《光電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》

電子教案第4章光電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖象顯示器件

4.1光、電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象4.2液晶顯示器（LCD）

4.3等離子體顯示器（PDP）4.4電子書閱讀器4.5其他光電轉(zhuǎn)換器件介紹技能實(shí)訓(xùn)8制作小點(diǎn)陣液晶顯示器件顯示時(shí)間（年月日時(shí)分秒）

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第4章光、電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件本章主要介紹照相機(jī)和攝像機(jī)的傳感器、觸摸屏、液晶顯示（LCD）、等離子體顯示（PDP）、電致發(fā)光顯示（EL）、電子書閱讀器和發(fā)光二極管顯示（LED）等

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.1.1光電效應(yīng)

4.1.2電光效應(yīng)4.1光、電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.1.1光電效應(yīng)

光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，也就是光能量轉(zhuǎn)換成電能。這類光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。

1．光電子發(fā)射2．光生伏特效應(yīng)3.光電導(dǎo)效應(yīng)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1．光電子發(fā)射用紫外燈照射帶有負(fù)電的鋅板，鋅板與驗(yàn)電器相連，驗(yàn)電器指針張開，說(shuō)明鋅板被光照射發(fā)射電子。光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。陰極射線管、激光器就是光電子發(fā)射。在光照射下能輸出電壓叫光生伏特效應(yīng)。太陽(yáng)能電池是光生伏特效應(yīng)的應(yīng)用。

2．光生伏特效應(yīng)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3.光電導(dǎo)效應(yīng)光照射到某些物體上后，引起其電導(dǎo)變化的現(xiàn)象稱光電導(dǎo)效應(yīng)。在光線作用下，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻、光電二極管就是基于這種效應(yīng)的光電器件。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.1.2電光效應(yīng)

某些各向同性的透明物質(zhì)在電場(chǎng)作用下顯示出光學(xué)各向異性，物質(zhì)的折射率因外加電場(chǎng)而發(fā)生變化的現(xiàn)象為電光效應(yīng)。電光效應(yīng)即電光轉(zhuǎn)換，包括電轉(zhuǎn)換成光、電調(diào)制光等現(xiàn)象，如激光、液晶和發(fā)光二極管。

1．液晶的電光效應(yīng)2．電光調(diào)制

3．發(fā)光二極管的發(fā)光原理第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1．液晶的電光效應(yīng)液晶分子是在形狀、介電常數(shù)、折射率及電導(dǎo)率上具有各向異性特性（即各種性質(zhì)表現(xiàn)出沿不同方向有差異）的物質(zhì)，如果對(duì)這樣的物質(zhì)施加電場(chǎng)(電流)，隨著液晶分子取向結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，它的光學(xué)特性也隨之變化，這就是通常說(shuō)的液晶的電光效應(yīng)。

電調(diào)制光，當(dāng)加在晶體上的電場(chǎng)方向與通光方向平行，稱為縱向電光調(diào)制，當(dāng)通光方向與所加電場(chǎng)方向相垂直，稱為橫向電光調(diào)制。電光調(diào)制器,電光開關(guān),電光光偏轉(zhuǎn)器等，可用于光閘,激光器的Q開關(guān)和光波調(diào)制,并在高速攝影,光速測(cè)量,光通信和激光測(cè)距等激光技術(shù)中獲得了重要應(yīng)用。

2．電光調(diào)制第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3．發(fā)光二極管的發(fā)光原理發(fā)光二極管加正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，二極管就發(fā)光。

發(fā)光二極管加反向電壓時(shí)，二極管截止，二極管就不發(fā)光。4.2.1液晶4.2.2液晶顯示器4.2.3液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)4.2.4液晶顯示器的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)4.2液晶顯示器（LCD)

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.2.1液晶

液晶是一種高分子材料介于固體跟液體之間的一種狀態(tài)，具有特殊形狀的分子（層狀、線狀、膽固醇分子的形狀）。組合才能產(chǎn)生，有著特殊的物理、化學(xué)、光學(xué)特性，20世紀(jì)中葉開始廣泛用于輕薄型的顯示技術(shù)上。液晶，英文名稱LiquidCrystals，簡(jiǎn)稱LC，用它制成的液晶顯示器件稱為L(zhǎng)CD。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1．熱致液晶和溶致液晶（1）熱致液晶

某些物質(zhì)－液晶，當(dāng)其固態(tài)受熱時(shí)，不會(huì)直接熔解為液體，而是轉(zhuǎn)化為液晶態(tài)。當(dāng)持續(xù)加熱時(shí)，才變?yōu)橐后w，這就是所謂的二次熔解現(xiàn)象。當(dāng)溫度超出一定的范圍，液晶不再呈現(xiàn)出液晶態(tài)，溫度低了，出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，溫度升高了，就變成液體；液晶顯示器件標(biāo)注的存儲(chǔ)溫度指的就是呈現(xiàn)液晶態(tài)的溫度，如圖4－7所示。

圖4-7

液晶分子的不同狀態(tài)（2）溶致液晶

某些有機(jī)物放在一定的溶劑中，由于溶液濃度發(fā)生變化而出現(xiàn)的液晶，如肥皂水。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2．液晶的主要特性（1）光電效應(yīng)

當(dāng)液晶的兩端加上電場(chǎng)時(shí)，液晶的排列狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，(如圖4-8所示)，從而造成光線穿透液晶層時(shí)的光學(xué)特性發(fā)生改變，因此我們可以利用外加電場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生光的變化現(xiàn)象。

圖4-8a

無(wú)電場(chǎng)

