CRTLCDPDPOLED三种显示器件的工作原理及特点分析.doc

CRTLCDPDPOLED三种显示器件的工作原理及特点分析———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： CRT、LCD、PDP、OLED三种显示器件的工作原理及特点分析 摘 要 显示器应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具是完成电光转换并将各像素综合成为图像的作用最终把承受到的电视信号在荧光屏上重现出来它的应用也非常广泛，大到卫星监测、小至看视频，可以说在现代社会里，它的身影无处不在，其构造一般为圆型底座加机身，随着彩显技术的不断开展，现在出现了一些其他形状的显示器，而且越来越明细，而且它们经历了从黑白到彩色，从球面到柱面再到平面直角，直至纯平的开展在这段加速度前进的历程中，显示器的视觉效果在不断得到提高，色彩、分辨率、画质、带宽和刷新率等各项指标均有大幅度的提升目前广泛应用的电视显示器主要分以下几种：CRT〔阴极射线管〕显示器、LCD〔液晶〕显示器、PDP〔等离子〕显示器、OLED〔发光二极管面光源〕显示器等新型的平板显示器本设计主要分析了CRT、LCD、PDP、OLED显示原理和特点，优缺点，和介绍了主要的生产厂家以及未来的开展趋势。

关键词：CRT LCD PDP OLED 显示原理目录绪 论CRT是一种使用阴极射线管的显示器,曾是应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩复原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超越的优点，而且现在的CRT显示器价格要比LCD显示器廉价不少 LCD 液晶显示器是，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面比CRT要好的多，但是价钱较其贵现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及PDP等离子显示板，是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似它采用等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周经气密性封接形成一个个放电空间放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作鼓励电极 当向电极上参加电压，放电空间内混合气体便发生等离子体放电现象气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。

第一章　LCD /PDP /OLED//CRT的类型1. 1　LCD (液晶显示器)的类型 LCD是一种靠液晶态物质的液晶分子排列状态在电场中改变而调制外界光的平板显示器根据目前实际产业化现状, LCD主要可划分为TN (扭曲向列型) 、STN (超扭曲向列型) 、a - Si TFT (非晶硅薄膜晶体管型) 、LTPS TFT(低温多晶硅薄膜晶体管型) 、TFD (薄膜二极管型)等LCD的特点是非主动发光、高清晰、省电、低压驱动、高亮度,但响应时间和宽视角仍在进一步完善之中它的适用尺寸主要有: 33 mm～38 mm (笔记本电脑) 、38 mm～46 mm (桌面显示器) 、53 mm～107 mm (电视机) 、3. 3 mm～5. 6 mm ()等1. 2　PDP (等离子体显示器)的类型 PDP是指所有利用气体放电而发光的平板显示器的总称PDP按工作方式的不同主要可分为电极用覆盖介质层与气体相隔离的交流型(AC - PDP)和电极与气体直接接触的直流型(DC - PDP)两大类AC - PDP与DC - PDP在构造上最大不同之处是在电极外表覆盖有介质层,由于AC - PDP具有构造简单、亮度和光效高的优点,因此世界上各PDP制造公司绝大多数采用AC - PDP构造。

PDP的特点是主动发光、宽视角、响应速度快、大屏幕、高亮度、但耗电和生产本钱稍高它的适用尺寸大致在81 mm～152 mm (大屏幕电视机) 1. 3　OLED (有机电致发光显示器)的类型OLED即有机电致发光显示,又称有机发光二极管显示或有机发光显示,其原理是通过正负载流子注入有机半导体薄膜后复合产生发光它根据材料的不同,分为小分子器件和高分子器件高分子器件又称PLED根据驱动方式的不同,可分为无源驱动OLED和使用TFT的有源驱动OLED根据显示的颜色,又可分为单色、多色和全彩色目前,实际批量生产的主要是小分子无源驱动OLEDOLED的特点是主动发光、宽视角、响应速度快、高亮度、电流驱动、但寿命和红色显示还有问题它的适用尺寸一般为4. 57 mm～5. 6 mm () 、12. 7 mm～17. 8 mm ( PDA)等1.3 CRT分类〔1〕．根据调控方式不同可分为：模拟调节、数字调节和OSD调节模拟调节是在显示器外部设置一排调节按钮，手动调节亮度、比照度等一些技术参数由于模拟器件较多，故障的几率较大，而且可调节的内容极少，所以目前已销声匿迹数字调节是在显示器内部参加专用微处理器，操作更准确，能够记忆显示模式，而且其使用的多是微触式按钮，寿命长，故障率低。

