对光电子技术的理解范文第1篇

（安徽工程大学电气工程学院，安徽 芜湖 241000）

【摘　要】光电子产业作为21世纪具有代表性的主导产业之一，对当今世界科技发展起到巨大驱动力的作用。而《光电子技术》则是电子信息科学类专业的基础学科，本文从分析该课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发，通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题，把科学研究引入课堂，采用诱导式教学方法和多元化的考核评价标准，对《光电子技术》的教学模式进行创新性探索。实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情，提高了《光电子技术》的教学效果。

关键词 光电子技术；教学方法；诱导式教学

基金项目：安徽工程大学引进人才项目（2013YQ002）

作者简介：张艳（1983—），女，汉族，博士，安徽工程大学电气工程学院，讲师。

0　引言

随着国家信息化建设的逐步深入，我国采取了一系列积极、稳妥、有效的措施促进电子信息技术产业高速、持续、健康的发展。从2002年开始国家计委组织实施光电产业化专项计划，光电专项产业化目标[1]是：（1）根据我国在光电子研究开发方面所具有的技术优势和资源特点，重点支持一批技术水平高、市场前景好的光电产品，实现产业技术升级，并尽快形成规模生产。（2）“十五”期间初步形成具有一定自有知识产权和产业优势的光电产业体系。通过对我国已有技术和资源优势并在国际市场有竞争力的光电子产品的重点支持，力争在“十五”期间使国内光电产业能够满足国内各行业的需要，并进入国际市场。（3）通过技术创新和项目建设的带动，扶持光电产业基地的形成。光电信息技术产业的迅速发展，使得具有光电信息技术知识背景的从业人员的需求逐年增加。作为培养专业人才的摇篮，近年来，很多高校相继开设了光电信息工程专业。它以培养可从事光学工程、光通信、图象与信息处理等技术领域的科学研究及相关领域的产品设计与制造、开发及应用等工作的应用型人才为目的。

而《光电子技术》作为光电信息工程专业的一门专业基础课，从了解光电子技术的发展和应用开始，通过学习光学基础知识，以光学系统的源、传输通道、信息加载、探测、信号处理、显示和存储为主线，引导学生系统、全面的学习光电子技术。通过本课程的学习应使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识，培养学生分析和解决工程技术问题的能力，为进一步学习相关专业课打下基础。

本文从分析《光电子技术》课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发，通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题，把书本上的内容与当前光电信息产业的发展现状相结合，采用诱导式教学把科学研究引入课堂，对《光电子技术》的教学思路进行创新性探索。实践表明这些教学探测极大程度的调动学生的学习热情，提高了《光电子技术》的教学效果。

1　《光电子技术》的教学现状及问题

就《光电子技术》这门课程而言，由于教学内容的逻辑推导内容较多，要求以大学数学为基础，具备物理学，材料学，电路电子等多学科的知识和理论体系，导致部分学生对其缺乏兴趣，进而 影响到教学的效果。

尽管近年来，随着的电子设备走进课堂，授课方法也日趋多样，如、“现代化多媒体与传统板书”相结合的教学方法、“图片演示与实物展示”相结合的教学方法、“课堂讲授与小组讨论”相结合的教学方法等[2]。对传统意义上的教学模式进行了改革，如，讲解到激光原理与技术这一章节的时候，在课件中放上激光器以及激光光束的图片，把文字描述的内容以实实在在的实物图片展现在学生的眼前，加深了学生对知识点的理解和接受。这些教育教学方法的改革在很长的一段时间的确取得了很好的教学效果。

然而，随着的物联网技术的发展，现在的大学生可以从互联网上获取海量信息，仅仅是一副图，一个装置器件已经无法引起学生过多的关注。那么，如何吸引到学生的注意力，激发学生的学习兴趣，把《光电子技术基础》这门光电信息工程专业基础课讲解的生动，打开学生通往光电子技术领域的大门，为进一步学习相关专业课打下基础是我们亟需解决的问题。

2　诱导式教学方法

传统意义上的诱导式教学方法早在20世纪80年代被提出，其理论依据出自《论语-述而》：“不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅反，则不复也。”意思是只有当学生百思而不得其解时，教师才可以有选择的启发他，当学生心里明白但不知如何表达时再去开导他，如果学生不能举一反三，就先不要往下进行了。因而诱导式教学应当是“启发”和“引导”相结合，通过“启发”和“引导”学生，使得学生在有限的课堂教学时间内做到触类旁通，提高教学效率。