圖4-8b

有電場(chǎng)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2．液晶的主要特性（2）偏振旋光性

光線經(jīng)過(guò)特殊柵欄后會(huì)具有一定的行走方向。一偏振光經(jīng)過(guò)一液晶后其偏振方向有時(shí)會(huì)改變（見圖4-9）。到底會(huì)不會(huì)改變則視液態(tài)晶體之排列而定。所以改變液晶的排列方式即可改變通過(guò)光的偏振性。

圖4-9a

偏振方向改變

圖4-8b

偏振方向不變

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.2.2液晶顯示器

1.液晶顯示器的組成液晶顯示器由液晶顯示屏、時(shí)序電路、燈管、背光、控制板、逆變器組成。

1）液晶顯示屏里面是液態(tài)晶體和網(wǎng)格狀的印刷電路，早期的液晶顯示屏是TN液晶顯示屏，在TN液晶顯示屏的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的TFT液晶屏顯示效果更好。其結(jié)構(gòu)有所區(qū)別，下面介紹這兩種顯示屏的結(jié)構(gòu)。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的組成（1）TN液晶顯示屏通常包括玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等制成的夾板，共有兩層，稱為上下夾層，每個(gè)夾層都包含電極和配向膜上形成的溝槽，上下夾層中的是液晶分子，在接近上部夾層的液晶分子按照上部溝槽的方向來(lái)排列，而下部夾層的液晶分子按照下部溝槽的方向排列。在生產(chǎn)過(guò)程中，上下溝槽呈十字交錯(cuò)，即上層的液晶分子的排列是橫向的，下層的液晶分子排列是縱向的，而位于上下之間的液晶分子接近上層的就呈橫向排列，接近下層的則呈縱向排列，液晶分子的排列就像螺旋形的扭轉(zhuǎn)排列，因而TN液晶顯示屏被稱為扭曲向列顯示屏。如圖4－10所示。

圖4-10

TN液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的組成（2）TFT液晶顯示屏

TFT是種薄型的顯示器件，它由上下兩塊相互平行的玻璃（基板）構(gòu)成，玻璃襯底之間充滿了TN型的液晶體，四周密封組成了一個(gè)扁平狀的盒式密封體，如圖4—11所示。

圖4-11aTFT液晶顯示屏結(jié)構(gòu)分層圖

圖4-11bTFT液晶顯示屏結(jié)構(gòu)剖面圖第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的組成

TFT液晶顯示器與TN系列液晶顯示器的差別只不過(guò)把TN上部夾層的電極改為FET晶體管，而下層改為共同電極。在光源設(shè)計(jì)上，TFT的顯示采用“背透式”照射方式，即假想的光源路徑不是像TN液晶那樣的從上至下，而是從下向上，這樣的作法是在液晶的背部設(shè)置類似日光燈的光管。光源照射時(shí)先通過(guò)下偏光板向上透出，它也借助液晶分子來(lái)傳導(dǎo)光線，由于上下夾層的電極改成FET電極和共通電極。在FET電極導(dǎo)通時(shí)，液晶分子的表現(xiàn)如TN液晶的排列狀態(tài)一樣會(huì)發(fā)生改變，也通過(guò)遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示的目的。但不同的是，由于FET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(huì)一直保持這種狀態(tài)，直到FET電極下一次再加電改變其排列方式。相對(duì)而言，TN就沒有這個(gè)特性，液晶分子一旦沒有施壓，立刻就返回原始狀態(tài)，這是TFT液晶和TN液晶顯示的最大不同之處。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的組成

2）時(shí)序電路用于產(chǎn)生控制液晶分子偏轉(zhuǎn)所序的時(shí)序和電壓。3）背光源燈管產(chǎn)生白色光源，背光把燈管產(chǎn)生的光反射到液晶屏上，以前常用冷陰極熒光燈（即CCFL背光源）作背光源，CCFL背光源能源利用率低、功耗較高和壽命短小等缺點(diǎn)，而LED背光燈不用汞，所以LED背光燈在逐步普及。如圖4－12所示。

圖4-12a冷陰極熒光燈背光源

圖4-12bLED背光源第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的組成

4）控制板

起信號(hào)轉(zhuǎn)換作用。把各種輸入格式的信號(hào)轉(zhuǎn)化成固定輸出格式的信號(hào)。例如對(duì)1024x768的屏：輸入信號(hào)可以是640x480;800x600;1024x768.........,最終轉(zhuǎn)化成輸出格式1024x768。如圖4－13為液晶顯示控制板。

（a）單片機(jī)小液晶控制板

（b）真彩液晶控制板

（c）真彩液晶控制板

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的組成

5）逆變器產(chǎn)生高壓，用于點(diǎn)亮燈管。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的工作原理

1）顯示屏的工作原理（1）TN型液晶顯示屏的工作原理

目前較為常用的TFT型液晶顯示屏是在TN型液晶顯示屏的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，所以在介紹TFT型的液晶顯示原理之前，先介紹TN型液晶顯示的原理。①偏光板(偏振片)

大家知道，光是一種電磁波，光的行進(jìn)方向與光的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向都垂直。而光的電場(chǎng)和磁場(chǎng)本身也相互垂直，所以光的行進(jìn)方向、光的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向是兩兩相互垂直的。光的電場(chǎng)方向我們稱為光的偏振方向，我們可以用偏光板來(lái)選擇某一特定方向的偏振光。偏光板的作用就像是柵欄一般,會(huì)阻隔掉與柵欄垂直的分量,只準(zhǔn)許與柵欄平行的分量通過(guò)。所以如果我們拿起一片偏光板對(duì)著光源看,會(huì)感覺像是戴了太陽(yáng)眼鏡一般,光線變得較暗。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的工作原理

