Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 50 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
50
Dung lượng
1,51 MB
Nội dung
Mục lục Chương I: ánh sáng và mắt người 1. Ánh sáng ………………………………………………………………5 2. Hệ thống thị giác……………………………………………… 9 Chương II: mànhình tivi 1. Nguyên tắc tái tạo hình ảnh của màn hình………………………….15 2. Các đặc trưng của màn hình………………………………………….19 3. Các tiêu chuẩn để đánh giá mànhình ti vi (Màn hình rộng)……….24 Chương III: mànhìnhSED 1. Mànhình CRT…………………………………………………………26 2. Mànhình SED…………………………………………………………36 3. So sánh tivi SED với các loại mànhình tivi khác……………………43 1 Mở đầu SED (viết tắt của surface conduction electron emitter display) được coi như một dấu mốc lớn của ngành công nghiệp mànhình trong chặng đường 50 năm qua, với tầm ảnh hưởng tương tự như sự ra đời của mànhình ống đèn cathode (CRT) trước đây.Ý tưởng bắt nguồn cho việc nghiên cứu công nghệ mànhìnhSED đó là ngay sau khi mànhình CRT trở nên phổ biến, giới khoa học đã nhận ra một số điểm yếu của loại mànhình này, trong đó rõ rệt nhất là tần số quét quá thấp với một số sản phẩm có kích thước khung hình lớn. Một ý tưởng ban đầu được đưa ra, đó là sử dụng nhiều súng phóng điện tử thay cho một súng phóng điện tử để cải thiện tần số quét. MànhìnhSED có ưu điểm là hình ảnh sáng sủa và sống động nhờ sử dụng công nghệ chùm sáng giống như màn CRT, trong khi lại mỏng hơn và lại tiêu thụ ít điện năng so với LCD và plasma. Năm 2004, hai công ty hăng hái nhất trong việc đầu tư vào công nghệ SED là Toshiba và Canon đã phối hợp mở một liên doanh phát triển loại mànhình mới. 2 Canon trình làng mẫu TV SED 36" tại triển lãm Ceatec 2005. Sự bùng nổ của thị trường mànhình rộng siêu phẳng đang mở đường cho kỹ thuật hiển thị phát điện từ dẫn bề mặt (SED). Thách thức mới này đối với công nghệ tinh thể lỏng và plasma hứa hẹn những cuộc cách mạng lớn trong lĩnh vực hàng điện tử tiêu dùng. Canon trình làng mẫu TV SED 55" tại triển lãm Ceatec 2006. . 3 Chương I Ánh sáng và mắt người 1.Bản chất ánh sáng: Tìm hiểu bản chất của ánh sáng là một trong những mối mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học. Các nhà khoa học cổ đại cho rằng ánh sáng do mắt người phát ra dưới dạng các “tia nhìn” và giả thuyết này còn tồn tại đến thế kỷ 17. Đến giữa thế kỷ 17 đa số các nhà khoa học, đặc biệt các nhà nghiên cứu về ánh sáng đều thừa nhận quan niệm của Newton về thuyết hạt ánh sáng, theo đó mọi vật khi bị đốt nóng đều phát xạ các hạt đàn hồi có cùng vận tốc và có kích thước phụ thuộc vào màu sắc của chúng. Các hạt này truyền theo đường thẳng và có thể bị phản xạ lại giống như quả bóng bị bật lại khi đập vào tường. Sự khúc xạ ánh sáng là do tia sáng đi vào môi trường đậm đặc hơn do lực hấp dẫn của môi trường đối với các hạt ánh sáng tăng lên. Cùng với quan điểm này, Newton đã giải thích sự nhiễu xạ ánh sáng là sự đổi phương của tia sáng qua khe hẹp hoặc mép các vật cản. Tuy nhiên thuyết hạt ánh sáng của Newton không giải thích được sự phân cực và giao thoa ánh sáng. Năm 1670, nhà vật lý Hà Lan Christian Huyghens (1629-1695) đưa ra lý thuyết sóng ánh sáng trái ngược với thuyết hạt ánh sáng của Newton, theo đó, ánh sáng là sự lan truyền của một sóng đàn hồi trong môi trường đặc