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二、液晶显示器件中无源矩阵驱动的交叉效应（画出示意图）二、液晶显示器件中无源矩阵驱动的交叉效应（画出示意图） (1) 交叉效应 交叉效应的英文是 crosstalk , 原来是指多路通信中两条互不相干线 路之间的 “串音” 现象。 在液晶显示器的多路驱动中也有类似的现象, 即 当一个像素上施加电压时, 附近未被选中的像素上也会有一定电压。当 所施加的电压大于 Vth较多, 而液晶显示器的电光曲线又不够陡峭时, 附 近未被选中的像素也会部分呈现显示状态, 这就是液晶显示器无源多路 驱动时固有的交叉效应。液晶是容性高电阻率(1010～101 1Ω·cm)材料, 夹在 X、Y 电极群中的每个液晶像素可等效为一个高电阻与一个小电容 并联的阻抗, 于是全部矩阵单元成为立体电路, 各像素间就有了电耦合 的途径。为了说明问题, 举一个最简单的 2×2 矩阵, 如图 3 - 80 所示。 在电极X1上加电压V0, 并让Y1电极接地, 而让其他电极开路。 如果V0只 是略大于阈值电压 Vth, 则该电压会全部加在像素 P1 1上, 使它转变为显 示态(例如透明) , 而另外的像素仍是未显示态( 暗态)。 然而, 当外加电压V0足够高时, 即使它只加在电极X1和 Y1间的 P11 像素上, 由图 3 - 80( b)的等效电路可知, 像素 P12、 P21和 P22上也会有 V0/ 3 电压, 所以这些像素也会逐渐转变为亮态,这就是本节所要讨论的交叉 效应。 随着行、 列电极数目的增大, 交叉效应的程度会加剧, 并且变得很 复杂。由 2×2 阵列等效电路可知液晶具有双向导通特征是产生交叉效 应的主因, 这样, 外加电压只根据阻抗大小来分配电压。 交叉效应会严重 地降低图像质量, 主要是对比度降低。 我们定义像素 P1 1为全选点; 像素 P1 2和 P2 1只与电源的一端直接相连, 定义为半选点; 像素 P22不与电源 相连, 定义为非选点。 (2) N× M 矩阵液晶显示的交叉效应 设有一个 N 行 M 列( N× M) 的矩阵液晶显示屏, 它的等效电路示 于图 3 - 81 中, 屏中每个像素都用一个长方块表示, 并假定电源 Va只加 在第 i 行电极和第 j 列电极上。该等效电路有( N + M+ 1 )个节点和( M × N + 2 )条支路, 设每个像素阻抗相同, 忽略电极和联线的电阻, 并假 定除 Xi、Yj以外的所有行、列电极全部处于开路状态, 则从 i 和 j 电极 端口看过去的等效电路如图 3 - 81( a )所示。在 i、j 端口间有一条直接 支路, 阻抗为 Zi j, 以及很多由附近像素阻抗串并联组成的复杂支路。 如果将所有的开路行电极连在一起, 所有开路的列电极也连在一起, 则图 3 - 81 ( a ) 的等效电路可简化成( b)中所示。图 3 - 81 ( b)中的等效 电路可以进一步简化成图 3 - 82 中的电路。 很显然, 处在 i 行和 j 列上的 全选点像素的电压要高于其他像素上的电压。i 行和 j 列上的其他像素 是半选点, 而其余所有像素则为非选点。这些像素上的电压都要低于全 选点( i , j)的阻抗 Zij上的电压。 当外加电压 V0略高于 Vth时, 全选像素从暗态变为亮态。如果外加 电压超过 2 Vth后, 则位于 i 行和 j 列上的半选像素也将变为亮态。当电 压继续增大到足够高, 所有像素都将变为亮态。 由图 3 - 82 可知, ( i , j)间的电阻和电容为: 其中: R、C 分别为单元像素的电阻和电容。