但是如果把兩片偏光板疊在一起,那就不一樣了。當(dāng)你旋轉(zhuǎn)兩片的偏光板的相對(duì)角度,會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著相對(duì)角度的不同，光線的亮度會(huì)越來(lái)越暗。當(dāng)兩片偏光板的柵欄角度互相垂直時(shí)，光線就完全無(wú)法通過(guò)了。而液晶顯示器就是利用這個(gè)特性來(lái)完成的。利用上下兩片柵欄互相垂直的偏光板之間，充滿液晶,再利用電場(chǎng)控制液晶轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)改變光的行進(jìn)方向，如此一來(lái)，不同的電場(chǎng)大小，就會(huì)形成不同灰階亮度了。如圖4—14所示。

圖4-14偏光板原理示意

圖4-15TN型液晶顯示板的基本顯示單元第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的工作原理

②TN（扭轉(zhuǎn)向列型）型液晶顯示的工作原理當(dāng)上下兩塊玻璃之間沒有施加電壓時(shí)，液晶的排列會(huì)依照上下兩塊玻璃的配向膜而定。對(duì)于TN型的液晶來(lái)說(shuō)，上下的配向膜的角度差恰為90度(見圖4—15)，所以液晶分子的排列由上而下會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)90度。不加電壓時(shí)，入射的光線經(jīng)過(guò)上面的偏光板時(shí)，再通過(guò)液晶分子時(shí)，偏光被液晶分子層旋轉(zhuǎn)90度。離開液晶層時(shí)，其偏光的方向恰好與下偏光板的方向一致如圖4－16(a)所示，所以光線便可以順利的通過(guò)，在這種情況下，液晶相當(dāng)于透明的，可以看到反射板的電極，如圖4－17(a)所示。

圖4-16a不加電壓

圖4-16b加電壓第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的工作原理

但是如果我們對(duì)上下兩塊玻璃之間施加電壓時(shí)，TN型液晶分子電場(chǎng)影響,其排列方向會(huì)傾向平行于電場(chǎng)方向。所以我們從圖中便可以看到，液晶分子的排列都變成站立著的如圖4－16(b)所示.此時(shí)通過(guò)上層偏光板的偏光,經(jīng)過(guò)液晶分子時(shí)便不會(huì)改變方向,因此就無(wú)法通過(guò)下層偏光板如圖4－17(b)所示。在這種情況下，沒有光線反射回來(lái)，也就看不到反射板的電極，所以在電極的位置就出現(xiàn)了黑色。只要將電極做成不同字的形狀，就可以看到不同的黑色字。而這種黑字，不是液晶變色形成的，而是光被阻擋或者穿透的結(jié)果。

圖4-17a不加電壓時(shí)光透過(guò)

圖4-17b加電壓后光不能透過(guò)

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的工作原理

（2）TFT型(薄膜晶體管液晶平板)液晶顯示的工作原理

薄膜晶體管型（TFT型）液晶顯示器是TN型液晶顯示的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，都是通過(guò)給電極加電場(chǎng)液晶讓光線改變方向，來(lái)控制光線是否通過(guò)或通過(guò)的多少，其原理如圖4－19所示。

圖4-19a關(guān)閉FET電極

圖4-19b打開FET電極

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的工作原理

如果我們用放大鏡放大液晶屏的話，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)如圖4—20所示的樣子。即整個(gè)液晶屏實(shí)際上是由許許多多的像素單元構(gòu)成，而每個(gè)像素單元又是由R、G、B三個(gè)子像素單元組成。我們知道紅色,藍(lán)色以及綠色,是所謂的三原色。也就是說(shuō)利用這三種的顏色,便可以混合出各種不同的色彩。我們把RGB三種顏色，分成獨(dú)立的三個(gè)點(diǎn)（子像素）,當(dāng)液晶的供應(yīng)電壓變動(dòng)時(shí)，液晶分子排列就會(huì)產(chǎn)生變化，因而光線的折射角度就會(huì)不同，R、G、B三個(gè)子像素就會(huì)各自擁有不同的灰階（亮度）變化。然后把鄰近的三個(gè)RGB顯示的點(diǎn),當(dāng)作一個(gè)顯示的基本單位,也就是一個(gè)像素，那這一個(gè)像素，就可以擁有不同的色彩變化了。而各個(gè)像素結(jié)合起來(lái)，就形成了整個(gè)液晶屏的色彩變化。

圖4-20液晶屏像素單元第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.2.3液晶顯示的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

1.液晶顯示的優(yōu)點(diǎn)液晶電視與傳統(tǒng)CRT有省電、輻射低、不會(huì)出現(xiàn)任何的幾何失真、可視面積大、高分辨率、輕薄。

（1）液晶電視與傳統(tǒng)CRT和等離子相比一大優(yōu)點(diǎn)還是省電，液晶只有同尺寸的CRT的一半功耗，比等離子更是低上好多。

（2）與傳統(tǒng)CRT相比液晶在環(huán)保方面也表現(xiàn)的表現(xiàn)，這是因?yàn)橐壕э@示器內(nèi)部不存在象CRT那樣的高壓元器件，所以其不至于出現(xiàn)由于高壓導(dǎo)致的x射線超標(biāo)的情況，所以其輻射指標(biāo)普遍比CRT要低一些。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)

