、相同情況下性 價(jià)比最高價(jià)比最高 惰性小，對高速圖像重顯效果好惰性小，對高速圖像重顯效果好CRT背投影顯示器的主要缺點(diǎn)：背投影顯示器的主要缺點(diǎn)： 光柵失真大，調(diào)整復(fù)雜，受地磁場影響光柵失真大，調(diào)整復(fù)雜，受地磁場影響 可視角小，屏中和屏邊清晰度不同可視角小，屏中和屏邊清晰度不同 屏幕越大，亮度越低屏幕越大，亮度越低 投影管壽命短（投影管壽命短（12002000小時(shí)），需小時(shí)），需 定期更換定期更換（2）液晶顯示器（）液晶顯示器（LCD） Liquid Crystal Display液晶顯示器屬液晶顯示器屬投影式平板顯示器投影式平板顯示器，液晶相當(dāng)于一個(gè)二維，液晶相當(dāng)于一個(gè)二維陣列可變透過率濾光器，

23、稱其為光閥。液晶光閥可由外陣列可變透過率濾光器，稱其為光閥。液晶光閥可由外加視頻信號控制其像素陣列上相應(yīng)像素的透光特性而構(gòu)加視頻信號控制其像素陣列上相應(yīng)像素的透光特性而構(gòu)成圖像。成圖像。液晶（液晶（Liquid Crystal） n液晶是物質(zhì)的一種狀態(tài)，介于固態(tài)和液態(tài)之間，具有液晶是物質(zhì)的一種狀態(tài)，介于固態(tài)和液態(tài)之間，具有液體的流動性，同時(shí)又具有固體物質(zhì)中分子有序排列的液體的流動性，同時(shí)又具有固體物質(zhì)中分子有序排列的晶體特性，所以稱為晶體特性，所以稱為液晶液晶。n液晶分子的結(jié)構(gòu)有明顯的液晶分子的結(jié)構(gòu)有明顯的方向性方向性，因而其光學(xué)和電學(xué)，因而其光學(xué)和電學(xué)特性也具有強(qiáng)烈的各向異性。若對液晶施加電

24、場，就會特性也具有強(qiáng)烈的各向異性。若對液晶施加電場，就會引起其分子排列放心和位置的變化，從而導(dǎo)致其光學(xué)性引起其分子排列放心和位置的變化，從而導(dǎo)致其光學(xué)性質(zhì)的變化，此稱為質(zhì)的變化，此稱為液晶的電光效應(yīng)液晶的電光效應(yīng)。液晶顯示的原理液晶顯示的原理液晶盒：液晶盒：外加電場的變化導(dǎo)致液晶分子取向變 化，而使入射液晶內(nèi)的光波偏振態(tài)變化檢偏器：檢偏器：將偏振態(tài)的變化轉(zhuǎn)化為出射光強(qiáng)的變化起偏器：起偏器：保證入射光為線偏光TN（Twisted Nematic）顯示模式）顯示模式扭曲扭曲9090度的顯示模式度的顯示模式TN-LCD：手表、儀表、計(jì)算器手表、儀表、計(jì)算器STN顯示模式顯示模式通過對通過對TN液晶的

25、改善獲得的液晶的改善獲得的STN液晶材料液晶材料，具，具有陡峻的透過率有陡峻的透過率 電壓特性，和大的彈性系數(shù)電壓特性，和大的彈性系數(shù)比比 K33/K11。STN-LCD：BP、移動電話、移動電話、PDA、筆記本電腦、筆記本電腦TFT（Thin Film Transistor）顯示模式顯示模式液晶與薄膜晶體管液晶與薄膜晶體管TFTTFT組成的有源矩陣方式已成組成的有源矩陣方式已成為為液晶顯示的主流液晶顯示的主流。 兩夾層間填充液晶分子的設(shè)計(jì)。只不過是把一邊夾層兩夾層間填充液晶分子的設(shè)計(jì)。只不過是把一邊夾層的電極改為了的電極改為了FET晶體管，而另一邊邊夾層的電極改為晶體管，而另一邊邊夾層的電極

26、改為了共通電極。但不同的是，了共通電極。但不同的是，由于由于FET晶體管具有電容效晶體管具有電容效應(yīng)，能夠保持電位狀態(tài)，先前透光的液晶分子會一直保應(yīng)，能夠保持電位狀態(tài)，先前透光的液晶分子會一直保持這種狀態(tài)，直到持這種狀態(tài)，直到FET電極下一次再加電改變其排列方電極下一次再加電改變其排列方式為止。式為止。 相對而言，相對而言，TN就沒有這個(gè)特性，液晶分子一就沒有這個(gè)特性，液晶分子一旦沒有被施壓，立刻就返回原始狀態(tài)，這是旦沒有被施壓，立刻就返回原始狀態(tài)，這是TFT液晶和液晶和TN液晶顯示原理的最大不同。液晶顯示原理的最大不同。 TFT型液晶顯示器型液晶顯示器(TFT-LCD)高電阻率高電阻率對紫外