若取 N = M, 则上式简 化为 于表 3 .14 中列出了 N = 8 和 N = ∞时的全选点、半选点和非选点上的 电压。 上述的扫描方式称为逐点扫描, 对于一个像素单元来说, 脉冲占空系数 为 1/ N·M 或 1/N2, 这对较慢的液晶响应特性是非常不理想的。所以一 般采用逐行扫描。 在这种方法中,每个单元像素上施加的电压会因显示图 形内容不同而不同。 如果图形为左半个画面明, 右半个画面暗, 则其等效 电路如图 3 - 83 所示。各类像素上的电压见表 3 .15。 由表 3 .15 可见, 即使 N 不是很大, 选择点与半选择点电压也几乎 是相等了。以上假定全部非选择行和列为开路, 实际电路中非选择电极 接地或为零伏, 这种情况下在未选择电极之间也会有电压, 其大小是选 择电极间所施加电压 V0的 1/ 2。 三、画出逐行扫描光栅并解释行正程、逆程、周期、频率及逆程系数。三、画出逐行扫描光栅并解释行正程、逆程、周期、频率及逆程系数。 逐行扫描是指电子束从左到右沿垂直方向从上到下以均匀速度依 次地一行紧接一行扫过屏幕。扫描电子束移动轨迹的集合体便形成扫描 光栅, 如图 2 - 26 所示, 它由水平扫描和垂直 扫描两部分组成。 称水平方向的扫描为行扫描。沿水平方向从左到右的扫描, 如图 2 - 26 中 1 - 2、3 - 4 等实线所示的扫描为正程扫描,简称行正程。行正程的 时间以 THt表示。沿水平方向从右至左的扫描, 如图中 2 - 3、4 - 5 等虚 线所示的扫描称为行逆程扫描, 简称为行逆程或行回扫。行逆程时间以 THr表示。所以行周期 TH= THt+ THr;行扫描频率 fH= 1/TH; 行逆程系数α = THr/ TH,按电视标准规定为 18%。 称垂直方向的扫描为帧扫描。沿垂直方向从上向下的扫描称为帧正 程扫描, 简称为帧正程, 帧正程时间以 TFt表示; 沿垂直方向从下向上的 扫描称为帧逆程扫描, 简称帧逆程或帧回扫。帧逆程时间以TF r表示, 所 以帧周期 TF= TFt+ TFr; 帧扫描频率 fF= 1/ TF; 帧逆程系数β = TFr/ TF, 按 电视标准规定β = 8%。 在电视设备中行扫描与帧扫描是同时进行的, 这样每行正程扫描线 有点向下倾斜, 并在荧光屏上由扫描行组成均匀栅状发光面, 称为光栅, 如图 2 - 26 ( a )所示。 无论是行逆程还是帧逆程都是无用的扫描线, 它们的存在会使图像 质量下降。可用消隐信号使在逆程时间内电子束截止, 从而将回扫线消 除, 这时光栅应如图 2 - 26 (b) 所示。 在逐行扫描中, 第二帧的光栅应该与第一帧的光栅重叠, 这就要求 TF是 TH的整数倍, 我国规定每帧是 625 行。 逐行扫描电视的图像质量好, 扫描电路简单, 其缺点是要求通带很 宽, 因此逐行扫描只用于工业电视和未来的高清晰度电视, 而在广播电 视中均采用隔行扫描。 四、四、PALPAL 制式解决的图像传输问题及其原理制式解决的图像传输问题及其原理 PAL 制式 1967 年西德和英国首先采用 PAL 制式。我国也采用这个制式。考 虑伴音载频、视频和射频特性的差异, 每种制式中还分成多种, 如 PAL/ B、PAL/ G、PAL/ H、PAL/ D 等, 我国采用 PAL/ D制式。 PAL 制式的特点是克服了 NTSC 制式的相位敏感性, 在原来正交 平衡和同步检波等基本措施的基础上, 将其中一个已调幅的红色差信号 进行逐行倒相。这就使任意两个相邻扫描行的红色差信号相位总是相 1