（3）由于CRT顯示器是靠偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來(lái)控制電子束的，而由于電子束在屏幕上又不可能絕對(duì)定位，所以CRT顯示器往往會(huì)存在不同程度的幾何失真，線性失真情況。而液晶顯示器由于其原理問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)任何的幾何失真，線性失真，這也是一大優(yōu)點(diǎn)。（4）液晶顯示器可視面積大：一般CRT顯示器在顯像時(shí)，顯示器畫面四周會(huì)有一些黑邊占去可視畫面；而液晶顯示器的畫面不會(huì)有這些問(wèn)題，為完全可視畫面。例如：13寸的液晶顯示器就相當(dāng)于15寸的CRT顯示器。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)（5）高分辨率\精細(xì)的畫質(zhì)，一般液晶電視分辨率可達(dá)到1366*768或者1920*1080，比CRT和等離子都有很大的優(yōu)勢(shì)。（6）輕薄第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的缺點(diǎn)

液晶電視的缺點(diǎn)有可視角度過(guò)小、容易產(chǎn)生影像拖尾現(xiàn)象、液晶電視的亮度和對(duì)比度不是很好、液晶會(huì)出現(xiàn)個(gè)別的像素壞掉的現(xiàn)象、壽命有限。（1）可視角度過(guò)小。以前的面板一般只能做到160度，現(xiàn)在雖然技術(shù)在不斷發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了176度甚至178度的面板，不過(guò)人家CRT和等離子根本沒有這個(gè)問(wèn)題。

（2）容易產(chǎn)生影像拖尾現(xiàn)象。足夠快的響應(yīng)時(shí)間才能保證畫面的連貫。這一點(diǎn)在玩游戲、看快速動(dòng)作的影像時(shí)十分重要。剛才我們也說(shuō)了，現(xiàn)在主流LCD面板還是在8ms左右，高端面板做到了4ms，很多廠家還宣傳做到了3ms1ms，小編是在不能相信，就算電路做到了，面板顯示不了不是白搭么。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.液晶顯示器的缺點(diǎn)（3）液晶電視的亮度和對(duì)比度不是很好。由于液晶分子不能自己發(fā)光，所以，液晶顯示器需要靠外界光源輔助發(fā)光，也就是背光。所以這是顯示原理決定的，不好改進(jìn)。雖說(shuō)各個(gè)廠家在技術(shù)上做了很多努力?？墒菍?duì)比度上依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CRT和等離子。（4）液晶“壞點(diǎn)”問(wèn)題。液晶顯示屏的材料一般采用玻璃，很容易破碎，再加上每一個(gè)像素都十分細(xì)小，常常會(huì)造成個(gè)別的像素壞掉的現(xiàn)象，俗稱“壞點(diǎn)”，這是無(wú)法維修的，只有更換整個(gè)顯示屏，而更換的價(jià)格往往十分昂貴。（5）壽命有限。液晶電視不像CRT那么耐用。雖然號(hào)稱可以看十年甚至更長(zhǎng)，但是背光燈管的壽命是在令人擔(dān)憂，小編覺得能堅(jiān)持六-八年就已經(jīng)很不錯(cuò)了。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.2.4液晶顯示的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

液晶顯示器是我們?cè)谌粘Ｉ钪凶畛Ｒ阂姷?C產(chǎn)品之一，對(duì)小尺寸的液晶面板而言，最主要是用于數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、手機(jī)、汽車儀表板的顯示器等，而大尺寸面板則是以個(gè)人計(jì)算機(jī)、液晶電視機(jī)等有關(guān)信息通訊和網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品為主，如圖4—21所示。隨著液晶（LCD）產(chǎn)品價(jià)格的下降，LCD顯示器也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢(shì)：在技術(shù)創(chuàng)新步伐加快、市場(chǎng)不斷擴(kuò)大的液晶時(shí)代，未來(lái)應(yīng)用將有如下幾種態(tài)勢(shì)：

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.加快響應(yīng)時(shí)間

早期的液晶顯示器之所以“嚇跑”一些潛在消費(fèi)者購(gòu)買者，主要是其響應(yīng)時(shí)間過(guò)慢。現(xiàn)在購(gòu)買電腦的用戶基本上是以游戲、播放電影等使用為主，而液晶顯示器縱然有輻射低、產(chǎn)生熱量小的優(yōu)點(diǎn)，但在大型的游戲運(yùn)行時(shí)不能隨心所欲，拖尾殘影的現(xiàn)象是大家不能忍受的。所以，現(xiàn)在的液晶廠商采用增加驅(qū)動(dòng)電壓和降低液晶黏稠度及開發(fā)了色彩優(yōu)化技術(shù)等方法并采用全新的液晶材質(zhì)（比如低溫多晶硅）來(lái)提高液晶的響應(yīng)速度。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.寬屏應(yīng)用成為熱點(diǎn)

普通顯示屏的屏幕長(zhǎng)寬比例均為標(biāo)準(zhǔn)的4:3，而新興的寬屏長(zhǎng)寬比為16:9或16:10，兩廂對(duì)比，其差距是不言而喻的。通常在觀看寬熒幕格式記錄的電影時(shí)，傳統(tǒng)的4:3顯示器會(huì)在屏幕上下留有兩道黑邊，這樣就給可視范圍帶來(lái)了局限性。16:9或16:10的畫面比例，正接近人眼睛視野的黃金比例，用這樣的屏幕看電腦、電視及電影，畫面看起來(lái)感覺更加舒適。目前越來(lái)越多的廠家推出了許多支持寬屏模式的游戲。新一代的平板電視是寬屏的，寬屏筆記本電腦銷售在持續(xù)升溫，掌上寬屏產(chǎn)品也越來(lái)越普及。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3.無(wú)線液晶顯示器