biệt, được gọi là ête. Lý thuyết này có thể giải thích được hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sáng. Chính Huyghens đã giải thích màu của ánh sáng phụ thuộc vào bước sóng của nó và đã thực hiện thành công nhiều thực nghiệm về sự phân cực của ánh sáng. Năm 1827, nhà vật lý người Anh Thomas Young (1773-1829) đã khẳng định thêm sự thành công của lý thuyết sóng ánh sáng bằng các thực nghiệm về giao thoa. Mẫu giao thoa của ông vẫn được các trường đại học trên thế giới dùng để giảng dạy cho đến ngày nay. Năm 1862 nhà vật lý Pháp Leon 4 Foucault (1819-1868) đã tiến hành thí nghiệm đo vận tốc của ánh sáng trong không khí và trong nước và thấy rằng vận tốc của ánh sáng giảm đi trong môi trường đậm đặc hơn, điều mà thuyết hạt ánh sáng của Newton không thể giải thích được. Cho tới giữa thế kỷ18, đa số các nhà khoa học đều thừa nhận thuyết sóng ánh sáng, vì thuyết này đã giải thích được các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ và phân cực ánh sáng. Thuyết điện từ trường thống nhất do Maxwell đưa ra là cơ sở cho nhận thức ánh sáng là sóng điện từ. Ánh sáng là sóng điện từ được phát ra khi có sự chuyển mức năng lượng của các điện tử trong các nguyên tử của nguồn sáng. Ánh sáng là sóng điện từ phẳng được đặc trưng bởi véc tơ cường độ điện trường → E và véc tơ cảm ứng từ → B luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. Hình 1.2 biểu diễn hình ảnh một sóng ánh sáng lan truyền trong môi trường. Tỷ số độ lớn của hai véc tơ: 0 0 ε µ = H E Trong đó: µ 0 là độ từ thẩm của chân không, µ 0 = 4π.10 -7 Ns 2 /C 2 ε 0 là hằng số điện môi trong chân không, ε 0 = 1/36 π.10 9 C 2 / N.m 2 . Sóng ánh sáng Theo tính toán của Maxwell, tốc độ lan truyền của sóng điện từ bằng: v = 00 1 µε 5 Trong chân không, sóng điện từ lan truyền đẳng hướng với vận tốc c = 3.10 8 m/s. Trong môi trường chiết suất n ánh sáng có vận tốc: v = n c Tần số f và bước sóng λ liên hệ bởi biểu thức: λ = f v Trong chân không: λ = f c Thuyết điện từ về ánh sáng giải thích được các hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa, phân cực và tán sắc ánh sáng nhưng không giải thích được một số hiện tượng khác như bức xạ của các vật đen, hiệu ứng quang điện Hiện tượng quang điện do Hertz phát hiện năm 1887 và được nhà vật lý học người Nga Stoletov nghiên cứu tỷ mỉ bằng thực nghiệm đã không thể giải thích được bằng thuyết sóng, nghĩa là thuyết sóng đã hoàn toàn thất bại trong việc giải thích tương tác của ánh sáng với môi trường chất. Bằng những tư duy có tính cách mạng, năm 1900 M. Planck đã đề xuất một luận điểm mới, được gọi là thuyết lượng tử. Nội dung cơ bản của thuyết này là: Các nguyên tử, phân tử vật không hấp thụ hay bức xạ năng lượng một cách liên tục mà thành những phần tử rời rạc, đứt quãng có năng lượng hoàn toàn xác định gọi là lượng tử ánh sáng hay phôton. Năng lượng của phôton chỉ phụ thuộc duy nhất vào tần số: W = hf = λ hc Ở đây h là hằng số Planck, h = 6,6256.10 -34 J.s, c là vận tốc ánh sáng trong chân không, λ là bước sóng ánh sáng. Bất kỳ một nguồn sáng nào cũng bao gồm một số vô cùng lớn các phôton lan truyền theo các quy luật của sóng điện từ. 6 Thuyết lượng tử không những giải thích thành công sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất