液晶电视机显像管原{拼音:yuán}理

2025-03-04 17:48:00Biological-SciencesScience

电视屏幕的显像原理是什么?你好,IT之家为你解答电视屏幕显像的基本原理。显像管电视的显像原理一提到显像管电视,可能我们的脑海里总会浮现出“笨重”、“古董”、“静电”这样的词汇,事实上,显像管电视并不像我们印象中那样古老,遥想十年以前(就是首款iPhone发布的那一年),显像管电视的保有率还十分可观,时至今日,这种电视也没有完全退出市场

电视屏幕的显像原理是什么?

你好,IT之家为你解答电视屏幕显像的基本原理。

显像管电视的显像原理

一提到显像管电视,可能我们的脑海里总会浮现出“笨重”、“古董”、“静电”这样的词汇,事实上,显像管电视并不像我们印象中那样古老,遥想十年以前(就是首款iPhone发布的那一年),显像管电视的保有率还十分可观,时至今日,这种电视也没有完全退出市场。

要说显像管电(繁体:電)视最让人印象深刻的特点是什么,那恐怕非“大”字不可了开云体育。这里的大并不是指它的屏幕大(当然了,大屏的显像管电视也非常常见),而是指它的体积很大,这种电视的背后永远都鼓着一个“大大的包”,这个“包”里装的到底是什么啊?

要解释显(繁体:顯)像管电视的体积为什么这么大这个问[繁:問]题,还要从它里(繁体:裏)面显像管的结构讲起。

答主画了一[练:yī]张草图,大概描述了显像管的结构:

它的核心元器件已经在图中标(拼音:biāo)示出来了,分别是阴极、聚焦线圈《练:quān》、偏转线圈真空管和荧光粉。

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当电信号输入到电视的显像管中时,它会由显像管一端(就是比较尖的那端)的阴极(电子枪的一部分)转换为电子束,并传输到聚焦线圈,聚焦线圈则对电子束有聚集作用,如果此{拼音:cǐ}时这束电子束直接投射到荧光屏上,那你将在电视屏幕的中心看到一个澳门新葡京圆圆的白点,这可不是我们想要的效果。

要让电视屏幕显示正常的画面,我们还需要一个(繁:個)叫做“偏转线圈”的元器件,它的作用是通过磁场将那束圆圆细细的电子束变成一条一条的,这澳门银河一条条的电子束会在电视的荧光屏上做扫描,负责水平扫描的那组线圈被称作“行偏转线圈”,负责垂直扫描的那组线圈被称作“场偏转线圈”,在行偏转线圈的场偏转线圈的共同作用下,那束圆圆细细的电子束就会变成一个矩形光栅。

什么是扫描呢?这是电视机刷新画(繁体:畫)面(繁:麪)的一种方式,答主这里又画了一个示意图,感受一【拼音:yī】下:

电视屏幕上的画面,实际上是由(练:yóu)一(pinyin:yī)条又一条的扫描线构成的,中国的电视制式是PAL-D,这种制式下,每幅图像的扫描线数量为625条。

图像的扫描展现又分为逐行扫描和隔行扫描两种,所谓的逐行xíng 扫描,指的是一次扫描即覆盖所有的行数,而隔行扫描则是先扫描偶数行,紧接着再扫描奇数行,从而形成一整幅图像,由于扫描的速度很快,所以人眼几乎感受[读:shòu]不到扫描(拼音:miáo)的过程。这两种扫描方式各有优点,又各有弊端,逐行扫描的优点是闪烁较轻,缺点则是对信号带宽的要求较高[读:gāo],隔行扫描的优点是节省带宽,缺点则是闪烁相对比较明显。

中国的{读:de}PAL-D电视制式采用的是隔行扫描,我国的市电频率是50Hz,故每秒可以扫描50场,而又由于是隔行扫描,扫描两次才能形成一幅完整的[练:de]画面,所以此时的帧率就是25帧/秒,这也是我国电视信号的标准帧率。

我们再将目光移回经由电子枪发射出的电子束上来。上文我们已经说到,电子束经过偏{练:piān}转线圈的处理,已经变成了一条又一条的,那这一条又一条的电子{练:zi}束打到玻璃上,怎么就变成了各式各样的图像了呢?

这些电子束打在透明的玻璃上肯定是无法显像的,知(拼音:zhī)道显像管电视的屏幕{拼音:mù}为什么叫“荧光屏”吗?因为这个屏幕上(拼音:shàng)被涂上了一层荧光粉。

荧光粉是由特殊的化学物质组成的,当电子束打到这层荧【繁:熒】光粉上时,它们就会发出各种不同《繁:衕》的光,电视画面就这样形成了。

显像管电视有黑白电视和彩色电《繁:電》视之分,黑白电视的电子枪相对比澳门新葡京较简单,荧光粉也只能对图像的亮度部分进行还原,而彩色电视的电子枪就比较复杂了,它里面射出的电子束可以包含色彩信息,它的荧光粉可发出的光的颜色则有蓝白、灰白和黄白等几种。

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记得小时候家里的电视,看时{练:shí}间长了,摸一摸它的屏幕,可以感到静电,知道显像管的显像原理之后,终于知道这是怎么回事了,这块屏{练:píng}幕一直在接受电子束的轰击,产生静电再正常不过了。