為了擺脫電話線對(duì)聲音的牽絆，手機(jī)和無(wú)繩電話出現(xiàn)了。為了讓音樂(lè)無(wú)處不在，藍(lán)牙耳機(jī)問(wèn)世了。隨著當(dāng)今社會(huì)的無(wú)線趨勢(shì)越發(fā)明顯，液晶顯示器早晚也會(huì)像無(wú)線耳機(jī)、鍵盤和鼠標(biāo)等設(shè)備一樣不再聚集在一個(gè)有限的空間。無(wú)線液晶顯示器可以把我們從局限的空間中解放出來(lái)，我們可以在沙發(fā)上瀏覽網(wǎng)頁(yè)；可以在趴在床上看電子書；更可以在廚房中下載燒菜配方。相信不久會(huì)有更多的廠商加入到無(wú)線液晶顯示器的研發(fā)中來(lái)，也會(huì)有更多的好產(chǎn)品、新功能同我們見面。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.更加環(huán)保節(jié)能

隨著LED背光源（見圖4-12（b））技術(shù)的日漸成熟，讓節(jié)能環(huán)保達(dá)到了新高度。近來(lái)白光LED技術(shù)在發(fā)光效率方面也取得了大踏步的前進(jìn)，所以我們看到LED背光的液晶顯示器節(jié)能特性也已經(jīng)超越了CCFL產(chǎn)品（見圖4-12（a））。另外，和傳統(tǒng)的CCFL背光燈管不同的是，LED背光源不含汞元素，因此可以避免在廢棄和回收過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成污染，所以從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)也更加綠色環(huán)保。4.3.1等離子體顯示板的發(fā)展和結(jié)構(gòu)4.3.2等離子體顯示板的工作原理4.3.3等離子體顯示板的特性4.3.4等離子體顯示板的應(yīng)用4.3等離子體顯示板（PDP）第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.3.1等離子體顯示板的發(fā)展和結(jié)構(gòu)

1．等離子體顯示板的發(fā)展2．等離子體顯示板的結(jié)構(gòu)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.等離子體顯示板的發(fā)展1964年美國(guó)伊利諾斯大學(xué)教授貝塞特發(fā)明了交流等離子體顯示板；1968年荷蘭飛利普公司的波依爾發(fā)明了直流等離子體顯示板1983年，美國(guó)的Photonics公司制作出了全球第一款大型單色等離子體顯示器；90年代，彩色PDP技術(shù)迅速突破，1993年首先實(shí)現(xiàn)彩色PDP的批量生產(chǎn)。1996年多家公司推出53cm彩色PDP產(chǎn)品，其主要性能指標(biāo)達(dá)到了CRT水平。圖6-1照明燈具的演變第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.等離子體顯示板的發(fā)展圖4-24等離子體顯示板的發(fā)展（a）大型單色等離子體顯示器（b）60英寸等離子顯示器屏幕第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.等離子體顯示板的結(jié)構(gòu)如圖所示，表面放電型彩色PDP（等離子體顯示板）主要由前后兩塊玻璃基板和等離子體發(fā)光管（有效顯示區(qū)）三部分組成。圖4-25表面放電型彩色PDP顯示屏結(jié)構(gòu)圖第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.等離子體顯示板的結(jié)構(gòu)

前玻璃基板上設(shè)置有供放電用的透明電極，正對(duì)著透明電極的稍下方是發(fā)生氣體放電的部位。后玻璃基板上設(shè)有寫入用的選址電極。（b）前玻璃基板結(jié)構(gòu)圖（c）后玻璃基板結(jié)構(gòu)圖圖4-25表面放電型彩色PDP顯示屏結(jié)構(gòu)圖第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.等離子體顯示板的結(jié)構(gòu)

缺陷點(diǎn)類型：1.常亮點(diǎn)：無(wú)圖像顯示時(shí)持續(xù)發(fā)光的點(diǎn)（介質(zhì)層缺陷）2.不亮點(diǎn)：有圖像顯示時(shí)無(wú)法發(fā)光的點(diǎn)（介質(zhì)層缺陷、異物或污染）3.不穩(wěn)定點(diǎn)：有圖像顯示時(shí)處于閃爍狀態(tài)，無(wú)法保持穩(wěn)定（異物或污染）4.串?dāng)_：有圖像時(shí)一個(gè)點(diǎn)亮導(dǎo)致周圍點(diǎn)亮（熒光粉混色或障壁缺陷）第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.3.2等離子體顯示板的工作原理

1．等離子體顯示板的發(fā)光原理2．等離子體顯示板的驅(qū)動(dòng)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.等離子顯示板的發(fā)光原理（1）發(fā)光原理等離子體顯示器的工作原理與一般日光燈原理相似，它在顯示平面上安裝數(shù)以十萬(wàn)計(jì)的等離子管作為發(fā)光體（象素）。每個(gè)發(fā)光管有兩個(gè)玻璃電極、內(nèi)部充滿氦、氖等惰性氣體，其中一個(gè)玻璃電極上涂有三原色熒光粉。當(dāng)兩個(gè)電極間加上高電壓時(shí)，引發(fā)惰性氣體放電，產(chǎn)生等離子體。等離子產(chǎn)生的紫外線激發(fā)涂有熒光粉的電極而發(fā)出不同分量的由三原色混合的可見光。圖4-26等離子體顯示板發(fā)光原理圖第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.等離子顯示板的發(fā)光原理（2）發(fā)光顯示過(guò)程①氣體放電過(guò)程惰性氣體在外加電信號(hào)的作用下產(chǎn)生放電，使原子受激發(fā)而躍遷，發(fā)射出真空紫外線（波長(zhǎng)等于147nm）的過(guò)程。②熒光粉發(fā)光過(guò)程氣體放電所產(chǎn)生紫外線，激發(fā)紅、綠、藍(lán)熒光粉發(fā)射可見光，由三原色光組合，可產(chǎn)生豐富多彩的顏色，實(shí)現(xiàn)彩色顯示。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.等離子顯示板的驅(qū)動(dòng)（1）驅(qū)動(dòng)方式PDP采用存儲(chǔ)式驅(qū)動(dòng)方式，大體由寫入、發(fā)光維持和擦除三個(gè)部分組成。圖4-27