mà còn đặt nền tảng cho các nghiên cứu vật lý quan trọng khác trong suốt thế kỷ 20. Theo quan điểm của vật lý học hiện đại, sóng - hạt là hai mặt đối lập nhưng lại thống nhất trong cùng một đối tượng vật chất. Trên quan điểm này, năm 1924, nhà vật lý người Pháp Louis Victor de Broglie (1892 - 1987) đã đưa ra giả thuyết về lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng. Theo thuyết này: - Mỗi vi hạt tự do có năng lượng và động lượng xác định tương ứng với một sóng phẳng đơn sắc xác định: - Năng lượng của vi hạt liên hệ với tần số dao động của sóng tương ứng theo hệ thức: W = hf - Động lượng p của vi hạt liên hệ với bước sóng λ của sóng tương ứng theo hệ thức: h p λ = Sau đây đưa ra các bức xạ điện từ thường gặp có bước sóng nằm trong dải từ sóng radio đến tia γ: 3000 m-1000 m sóng dài (LW) 1000 m-100 m sóng trung (MW) 100 m- 10 m sóng ngắn (SW) 10 m- 0,5 m sóng TV (FM) 0,5 m-1 mm sóng rađa 1000µm - 0,78 µm hồng ngoại (IR) 0,78 µm - 0,38 µm ánh sáng nhìn thấy 0,38 µm - 0,01 µm tử ngoại (UV) 100 A 0 - 0,01 A 0 tia X nhỏ hơn 0,01 A 0 tia γ (1µm = 10 -6 m, 1A o = 10 -10 m) 7 Mắt người là bộ cảm biến quang sinh học vô cùng tinh tế và linh hoạt, cảm nhận được ánh sáng trong dải bước sóng từ 380 đến 780 nm. Sự cảm nhận ánh sáng của mỗi người cũng khác nhau và. Ủy ban Chiếu sáng quốc tế CIE đưa ra các giới hạn phổ màu của ánh sáng nhìn thấy, được cho ở hình dưới. Giới hạn phổ màu của ánh sáng nhìn thấy Ta nhận thấy: - Trong miền ánh sáng nhìn thấy, mỗi bước sóng đơn sắc λ được mắt người cảm nhận bằng một màu riêng. Nhiều ánh sáng đơn sắc tổ hợp lại thành ánh sáng phức hợp. - Ánh sáng nhìn thấy chỉ chiếm một dải rất hẹp trong phổ bức xạ điện từ có bước sóng liên tục từ 380 đến 780 nm, ứng với các màu tím, chàm, lam, lục, vàng, da cam, đỏ của bẩy sắc cầu vồng. Đây chỉ là các màu chính của phổ ánh sáng trắng, thực ra trong phổ của ánh sáng trông thấy có vô số màu biến thiên liên tục mà mắt chúng ta không thể phân biệt được. - Tính chất và màu của ánh sáng phức hợp được quyết định bởi cường độ quang phổ của các thành phần ánh sáng đơn sắc có trong phổ của nó. 2. Hệ thống thị giác: 2.1 Mắt và cấu tạo của mắt : Mắt là cơ quan cảm thụ ánh sáng, có cấu trúc vô cùng tinh vi. Mắt người có dạng hình cầu đường kính khoảng 2,4 cm, nặng khoảng 7 gam. Sơ đồ bổ dọc của mắt, từ ngoài vào trong được mô tả trên hình 1.5, gồm có: Ngoài cùng là lớp giác mạc mềm và trong suốt (1), rồi đến một lớp màng mống mắt hay còn 8 gọi là lòng đen (2), có tác dụng chắn sáng. Chính giữa lòng đen có lỗ hở nhỏ, hình tròn, gọi là con ngươi (4). Phía sau con ngươi là thuỷ tinh thể (3) tác dụng như một thấu kính hội tụ. Thuỷ tinh thể được đặt trong một chất lỏng trong suốt chiết suất n = 1,336 gọi là thuỷ tinh dịch (5). Đáy mắt phía trong, được phủ một màng gọi là võng mạc (6), vừa là màn ảnh vừa là bộ phận thu nhận ánh sáng. Chính giữa võng mạc có một vòng tròn nhỏ, đường kính chừng 1mm, gọi là điểm vàng (7), đây là nơi nhậy sáng nhất của võng mạc. Võng mạc được bao phủ bằng các tế bào thần kinh dạng prôtêin, thực chất đây là các tế bào quang điện liên hệ với bộ não bằng các dây thần kinh thị giác (8), biến đổi tín hiệu sáng thành tín hiệu điện phù hợp với ánh sáng kích thích vào nó. Các