平板电视的显像原理

随着科技的进步,时代的发展,电视也终于成功地减肥了。现在在商场看到的电视,大多是薄薄的平板电视,平板电视又分为很多种,比如等离子电视、LCD电视、OLED电视等等,这次的回答,IT之家挑出TFT-LCD和OLED这两位选手来讨论。

TFT的(拼音:de)显像原理

TFT,全称为“Thin Film Transistor”,翻译成中文就是“薄膜晶体管”,是LCD的一[拼音:yī]种。要理解TFT的显像原理,我们要[练:yào]从它的结构说起,答主这里画了一张简单的TFT面板结构示意yì 图:

可以看到,一yī 块TFT屏幕的组成元素大概是这么几样:背光板《繁:闆》、偏光片[练:piàn]、薄膜晶体板、彩色滤光片和透明基板。

背光板的作用是发[繁:發]出白色的光,这(繁体:這)些光经过偏光片的散射后,将来到由薄膜晶体板和彩色率偏光片夹着的液晶《练:jīng》面前。

液晶是一种可以随着温度的变化而改变性质的物体,它的分子结构就像一个又一个的火柴棒,当这些“火柴棒”的摆放方式发生变化,透过液晶的光线的量也会随之发生变化。这样说可能不太容易理解,答主又画了张图:

可以看到,当液晶的de 两端不施加电压时,它们的(拼音:de)分子是与光线传播的方向垂直排列的,这样,光线就无法穿透液晶层,而当液晶的两端施加电压时,它们的分子是与方向传播的方向水平排列的,这样,光线就可以穿透液晶层,如下图所示:

在一块液晶屏幕中,液晶分子与光线传播方向间的夹角{练:jiǎo}不同,透光的光的量不同,最终【繁:終】传到我们眼睛里的光线的明暗就不同。

如果把液晶分子比喻(pinyin:yù)成百叶窗的叶片,那么液晶层下方的薄膜晶体板则是《shì》每个百叶窗叶片的开关。光线透过液(读:yè)晶层的多少,全由薄膜晶体板来控制。

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当光线通过液晶层后,画面的明暗已经成型,不过我们还需要给它加点色彩,这时,我们[繁:們]在前面给它拦一个彩色滤光片,当带有明暗信息的画面通《tōng》过这些彩色滤光片,我们就可以得到有色彩的画面了。

经由彩色滤光片传澳门金沙出的光会再次经过偏光片的散射,最后,带有明暗信息和色彩信息的经过散射的光传到【练:dào】我们的眼睛里,我们就可以看到有明暗、有颜色的电视画面了。

OLED的de 显像原理

和TFT-LCD这种[繁:種]自带光源的显示技术不同,OLED的每个显示单《繁体:單》元可以自行发光,因此,在显示黑色时,它的像素点是完全关闭的,可以黑得更加深邃{pinyin:suì}:

由于它的发光原理和结构特征和{pinyin:hé}LCD不同,光线无需通过偏光板进{练:jìn}行散射,因此相比于LCD,它可视《繁体:視》角度更好。

答主画了一张简单的OLED面板结构示意图,如下【读:xià】:

可以看到,OLED的组成元素大概有{练:yǒu}阴极、电子注入/传输(繁体:輸)层、有机发光层、空穴注入/传输层、阳极和透明基板。

有机发光层是一(yī)层具有半导体特性的透明薄膜,当电子{pinyin:zi}经由阴极走向阳极时,正极空穴会与阴极电荷在发光层中结合,产生不同颜色和不同亮度的光。这些光通过透明基板,传到我们的眼睛里,就是我们所看到的电视画面。

由[练:yóu]于蓝色像素相对于红色和绿色像素寿命较短,因此,OLED屏幕的次像素排【读:pái】量方式和LCD略有{读:yǒu}不同。

这里我们解释一下什么是次像素,一个完整的像素,应(繁:應)该可以显示出所有不同的色彩,而要显示出各式各样的色彩,就需要红、绿、蓝这三种色光进行不(bù)同剂量的配比,包含红、绿、蓝这三个显示单元的像素,我们称之为单像素,而组成单像素的红、绿、蓝三个色光单元,我们称其为次像素。

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LCD的次像素排列方【读:fāng】式是标准的RGB排列,就像下图这样:

而OLED是像素自发光,相比于红色和绿色,蓝色次像素的寿命较短,因此,OLED需要将蓝色次像素的数量尽可能的减少,同时增大蓝色次像素的面积,为了平衡色光,红色次像素的数量也随之减少,由此,便biàn 形成了这种单[繁体:單]像素间共享蓝色次像素的RGB-Pentile的次像素排列方式:

这种次像素的排列方式,有着显示不够细腻和色彩不够准确的缺点,当然了,为了优秀的画面对比度和广阔的可视角度,这种小缺点也是可以[练:yǐ]接受的,何况经过这么多【读:duō】年的改进,OLED偏色的显示粗糙的问题已经基本上被攻(gōng)克了。

遥想当年,那些又薄又大的电视动辄上万,而如今,我们只{练:zhǐ}需花个千把块kuài 钱就能买到入门级的液晶电视了,不[拼音:bù]得不感叹科技的发展和时代的进步。

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