單色交流PDP驅(qū)動(dòng)電路原理框圖PDP行方向驅(qū)動(dòng)電路列方向驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制電路電源顯示控制電路接口第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.等離子顯示板的驅(qū)動(dòng)（2）驅(qū)動(dòng)原理

單色交流PDP驅(qū)動(dòng)的原理如圖4－27所示。它由驅(qū)動(dòng)電路、顯示控制電路和電源3大部分組成。其中x、y方向驅(qū)動(dòng)電路可采用專用集成塊，在控制電路的控制下產(chǎn)生PDP所需要的維持、書寫和擦除脈沖。顯示控制電路以單片微處理器為核心，在系統(tǒng)軟件的協(xié)調(diào)下，提供驅(qū)動(dòng)控制電路所需要的各種信號(hào)。電源部分提供整個(gè)系統(tǒng)所需的多組電壓。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.3.3等離子體顯示板的特性

1．顯示灰度2．壽命3．PDP的優(yōu)缺點(diǎn)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.顯示灰度PDP的灰度控制等級(jí)豐富，可以實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度控制。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.壽命PDP是一種氣體放電型器件。工作時(shí)，如不采取保護(hù)措施，PDP的壽命將很快終了。采用MgO保護(hù)膜的器件，再加上合理的器件設(shè)計(jì)，工作壽命可達(dá)到3～５萬(wàn)小時(shí)。彩色PDP的壽命主要由兩方面決定：（1）MgO薄膜在正離子的不斷轟擊下，直到PDP無(wú)法驅(qū)動(dòng)。（2）熒光粉在遭受正離子的轟擊、紫外線的照射和在少量轟擊蒸發(fā)物的污染下劣化，使發(fā)光亮度下降。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3.PDP的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)圖4-28等離子體顯示板的優(yōu)點(diǎn)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3.PDP的優(yōu)缺點(diǎn)（2）缺點(diǎn)①由于PDP是平面設(shè)計(jì)，且顯示屏上的玻璃極薄，所以不能承受太大或太小的大氣壓力，更不能承受意外的重壓。②PDP的幾十萬(wàn)個(gè)像素都是獨(dú)立發(fā)光，相比于傳統(tǒng)顯像管使用一支電子槍而言，耗電量大幅增加，一般等離子顯示器的耗電量要高于300W。③另外，等離子電視在長(zhǎng)年使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)亮度衰減，它的畫質(zhì)隨時(shí)間遞減。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.3.4等離子體顯示板的應(yīng)用

1．等離子電視2．軍用裝備3．其他應(yīng)用第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.等離子電視彩色PDP的主要應(yīng)用領(lǐng)域是大屏幕電視市場(chǎng)。在40～80英寸的應(yīng)用范圍內(nèi)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，彩色PDP的關(guān)鍵技術(shù)紛紛取得了重大的突破，產(chǎn)品性能日漸提高并已達(dá)到實(shí)用化水平，進(jìn)入快速產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段，隨著數(shù)字電視（DTV）和高清晰度電視（HDTV）時(shí)代的來(lái)臨，彩色PDP技術(shù)迎來(lái)了一個(gè)嶄新發(fā)展的機(jī)遇。目前生產(chǎn)等離子電視的廠家主要為日本企業(yè)，如松下，日立等。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.軍用裝備彩色PDP由于以惰性氣體為工作媒質(zhì)，可以在－55℃～＋70℃的寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，因此在武器裝備系統(tǒng)中首先獲得廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代化艦艇的駕駛系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示系統(tǒng)和火炮控制系統(tǒng)都使用彩色PDP顯示。在綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)中，彩色PDP可廣泛用作對(duì)環(huán)境有嚴(yán)格要求的野戰(zhàn)和戰(zhàn)術(shù)計(jì)算機(jī)終端顯示，指揮部可用作大屏幕戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示，另外，彩色PDP一改CRT笨重的弱點(diǎn)，使部隊(duì)及武器裝備的機(jī)動(dòng)性增強(qiáng)，可靠性得到保證。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3.其他應(yīng)用由于PDP具有薄型、大畫面、自發(fā)光、色彩豐富、大視角等優(yōu)勢(shì)，因此在計(jì)算機(jī)顯示器、壁掛式顯示壁、室外大型廣告牌等方面也有著廣泛的應(yīng)用。PDP還主要用于辦公自動(dòng)化設(shè)備方面，如銷售終端、銀行出納終端等，占市場(chǎng)份額較大的個(gè)人計(jì)算機(jī)及工作站也是PDP發(fā)展的一個(gè)方向。另外，在液晶顯示尚未能加大屏幕尺寸以及另外一些新替代技術(shù)未完全成熟之前，PDP還有多種應(yīng)用，如公共信息標(biāo)牌、會(huì)議室演示系統(tǒng)、證券交易所金融行情顯示終端、醫(yī)療診斷及公共娛樂(lè)場(chǎng)所游戲機(jī)等。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件等離子電視常見安裝方式（a）壁掛（b）桌面擺放（c）移動(dòng)支架（d）垂直吊裝圖4－29等離子電視常見安裝方式第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件等離子電視常見安裝方式圖4－29等離子的拼接安裝（a）普通有邊框等離子的拼接安裝（b）等離子無(wú)縫拼接安裝第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.4.1電子書的發(fā)展和前景

