光电子发光与显示技术 第一章 阴极射线管显示PPT课件

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
▪ 荧光粉层完成显像管内的光电转换功能,黑白显像管要求在电子 轰击下荧光粉发白光,一般采用颜色互补的两种荧光粉混合起来 发白光。如将发蓝光的ZnS[Ag]与发黄光的ZnS、CdS[Ag]以55: 45的比例混合制得P4荧光粉,或直接采用单一白色荧光粉。荧光 粉的另一个重要参数是余辉时间,余辉时间定义为亮度减少到 1/10时所用的时间,余辉时间长于0.1秒的叫长余辉荧光粉,介于 0.1~0.001秒的称为中余辉荧光粉,短于0.001秒的称为短余辉荧 光粉。余辉太长运动画面会有拖影,余辉太短平均亮度降低,电 视采用中余辉荧光粉,示波器等则采用长余辉荧光粉。
▪ 荧光粉的发光效率以每瓦电功率所获得的发光强度计,输入的电功 率是电子束电流(阴极电流(μA)与阳极高压的乘积,发光强度为 cd(坎德拉)。一般的荧光粉发光效率都大于5cd/W,有的大于 10cd/W,而白炽灯的发光效率都不超过2cd/W。
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
❖ 四、扫描方式
▪ 在显像管中电子束的扫描是通过磁偏转来实现的。在广播电视技术中, 将一幅画面称为一帧,并规定每秒传送25帧。每帧只要分解为几十万个 像素,这些像素又分割成625行,这样1s内就要传送25×625=15625行, 要实现这样的速度,必须采用电子扫描来实现。
光电子技术精品课程
3.电子束的聚焦
1).静电聚焦
带有负电量e的电子,在电场E中受到的作用力为:
U1
U2