cơ (9) giúp mắt thể có xoay trong hốc mắt để định hướng trục nhìn. Cấu tạo của mắt người 2.2 Hệ thống quang học của mắt: Ta có thể hình dung mắt giống như một camera, trong đó : Con ngươi tương tự cơ cấu điều chỉnh độ mở ống kính, thủy tinh thể là một thấu kính hai mặt lồi bằng chất trong suốt, đàn hồi và có thể thay đổi độ cong để điều tiết hình ảnh hội tụ đúng trên võng mạc. Hoạt động điều tiết của 9 thuỷ tinh thể tương tự bộ phận điều chỉnh tụ tiêu, còn võng mạc tương tự lớp nhạy ánh sáng hay màn ảnh của camera. Sự điều tiết của mắt nhằm mục đích làm cho các hình ảnh xa, gần rơi đúng trên võng mạc với độ sáng thích hợp giúp ta nhìn rõ các vật. Cơ chế nhìn của mắt Có hai loại tế bào thị giác: - Tế bào hình nón có số lượng khoảng 7 triệu, chúng được phân bố chủ yếu ở vùng giữa võng mạc và được kích thích bằng mức chiếu sáng cao, còn gọi là thị giác ngày (photopic vision), các tế bào hình nón đảm bảo chức năng nhận biết màu. - Tế bào hình que nhiều hơn tế bào hình nón (khoảng 130 triệu) và bao phủ vùng còn lại của võng mạc, tuy nhiên vùng này vẫn có lẫn một số tế bào hình nón. Các tế bào hình nón được kích thích bằng mức chiếu sáng thấp, còn gọi là thị giác đêm (scotopic vision) và chỉ tạo nên nhận biết màu đen trắng, vì vậy, khi chiếu sáng ở mức độ quá thấp, ta không thể phân biệt được màu của các vật. Không có một ranh giới rõ rệt đối với hai loại tế bào này, chúng hoạt động nhiều hay ít còn phụ thuộc vào mức chiếu sáng, nhất là trong miền trung gian giữa thị giác ngày và thị giác đêm. Độ nhạy của mắt đối với ánh sáng phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. Bảng 1.1a liệt kê các đặc tính thị giác của mắt người. Đặc tính thị giác của mắt người Đặc tính thị giác Thị giác ngày (photopic) Thị giác đêm (scotopic) 10 [...]... Những mànhình này dựa trên công nghệ Trinitron theo sáng kiếm của SONY , dùng Lưới kẽ hở thay thế cho kiểu Shadow-Mask Những Lưới kẽ hở bao gồm những dây dẫn thẳng đứng nhỏ Những tia điện tử đi qua Lưới kẽ hở để chiếu vào Phosphor trên mặt mànhình Hầu hết những mànhình kiểu Lưới kẻ hở này dùng với với mặt mànhình phẳng để giảm độ méo hình ảnh tại những phần cong của mànhình Tuy nhiên màn hình. .. với màu xanh dương (450 nm) 13 Chương II Mànhình tivi 1.Nguyên tắc tái tạo hình ảnh của màn hinh: Nhiệm vụ của mànhình là tái tạo lại hình ảnh Để tái tạo lại hình ảnh, phương pháp phổ biến nhất hiện nay là hiển thị hình ảnh dựa vào bản đồ ma trận điểm ảnh Theo phương pháp này, một khung hình sẽ được chia ra làm vô số các điểm ảnh nhỏ Các điểm ảnh có dạng hình vuông, có kích thước rất nhỏ Kích thước... thể hình ảnh hiển thị chất lượng càng cao Có thể dùng Mask pitch để thay thế Dot pitch , mặt nạ này cách bề mặt Phosphor của mànhình 1/2 inch nên Mask pitch đạt được 0.21mm 34 2.1.Cấu tạo của SED: TV SED sử dụng mànhình phát xạ điện tử dẫn bề mặt surface-conduction electron-emitter display Tương tự như công nghệ CRT, hình ảnh được tạo ra bởi TV SED cũng do các điện tử đập vào mặt trong của màn hình. .. ít được sử dụng trong mànhình CRT , nó là sự kết hợp của công nghệ Mặt nạ Shadow với Lưới kẽ hở Đúng hơn là có những lỗ thủng xung quanh mànhình CRT kiểu Shadow-Mask , mànhình kiểu Shadows – Mask dùng những khe nằm ngang thẳng đứng