4.4.2電子書的終端閱讀器產(chǎn)品4.4.3電子書的功能特點(diǎn)

4.4電子書閱讀器第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.4.1電子書的發(fā)展和前景

今后電子書產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)空間會(huì)被逐漸放大，會(huì)出現(xiàn)終端閱讀器、出版機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商等多方合作共贏的局面。電子閱讀器的商業(yè)前景很好,購(gòu)買力是很大的,購(gòu)買電子閱讀器的客戶主要是兒童、少年、中青年。電子書的發(fā)展

電子書和電子書閱讀器早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)出現(xiàn),在2001年已經(jīng)推出了相關(guān)的電子書閱讀器產(chǎn)品，2007年亞馬遜推出電子書閱讀器kindle，掀起了全球電子書閱讀熱潮。我國(guó)杭州最新研發(fā)上市的這款“數(shù)源墨客”超薄電書攻克了眾多技術(shù)難關(guān)，不僅薄，而且采用國(guó)際先進(jìn)的Ｅ－ｉｎｋ電子墨水技術(shù)顯示屏，文字顯示可呈現(xiàn)類似宣紙上潑墨揮毫的效果。2．電子書的前景第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件幾款電子書閱讀器

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.4.2電子書的終端閱讀器產(chǎn)品

電子紙作為顯示屏，現(xiàn)在電子紙采用E-ink子墨水技術(shù)顯示屏。E-ink電子子墨水技術(shù)顯示屏是一種新型的顯示器，最大特色在于能自由彎曲，與紙的十分相似，其色彩對(duì)比高、分辨率高、耗電量小、制造成本低。

電子書閱讀器的顯示技術(shù)包括四個(gè)部分，一是屏的技術(shù)，二是線路板技術(shù)，三是軟件技術(shù)，四是外殼工藝技術(shù)。其中真正核心的技術(shù)是屏的技術(shù)。

1.電子紙張的組成

2.電子紙顯示圖像的原理

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1.電子紙張的組成是由兩片基板所組成，上面涂有一種由無(wú)數(shù)微小透明顆粒組成的電子墨水，顆粒由帶正、負(fù)電的許多黑色與白色粒子密封于內(nèi)部液態(tài)微膠囊內(nèi)形成，兩個(gè)基板有透明的電極

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.電子紙顯示圖像的原理電子紙作為顯示屏，可有多種技術(shù)（如LCD等），一般使用所謂“電泳”的技術(shù)，即：在微小膠囊中灌注極小的帶電顆粒，不同顏色的帶電粒子會(huì)因施加電場(chǎng)的不同，而朝不同的方向運(yùn)動(dòng)，如加電后白色顆粒浮游到表面，顯示白色，否則顯示黑色或藍(lán)色，從而達(dá)到顯示圖文的目的。白色顆粒到位置后，即使撤掉電壓，它們也會(huì)保持在該位置，因此不需持續(xù)加電，只有畫面像素顏色變化時(shí)（例如從黑轉(zhuǎn)到白）才耗電，即變換內(nèi)容時(shí)才用電，因此非常省電。功耗是同尺寸大小TFT液晶的千分之一。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.4.3電子書的功能特點(diǎn)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.5.1CCD/CMOS圖像傳感器4.5.2觸摸屏

4.5其他光電轉(zhuǎn)換器件介紹第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.5.1CCD/CMOS圖像傳感器

3．CCD/CMOS圖像傳感器的尺寸1．圖像傳感器的發(fā)展情況2．CCD/CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)4．CCD/CMOS圖像傳感器的工作原理5．CCD的類型6．CCD圖像傳感器的應(yīng)用第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1．圖像傳感器的發(fā)展

20世紀(jì)70年代，CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器同時(shí)起步。CCD圖像傳感器由于靈敏度高、噪聲低，逐步成為圖像傳感器的主流。但由于工藝上的原因，敏感元件和信號(hào)處理電路不能集成在同一芯片上，造成由CCD圖像傳感器組裝的攝像機(jī)體積大、功耗大。CMOS圖像傳感器以其體積小、功耗低在圖像傳感器市場(chǎng)上獨(dú)樹一幟。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1．CCD和CMOS圖像傳感器的比較

項(xiàng)目類型性能組成靈敏度噪聲體積功耗分辨率集成度價(jià)位功能CCD圖像傳感器高低大高高低高全分三層，１.“微型鏡頭”，２.“分色濾色片”,３.“感光層”。（敏感元件和信號(hào)處理電路不能集成在同一芯片上）芯片設(shè)計(jì)改進(jìn)后（亞微米和深亞微米級(jí)設(shè)計(jì)）CMOS圖像傳感器高低更小低高更高更低全圖像傳感器核心（與CCD相似）、時(shí)序邏輯（邏輯寄存器、存儲(chǔ)器、定時(shí)脈沖發(fā)生器）和轉(zhuǎn)換器、單一時(shí)鐘及芯片內(nèi)的可編程功能（敏感元件和信號(hào)處理電路集成在同一芯片上）第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件

2．CCD/CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)CCD的結(jié)構(gòu)為三層，第一層是“微型鏡頭”，第二層是“分色濾色片”以及第三層“感光層”