OSD调节严格说算是数控方式的一种，能以量化的方式将调节直观地反映到屏幕上〔2〕．按显像管种类的不同可分为：球面显像管、柱面显像管和纯平显像管球面管的缺陷非常明显，在水平和垂直方向上都是弯曲的，边角失真现象严重，随着观察角度的改变，图像会发生倾斜，而且容易引起光线的反射，会降低比照度，对人眼的刺激较大柱面显像管采用栅式荫罩板，在垂直方向上不存在任何弯曲，在水平方向上略有弧度目前常见的柱面管可分为单枪三束和三枪三束管纯平显像管是CRT彩显的开展方向，纯平显像管在水平和垂直方向上均实现了真正的平面，失真、反光都被减到了最低限，使观看时的聚焦范围增大第二章　LCD /PDP /OLED的用途〔CRT根本淘汰不在论述〕 LCD /PDP /OLED的主要用途和市场份额可见表1明显看出LCD用途最广,除了表中提到的商品外,LCD还可用于手表、挂钟、计数器、电子辞典、电饭堡、微波炉、血压计、体温计、遥控器、DVD等　 和LCD相比, PDP和OLED的用途现在还有相当的限制PDP由于具有视频功能和大屏幕特点,近年来开场大量出现在公共场所,比方机场、车站、教室、会议室、了望台等OLED的用途目前主要限定在(主要是副屏) 、车载、数码相机、小型游戏机等领域。

从表1的市场份额还可以看出,现在LCD是市场的主流其中桌面显示器、笔记本电脑、、平板电视四项就占了市场份额的84 %3　LCD /PDP /OLED、CRT的根本原材料和显示原理LCD /PDP /OLED根本原材料和显示原理的相互比较见表2和表3上述三种显示器的共性是衬底基板都使用玻璃简单矩阵( TN、STN)的LCD一般用纳钙玻璃,有源矩阵(如TFT)的LCD用无碱玻璃OLED与LCD有些相似,无源驱动OLED用纳钙玻璃,有源驱动OLED用无碱玻璃PDP由于制作工艺温度一般比简单矩阵LCD要高,所以根据工艺要求,可选用热稳定性好、变形点高的纳钙玻璃或高应变点玻璃　 对LCD来讲2面贴偏光板是必不可少的但PDP是不用偏光板的OLED仅在显示屏外表一侧的玻璃基板上贴1张偏光板,其功能是防止反射和调整比照度在电极材料方面, LCD /PDP /OLED一样的是都使用到ITO (氧化铟锡)透明导电膜由于LCD非主动发光,光源调制依靠背光源,因此上下二片基板的电极都使用ITOPDP和OLED因是主动发光,没有背光源,因此上侧基板需使用ITO,下侧基板那么没有必要使用透明导电膜而可以使用其它导电材料。

背光源只有LCD才用彩色滤光片虽有极少局部PDP或OLED也用到,但根本属LCD专用 CRT显示器：第三章 构造图与显示原理3.1、CRT构造图2. 2 CRT的工作原理CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视机的显像管根本一样，我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机CRT显示终端主要由电子枪(Electron gun)、偏转线圈(Deflection coils)、荫罩(Shadow mask)、荧光粉层(phosphor)和玻璃外壳五局部组成经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字简单的理解，CRT显示终端的工作原理就是当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离，穿越荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光屏上的荧光粉这时荧光粉被启动，就发出光线来R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮，就会产生各种色彩 LCD显示器：1、构造图 LCD工作原理　对于笔记本电脑或者桌面型的LCD显示器需要采用的更加复杂的彩色显示器而言，还要具备专门处理彩色显示的色彩过滤层。

通常，在彩色LCD面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成，其中每一个单元格前面都分别有红色，绿色，或蓝色的过滤器这样，通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色 LCD克制了CRT体积庞大、耗电和闪烁的缺点，但也同时带来了造价过高、视角不广以及彩色显示不理想等问题CRT显示可选择一系列分辨率，而且能按屏幕要求加以调整，但LCD屏只含有固定数量的液晶单元，只能在全屏幕使用一种分辨率显示(每个单元就是一个像素) CRT通常有三个电子枪，射出的电子流必须准确聚集，否那么就得不到清晰的图像显示但LCD不存在聚焦问题，因为每个液晶单元都是单独开关的这正是同样一幅图在LCD屏幕上为什么如此清晰的原因LCD也不必关心刷新频率和闪烁，液晶单元要么开，要么关，所以在40～60Hz这样的低刷新频率下显示的图像不会比75Hz下显示的图像更闪烁不过，LCD屏的液晶单元会很容易出现瑕疵对1024768的屏幕来说，每个像素都由三个单元构成，分别负责红、绿和蓝色的显示一所以总共约需240万个单元(10247683=2359296)很难保证所有这些单元都完好无损最有可能的是，其中一局部已经短路(出现“亮点〞)，或者断路(出现“黑点〞)。

所以说，并不是如此高昂的显示产品并不会出现瑕疵Q PDP显示器：1、构造图4.2 PDP的工作原理等离子显示器〔PDP〕是一种利用气体放电的显示装置，这种屏幕采用了等离子管作为发光元件大量的等离子管排列在一起构成整个全屏幕每个等离子管作为一个像素，每个像素由三种不同颜色的发光体组成---- 红、绿、蓝由这些像素的明暗和颜色组合变化产生各种灰度和色彩的图像，这与CRT的原理很相似等离子管的中心元件就是等离子体，它是由自由流动的离子(带电的原子)和电子(带负电的粒子)组成的气体在通常情况下，气体主要由不带电的粒子组成，也就是说，一个单独的气体分子包括了一样数量的质子(原子核。