光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
如果电子进入电场的初速度不为零,则它在每一瞬间的速度是初速度与电场力所得速 度的几何和,此时有一下几种情形:
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
➢1989年8月,长虹率先挑起了价格战,在全国范围内全面降价。 ➢进入90年代中期,价格战进入白热化阶段,一些实力较弱的彩电生产厂商相继转产
或被淘汰,国产品牌与国外品牌的市场占有率之比逐渐由以前的2∶8变成了8∶2。 ➢在CRT电视的成长期,国产品牌在技术上的劣势暴露无遗。不过,国产品牌认清了
当前的形式,扬长避短的与外资品牌打起价格战。
一束发散角不大的带电粒子束,当它们在磁场B的方向上具有大致相同的速度分量时, 它们有相同的螺距。经过一个周期它们将重新会聚在另一点,这种发散粒子束会聚到一 点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似,因此叫磁聚焦。
光电子技术精品课程
3.静电偏转
偏转角度在30度和53度两种
光电子技术精品课程
4.磁偏转
光电子技术 精品课程
§1 阴极射线管显示
光电子技术(2)(光电子发光与显示技术)
电子科学与技术 精密仪器与光电子工程学院
§1 阴极射线管显示
❖ 阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)的发展可追 溯到1897年布朗的示波管,
❖ 1938年德国人W. Fleching提出彩色显像管专利, 1950年美国的RCA公司研制出三枪三束荫罩式彩色 显像管,1953年实用化。
1970年12月26日,我国第一台彩色电视机在同一地点诞生,
1978年,国家批准从国外引进第一条彩电生产线,
不久,国内第一个彩管厂咸阳彩虹厂成立,
1987年,我国电视机产量已达1934万台,超过了日本,成为世界最大的电视机生产国。
在导入期,CRT电视经历了从无到有,从黑白的彩色的发展历程,并选择了引进生产
线的发展捷径。在电视机主要元件改变了大量依赖进口的局面后,我国掌握了CRT电
视生产的主动权,各家国产品牌如雨后春笋般的涌现出来
光电子技术精品课程
CRT电视成长期(80年代中期至90年代中期)
➢80年代中期,虽然国产彩电在数量和规模已经有了空前发展,但国内企业引进的生 产线在技术上仍然比较落后外资品牌拿下了近八成的市场占有率,其中松下、东芝、 日立等日本品牌占据绝对优胜地位。
B
间有一任意夹角时,带电粒子同时参与匀速直线运动
和匀速圆周运动,结果它将沿螺旋线向前运动。
v sin
B
v v cos
螺旋线的半径为
R mv mv0 sin qB qB
粒子回旋周期为
T 2R 2m v qB
粒子回转一周所前进的距离—螺距
d(或h)
v//T
2mv // qB
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
❖磁场不均匀
光点变成椭圆形
桶形失真
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
❖ 二、玻璃外壳 玻璃外壳由管颈、锥体和面玻璃三部分组成。管颈内部安装电子枪。玻璃 锥体将面玻璃和管颈连接起来,其张开角φ代表最大电子束偏转角度。同 样尺寸的荧光屏,偏转角φ越大,管子长度就越短,可以减少电视机的厚 度,国产标准显像管主要有70°、90°、110°和114°等。玻璃锥体内, 外壁涂有石墨导电层。玻璃锥体壁上装有高压帽,与内导电层相通,并与 电子枪内的A2和A4阳极相连。高压由高压帽输入到A2和A4,这样高压就 不从管座引入,其优点是可以降低管座绝缘材料的耐高压指标。玻壳外涂 层石墨与电视机的地相连并与高压帽绝缘,内外石墨层在璃壳壁形成 500~1000pf的高压电容器,兼作为高压整流滤波电容。
❖ 20世纪60年代,玻壳由圆形发展为角矩形管,尺寸 由21英寸发展到25英寸偏转角由70°增大到90°, 荧光粉由发光效率较低的磷酸盐型发展为硫化物蓝绿 荧光粉和稀土类红色荧光粉。
❖ 70年代后,彩色显示管进行了一系列的改进,荧光屏 由平面直角发展到超平,纯平,尺寸发展到主流29英 寸以上,偏转角由90°增大到110°,横纵比不断增 大,采用自会聚管以提高显示分辨率。近年来,高分 辨率彩电已成为发展方向。
光电子技术精品课程
荧光粉
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
▪ 荧光粉采用沉淀法涂覆,把洗净烘干的玻璃屏放在涂覆机上,玻璃 屏的倾角和转速由涂覆机来控制。向玻璃屏中心滴入加有醋酸钡等 电解质的荧光粉和水玻璃悬浮液,开启涂覆机使其均匀涂覆于玻璃 基板上,经烘干后即形成牢固的荧光粉层。
▪ 在荧光粉层表面蒸镀一层0.1~0.5μm的铝膜,并使其与电子枪的阳 极相连,可以提高图像显示性能。主要优点为:可以防止负电荷积 累导致的荧面电位下降,从而限制了亮度的提高;铝可将荧光粉发 向管内的光线反射到观察者一侧,提高亮度;阻档负离子对荧光层 的轰击防止离子斑。
光电子技术精品课程
我国CRT电视发展历史回顾
从我国第一台黑白电视的诞生到现在第二代超薄CRT彩电的出现,CRT电视产 业先后经历了导入期、成长期、成熟期。在技术上也实现着从黑白到彩色,从 模拟到数字,从球面到平面的创新转变。
导入期(70年代初期到80年代初期)
1958年我国第一台黑白电视机(北京牌14英寸CRT电视)在天津712厂诞生
光电子技术精品课程
CRT电视成熟期(90年代中后期至2010)
❖ 90年代中期,当国内彩电凭借低价优势压倒性的占领国内中低端彩电市场后, 国外家电企业开始转向技术、升级产品,他们一方面增加在华投资并加速本 土化进程,另一方面以产品和技术的革新占领高端市场。这一时期有代表性 的世界知名产品为索尼的特丽珑电视。
❖阴极射线管主要有五部分组成:电子枪 (Electron Gun),偏转线圈(Deflection coils), 荫罩(Shadow mask),荧光粉层(Phosphor)及玻璃外 壳
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
❖ 一、电子枪
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
1.组成 ▪ 电子枪是显像管中极为重要的组成部分。电子束的发射、 调制、加速、聚集均由电子枪来完成。显像管用电子枪 属于弱流电子枪,由圆筒电极、圆片和圆帽电极排列装 配而成。一般分为双电位电子枪(Bi-potential Focus, BPF)和单电位电子枪(Uni-Potential Focus, UPF)。 UPF电子枪比BPF电子枪多一个高压阳极,聚焦能力大 大提高,在荧光屏上形成直径为0.2mm左右的光点。
光电子技术精品课程
▪阴极表面涂有氧化物材料,当阴极被阴极里面的灯丝加热到约800℃时,电子获得逸出功, 大量电子从阴极表面发出,并对准栅极的小圆孔飞行出去。电子飞出的多少,由栅极与阴极 之间所加的电压的大小决定,从而可以调制光点的亮暗。正常工作时,栅极所加的电压比阴 极低,从而对来自阴极的电子有排斥作用,只有少量电子能通过栅极到达屏幕。栅极电压负 到电子束电流为零时的电压值称为截止电压,一般为-20~-90V。栅极与阴极间的距离一般为 1mm以下,栅极中心孔直径为0.6~0.8mm。 ▪加速极呈圆盘状,中间也开有上孔,电压一般为300~450V。 ▪聚焦极装在加速极后面,电压在0~450V之间可调,改变这个电压,可以改变电子束聚焦的 质量。 ▪第四阳极与第二阳极施加8000~16000V的高压,使电子束以足够高的速度轰击荧光粉发光。
❖ 进入90年代后期,我国彩电业无论是生产技术、产销量、企业管理等已全面 进入成熟期,彩电市场已形成综合性品牌竞争。1998年市场占有率前10名的 彩电品牌,已占据了80%以上的市场份额。
❖ 在技术创新方面,这一时期的CRT电视品种已彻底告别黑白电视进入彩色世 界,并由模拟向数字化迈进,显示器由球面转向平面,以至于大屏幕等离子、 背投、立体、高清晰度等彩电技术大量涌现,创新的步伐越走越快。
光电子技术精品课程
2).磁聚焦
电子在磁场中运动会受到磁场力的作用而改变其运动方向。CRT中的磁聚焦和磁 偏转就是对这一现象的利用。电子在磁场受到的磁场力为:
Fm eBv0 sin