圖4—33CCD的外形圖4—34CCD的結(jié)構(gòu)圖第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3．CCD/CMOS圖像傳感器的尺寸CCD/CMOS尺寸越大，感光面積越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300萬(wàn)像素相機(jī)效果通常好于1/2.7英寸的400萬(wàn)像素相機(jī)(后者的感光面積只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，但這也會(huì)導(dǎo)致單個(gè)像素的感光面積縮小，有曝光不足的可能。

CCD的尺寸標(biāo)示第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4．CCD/CMOS圖像傳感器的工作原理CMOS圖像傳感器是一個(gè)圖像系統(tǒng),原理相對(duì)復(fù)雜，但其核心部分是將離散信號(hào)電平多路傳輸?shù)揭粋€(gè)單一的輸出，這與CCD圖像傳感器很相似,下面就重點(diǎn)介紹CCD圖像傳感器的工作原理。電荷藕合器件圖像傳感器CCD（ChargeCoupledDevice）它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想象來(lái)修改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬(wàn)像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面。

（1）CCD黑白數(shù)字相機(jī)（3）單CCD彩色相機(jī)（2）三CCD彩色相機(jī)第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件

（1）CCD黑白數(shù)字相機(jī)的工作原理物體在有光線照射到它時(shí)將會(huì)產(chǎn)生反射，這些反射光線進(jìn)入鏡頭光圈照射在CCD芯片上，在各個(gè)單元中生成電子。曝光結(jié)束后，這些電子被從CCD芯片中讀出，并由相機(jī)內(nèi)部的微處理器進(jìn)行初步處理。此時(shí)由該微處理器輸出的就是一幅數(shù)字圖像了。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件（2）三CCD彩色相機(jī)的工作原理棱鏡將光線中的紅、綠、藍(lán)三個(gè)基本色分開，使其分別投射在三個(gè)CCD上。這樣一來(lái)，每個(gè)CCD就只對(duì)一種基本色分量感光，分別生成紅、綠、藍(lán)三個(gè)電子排布圖，紅、綠、藍(lán)三個(gè)電子排布圖通過(guò)相機(jī)內(nèi)部處理器，分別得到三個(gè)數(shù)字原始圖像，三個(gè)數(shù)字原始圖像進(jìn)行疊加就是原來(lái)的圖像。這種解決方案在實(shí)際應(yīng)用中的效果非常好，但它的最大缺點(diǎn)就在于，采用3個(gè)CCD+棱鏡的搭配必然導(dǎo)致價(jià)格昂貴。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件（3）單CCD彩色相機(jī)的工作原理每個(gè)像素都含有這三種顏色的信息，這就要對(duì)這些像素的值使用“色彩空間插值法”進(jìn)行處理，單CCD+色彩插值處理后的結(jié)果與3CCD的成像結(jié)果進(jìn)行比較，我們發(fā)現(xiàn)所得圖片完全一致。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件5．CCD的類型目前主要有兩種類型的CCD光敏元件，分別是線性CCD和矩陣性CCD。線性CCD用于高分辨率的靜態(tài)照相機(jī)，它每次只拍攝圖像的一條線，這與平板掃描儀掃描照片的方法相同。這種CCD精度高，速度慢，無(wú)法用來(lái)拍攝移動(dòng)的物體，也無(wú)法使用閃光燈。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件6．CCD圖像傳感器的應(yīng)用(1）CCD/CMOS圖像傳感器應(yīng)用很廣泛如數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)、安防監(jiān)控、攝像測(cè)距等。(2）CMOS圖像傳感器應(yīng)用這種多功能的集成化使得許多以前無(wú)法應(yīng)用圖像技術(shù)的地方現(xiàn)在也變得可行了如孩子的玩具，更加分散的保安攝像機(jī)、嵌入在顯示器和膝上型計(jì)算機(jī)顯示器中的攝像機(jī)、帶相機(jī)的移動(dòng)電路，指紋識(shí)別系統(tǒng)，甚至于醫(yī)學(xué)圖像上所使用的一次性照相機(jī)等。

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件4.5.2觸摸屏

3．觸摸屏的原理1．觸摸屏的結(jié)構(gòu)2.電容式觸摸屏與傳統(tǒng)的電阻式觸摸屏的區(qū)別4．觸摸屏的應(yīng)用實(shí)例第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件1．觸摸屏的結(jié)構(gòu)

(１）電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)

（a）互電容式觸摸屏（b）自電容式觸摸屏第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件(2）電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖圖

電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖

第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件2.電容式觸摸屏與傳統(tǒng)的電阻式觸摸屏的區(qū)別電容式觸摸屏與傳統(tǒng)的電阻式觸摸屏有很大區(qū)別。電阻式觸控屏幕在工作時(shí)每次只能判斷一個(gè)觸控點(diǎn)，如果觸控點(diǎn)在兩個(gè)以上，就不能做出正確的判斷了，所以電阻式觸摸屏僅適用于點(diǎn)擊、拖拽等一些簡(jiǎn)單動(dòng)作的判斷。而電容式觸摸屏可多點(diǎn)觸控，可以將用戶的觸摸分解為采集多點(diǎn)信號(hào)及判斷信號(hào)意義兩個(gè)工作，完成對(duì)復(fù)雜動(dòng)作的判斷。電容式觸摸屏也有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：精度不高，易受環(huán)境影響，成本偏高。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件3．觸摸屏的原理

觸摸屏觸控感測(cè)的過(guò)程(1)電阻式觸摸屏。第4章電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象和圖像顯示器件(