27、光的高穩(wěn)定性（無分解）對紫外光的高穩(wěn)定性（無分解）TFT液晶材料液晶材料TFT-LCD：電視、監(jiān)視器、投影器電視、監(jiān)視器、投影器LCD電視LCD顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)：顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)： 壽命長（理論可到壽命長（理論可到5萬小時(shí)）萬小時(shí)） 光柵不受磁場影響，光柵不受磁場影響， 清晰度高，屏幕邊緣和中心清晰度相同清晰度高，屏幕邊緣和中心清晰度相同 防爆、防輻射、安全性好防爆、防輻射、安全性好 體積小、重量輕體積小、重量輕LCD顯示器的主要缺點(diǎn)：顯示器的主要缺點(diǎn)： 惰性大，快速圖像顯示有拖尾惰性大，快速圖像顯示有拖尾 存在視角問題存在視角問題 大屏幕高清晰度顯示成品率低，成本高大屏幕高清晰度顯示成品率低

28、，成本高（3）等離子顯示器（）等離子顯示器（PDP） Plasma Display Panel等離子顯示器屬等離子顯示器屬自發(fā)光平板顯示器自發(fā)光平板顯示器。這種顯示器利用氣。這種顯示器利用氣體放電中的體放電中的直接發(fā)光直接發(fā)光或由其發(fā)出的或由其發(fā)出的紫外光二次激發(fā)熒光紫外光二次激發(fā)熒光粉涂層粉涂層，發(fā)出彩色熒光，實(shí)現(xiàn)黑白和彩色顯示。，發(fā)出彩色熒光，實(shí)現(xiàn)黑白和彩色顯示。稱其為稱其為等離子等離子，是因?yàn)楣ぷ鳉怏w在放電激勵(lì)下處于等離，是因?yàn)楣ぷ鳉怏w在放電激勵(lì)下處于等離子狀態(tài)。子狀態(tài)。 處在高度電離狀態(tài)的氣體，由于強(qiáng)大的處在高度電離狀態(tài)的氣體，由于強(qiáng)大的庫侖吸引力，其中正離子和負(fù)離子形成的庫侖吸引力，

29、其中正離子和負(fù)離子形成的空間電荷密度大體相等，使整個(gè)氣體呈電空間電荷密度大體相等，使整個(gè)氣體呈電中性。中性。1929年朗繆爾（年朗繆爾（I.Langmuir）將其將其命名為命名為plasma,中文譯作中文譯作等離子體等離子體。 等離子體是除固、液、氣之外的又一種等離子體是除固、液、氣之外的又一種物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)狀態(tài)。等離子體（等離子體（plasma）PDP顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)：顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)： 沒有聚焦、會聚問題，圖形失真小，全屏一致沒有聚焦、會聚問題，圖形失真小，全屏一致 性好，性好， 亮度亮度、對比度、對比度、 可視角可視角優(yōu)于優(yōu)于LCD及及CRT背投影背投影 屬于自發(fā)光器件，惰性小，顯示高速

30、圖像無屬于自發(fā)光器件，惰性小，顯示高速圖像無 拖尾現(xiàn)象，拖尾現(xiàn)象，PDP顯示器的主要缺點(diǎn)：顯示器的主要缺點(diǎn)： 功耗大，功耗大，42寸功耗在寸功耗在250W以上以上 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)200萬象素萬象素HDTV有困難有困難 長期顯示固定圖像會造成屏幕灼傷長期顯示固定圖像會造成屏幕灼傷 顯示垂直高速運(yùn)動圖像有偽輪廓效應(yīng)顯示垂直高速運(yùn)動圖像有偽輪廓效應(yīng) PDP電視六、幾種電視比較六、幾種電視比較 CRTCRTLCDLCDPDPPDPCRT背投影壽命2萬小時(shí)5萬小時(shí)短于5萬小1200小時(shí)更換投影燈泡亮度最高較高高劣于LCD視角問題/拖尾問題無/無明顯/明顯無/垂直輪廓有/無清晰度高（HDTV）最高（HDTV）高（HDTV）較高(SDTV)屏中與屏邊均勻性問題有無無明顯光柵失真及受地磁干擾問題有無無有功耗/輻射較大/較大小/無大/很小大/有發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED）構(gòu)成的顯示器屬自發(fā)光顯）構(gòu)成的顯示器屬自發(fā)光顯示器。示器。（4）半導(dǎo)體發(fā)光二極管顯示器）半導(dǎo)體發(fā)光二極管顯示器發(fā)光二極管發(fā)光二極管數(shù)數(shù) 字字紅綠橙藍(lán)紅綠橙藍(lán)驅(qū)動電壓低驅(qū)動電壓低 亮度高亮度高 壽命長壽命長發(fā)光