而大学教育赋予了“诱导式教学”新的含义，除具有传统意义上的诱导式教学的思想以外，还包含了用发展的眼光看待书本上的知识体系，把科学研究、最新的科技发明、科技产品引入课堂。就《光电子技术基础》这门课程而言，可以从光电产业的最新科研成果中提炼出与课本知识点相关联的的内容，通过光电产业的新发明，新应用吸引学生的注意力，在讲解这些发明或应用的过程中传授教学内容，激发学生的学习《光电子技术》的兴趣。以《光电子技术》[3]中“偏振——起偏——检偏”这一知识点为例，如果仅仅从书本上给出的概念出发讲解：（1）偏振指的是振动方向对于传播方向的不对称性；（2）自然光得到偏振光的过程称之为起偏，所用器件为起偏器；（3）检测某一光束是否为偏振光的过程称之为检偏，所用器件为检偏器。抑或在多媒体课件上放置光束起偏/检偏的图片，都不能起到很好的教学效果。为了吸引学生的注意力，激发学生对“光的传播”这一教课内容的兴趣和求知欲，同时扩展学生的知识面，可以从近阶段的热门话题个人全息手机(takee手机)引入，takee手机的亮点之一是可以使用户从各个角度都能感受到浮在屏幕上的全息立体3D效果，进而联系到学生身边的光电信息技术——3D电影，观众要戴上一副特制的眼镜，而这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片，由此把重点落到“偏振”这个知识点上，让学生在一个轻松的教学氛围中不仅学到了新知识，（下转第82页）（上接第86页）而且知道新知识的应用领域和当前发展的现状，扩宽了学生的知识面和眼界。

因此，大学课堂中的诱导式教学方法应该：（1）培养学生具有批判性思维；（2）具有科学的想象力；（3）具备自我塑造和发展能力。在此基础上，“以点带面”提高学生的创新能力和动手实践能力。

3　多元化的考核评价标准

北京航空航天大学校长前校长曹传钧教授在本科教学上，提出“讲一、练二、考三”的教学模式。指出学生的学习效果体现在：（1）知识面的宽窄；（2）学习，实践的经历；（3）自学的能力；（4）是否具备创造性思维和创造性能力，具有独立的见解等几个方面[4]。那么单纯的一张试卷，一次考试就不能够作为学生掌握知识的依据。

而《光电子技术基础》是理论与实践相结合的一门课程，这就要求其课程的考核评价标准应该具备多元化，多样性的要求。整个课程的考试分为三部分：（1）理论部分的考核：可以采取闭卷考试了解学生对基本概念，基本理论的掌握程度，或者把基本理论深入剖析，采用开卷考试的方式，考察学生运用书本知识分析问题的能力；（2）实验部分的考核：通过实验不仅能够加深学生对知识的掌握，实验本身更是对整个章节，甚至整个课程内容的一个体现，如电光调制实验，旨在让学生掌握晶体电光调制的原理和实验方法，但是该实验从激光发射出的光波经由起偏器，电光晶体，1/4波片，检偏器之后被光电探测器接收，通过信号处理，学生可以在示波器上观察到作用到电光晶体上的调制信号曲线和光电探测器解调后的信号曲线。而这么一套设备展现出来的就是一个完整的光电系统。学生在实验的过程中可以运用光电系统的知识搭建好实验线路，确定光路信号的走向，通过示波器显示的信号曲线分析实验过程中出现的问题，思考该问题出现的原因以及采用何种解决这些问题，从而考察了学生对于光电调制内容的掌握程度，促使学生从实践中意识到理论知识的重要性，提高学生分析问题解决问题的能力；（3）课程设计部分：课程设计旨在学生根据授课内容，通过自学扩大自己的知识面，结合日常生活中使用的光电子产品，培养学生科学的想象力和创新能力。整个成绩采用百分制的标准，三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式评判学生对《光电子技术基础》的学习掌握程度。

通过对两届学生的采用诱导式教学和多元化考核评价的教学，其实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情，提高了学生运用所学知识分析问题，解决问题的能力，培养了学生的动手能力和创新能力，达到了《光电子技术》的教学效果。