v0⊥
B

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动(回旋运动),
光电子技术精品课程
在均匀磁场中运动的带电粒子,当
v0

光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
❖ 影响屏幕光点尺寸的主要原因: ❖ 1.交叉点的大小,主要取决于预聚焦透镜的设计和阴极的
形状及其选用的材料; ❖ 2.离开第二透镜后,在飞向屏幕途中电子束里电荷之间的
相互排斥作用。引入辅助聚焦透镜,减少调节主聚焦电压 时不会影响预聚焦透镜,同时减少电子束飞向屏幕途中的 相互排斥作用
飞出聚焦系统的电子束立即进入偏转区,在偏转磁场作用下发生偏转
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
对穿过其间的电子束产生水平方向的作用力F,在屏幕上产生左右偏转。为得到比较 均匀的磁场,通过计算,线圈匝按余弦规律分布。因行输出管的输出功率较大,需 要较大的电流流过行偏转线圈,在偏转线圈外部套有铁氧体磁环,使磁力线通过磁 环形成闭合回路,可使内部磁场强度提高,磁环同时起屏蔽作用。为减小漏磁场线 匝形状做成马鞍形
黑白显像管的结构
光电子技术精品课程
2.分类
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
常用的黑白显像管电子枪包括5个以上的电极,即阴极(发 射极)K,栅极(控制极)G,第一阳极(加速极)A1,第二 阳极A2和第三阳极A3级成聚焦极,第四阳极A4与A2内部相连 组成高压电极并且与管锥体内侧所涂石墨导电层相连至高压嘴 处。
▪ 按电子束运动的规则可分为光栅扫描、圆扫描、螺旋扫描等。在
电视系统中,为了充分利用矩形屏幕并使扫描设备简单可靠,采用了匀 速单向光栅扫描方式,而单向光栅扫描又分为逐行扫描和隔行扫描两种 方式。
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
❖ 三、荧光屏
▪ 荧光屏一般由玻璃基板、荧光粉层和和铝膜层构成,Leabharlann Baidu称作屏幕。 面玻璃尺寸宽度与高度之比有4:3、16:9等类型,习惯上将屏 幕对角线长度定为显像管的规格,用厘米(或英寸)表示。为了 减小环境光的影响,提高图像对比度,荧光屏玻璃采用具有中性 吸光性能的烟灰玻璃,此外还要满足光洁度、均匀性、耐压力、 面张力和防爆等性能要求。
❖ 然在销量上CRT电视仍然占绝对的主流,但是在销售额上液晶电视已经达到 52%。目前CRT市场的种种迹象说明,CRT电视正处于成熟期向衰退期的过 渡阶段
光电子技术精品课程
1.1、黑白CRT
❖黑白显像管是通过电光转换重现电视图像的一种窄束 强流电子束管,是单色CRT。主要用途是在电视机中 显示图像。其基本工作原理是:电子枪发射出电子束, 电子枪受阴极或栅极所加的视频信号电压的调制,电 子束经过加束极的加速,聚焦极的聚焦,偏转磁场的 偏转扫描到屏幕前面的荧光涂层上,产生复合发光, 最终形成满足人眼视觉特性要求的光学图像。
相关文档
最新文档