Thiết kế này cho phép mànhình có độ sáng nhiều hơn do việc tăng lượng điện tử truyền qua kết hợp với sự sắp xếp của những điểm Phosphor 4 .Màn hình (screen): Nó được... dải màu mà mànhình có thể hiển thị chính xác được nó Chương III MànhìnhSED 1 .Màn hình CRT: 24 1.1.Cấu tạo: Nhiều người nghĩ rằng CRT là một công nghệ đã cũ kĩ và lỗi thời, đặc biệt là khi so sánh với các công nghệ hiển thị mới như LCD, plasma, DLP, và LcoS Nhưng công nghệ CRT vẫn còn rất tốt trên nhiều phương diện khác nhau, và để hiểu công nghệ SED- TV thì cần phải hiểu công nghệ CRT Mànhình CRT... kết quả là một hình ảnh sắc nét hơn vì ở đó có nhiều các điểm ảnh hơn trong cùng một diện tích đã cho Trong trường hợp màn hình hiển thị CRT, các điểm ảnh không tương đương với các chấm photpho, chúng như là bộ ba điểm ảnh trong màn hình LC Màn hình chiếu sử dụng 3 CRT đơn sắc không có cấu trúc điểm nên tiêu chuẩn này không được áp dụng Thời gian đáp ứng: Đây là thời gian cần thiết để màn hình hiển thị... màn hình LC nó được hiểu là tổng thời gian để một điểm ảnh chuyển từ màu đen sang màu trắng, và sau đó là màu đen sang màu đen Một mànhình với thời gian đáp ứng chậm với các hiển thị chuyển động sẽ gây ra hiện tượng nhoè hình và biến dạng (gọi là hiện tượng “bóng ma”) Một mànhình với thời gian đáp ứng nhanh có thể tăng khả năng chuyển 23 tiếp khi hiển thị các vật thể chuyển động mà không có các hình. .. SED sử dụng một chuỗi hàng trăm ngàn các bộ phát xạ electron nhỏ bé - mỗi cái tương ứng với một điểm ảnh trên mànhình 35 Trong khi công việc của các tivi CRT là làm sao lái các tia electron và cân chỉnh chúng theo hai phương thẳng đứng và ngang đến các điểm tiếp xúc tương ứng theo từng dòng hình ảnh thì tivi SED lại bao gồm nhiều bộ phát xạ electron ứng với từng ảnh điểm của mànhình Do đó, tivi SED. .. có hình khối gọn nhẹ hơn nhiều Nhờ đó, mànhình có thể được thiết kế phẳng như OLED, LCD và plasma, cũng như đạt độ phân giải tương đương hoặc cao hơn HD Hơn nữa, tivi SED cũng không cần đến cơ cấu đèn nền riêng biệt Ánh sáng được cung cấp nhờ sự cọ xát của electron vào bề mặt mànhình phủ lớp phốt pho Kết quả là, chất lượng hình ảnh không còn phụ thuộc vào góc nhìn và ánh sáng lan toả đều toàn bộ màn. .. màng mỏng (TFT) whimer hoặc transister MOS với những đặc tính tương tự của Hofstent và heiman, một địa chỉ phẳng x-y với một lớp sơ đồ mạ mạch dưới mỗi phần tử trong mạng được phát triển bởi Brodyetal Một điều đáng chú ý rằng TFT vốn có điện thế hoạt động cao(lên tới 300 V) 3.Các tiêu chuẩn để đánh giá mànhình ti vi (Màn hình rộng): “Các thông số sau đây thường được dùng để đánh giá các loại mànhình . rộng)……….24 Chương III: màn hình SED 1. Màn hình CRT…………………………………………………………26 2. Màn hình SED ………………………………………………………36 3. So sánh tivi SED với các loại màn hình tivi khác……………………43 1 Mở đầu SED (viết tắt. 9 Chương II: màn hình tivi 1. Nguyên tắc tái tạo hình ảnh của màn hình ……………………….15 2. Các đặc trưng của màn hình ……………………………………….19 3. Các tiêu chuẩn để đánh giá màn hình ti vi (Màn hình rộng)……….24 Chương. 13 Chương II Màn hình tivi 1.Nguyên tắc tái tạo hình ảnh của màn hinh: Nhiệm vụ của màn hình là tái tạo lại hình ảnh. Để tái tạo lại hình ảnh, phương pháp phổ biến nhất hiện nay là hiển thị hình ảnh