4　结束语

光是人们最为熟悉的现象之一，从17世纪关于光的本质的两大对立学说到21世纪的信息时代，光电信息技术已经渗透到人们日常生活之中，除了光电子技术专业的学生需要深入系统地学习《光电子技术》外，微电子技术、材料、电子科学与技术等专业的学生也需要了解光电的基本概念和基础知识。探索诱导式教学方法在《光电子技术》课程的新模式和多元化的考核评价标准，把光电基本概念和基础知识与当前光电信息产业的发展现状相结合，使学生较好地掌握所学知识，把握知识点的学术前沿，为学生的进一步学习和发展打下坚实的基础。

参考文献

［1］国家计委.国家计委组织实施光电子产业化专项计划[J].中电网,2002,2,28.

［2］于雪莲，顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛,2009,9(9):77-78-81.

［3］朱京平.光电子技术基础[M].2版.科学出版社,2009.

对光电子技术的理解范文第2篇

【关键词】光电检测技术 课程内容 实验 考核

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2016）02-0069-02

随着现代科学技术的快速发展，光电检测技术作为一门研究光与物质相互作用的新兴技术，因其测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、传递信息效率高、自动化程度高等突出特点，成为现代检测技术最重要的手段和方法之一。在工业、农业、军事、航空航天以及日常生活中应用得非常广泛，是现代信息类工科学生必须掌握的知识。

自2004年起，光电检测技术课程成为北京信息科技大学光信息科学与技术和测控技术与仪器两个专业共同的一门重要专业课。该课程将光学检测技术与现代微电子技术、计算机技术紧密结合起来，深入讲解各种光电转换技术及器件的原理、特性和基本用法，结合具体应用，详细介绍各种激光干涉、衍射，光纤传感等光电检测方法、技术及系统，最终让学生深入理解光电技术的基础理论和基本知识，对各种光电器件和光电检测技术有一个全面的认识，并且掌握多种光电检测方法，以便在实践中熟练应用，为学生今后的工作打下坚实的基础。理解和掌握这门课程，对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。

同时由于光电检测技术以光电子学为基础，以光电子器件为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用，这正是学院仪器科学与技术和光学工程两个一级学科共同的研究方向。学院众多教师在该方向的长期科学研究过程中，不断加深对光电检测技术的基本理论、实施方法、系统和关键技术的理解和应用，在光、机、电、计算机相结合的激光干涉测量、激光衍射测量、激光跟踪测量、光纤传感检测、光电多自由度监测等各种物理参数测量仪器和系统方面展开了深入研究，取得了丰硕的研究成果并积累了丰富的科研经验。

2013年开始，以精品课程为目标，我们深入开展了光电检测技术课程建设，涉及课程教学内容的更新、实验环节的改进和考核方式的改革等。

一 教学内容

如图所示，一个典型的光电检测系统包括光学处理部分、电子学处理部分，两者通过光电转换部分有机连接成一个整体。与之相对应，光电检测技术课程内容多、发展快、涉及知识面广。为此，我们首先对授课内容进行比较分析和归纳总结，提炼出最基础的关键原理，同时吸取众家之长，结合专业特点，补充有代表性的最新应用。

首先对应用光学、物理光学、信息光学等课程已经讲授的内容大幅度减少授课学时，例如光电检测中常见光源、光学系统和设备相关内容的学时压缩一半；但鉴于辐射度和光度学是专业选修课，一部分学生没有选修，一部分学生选修后掌握不够多，将该部分知识的讲解课时适当增加，补充了一些与学生日常生活关联度高的内容，增强学生学习的兴趣；强化光电转换器件部分，如前所述，该部分所介绍的各种光电转换器件是光电检测技术的关键环节，深入介绍了各种光电子发射探测器、光电导探测器、光伏探测器、光电成像器件的原理、特性和基础应用，还专门介绍了应用日益广泛的红外热成像探测器；同时考虑到调制解调技术在光电检测系统中的广泛使用，专门对此技术做了重点讲解。调整后整体内容更丰富，兼顾了基础原理和实际应用，学生反馈良好。

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* 北京信息科技大学课程建设项目资助

我们还将课程内容与后续的专业综合实践环节相配合。因为学院两个专业都开设有专业综合实践环节，该环节主要培养学生综合运用所学知识掌握某些光机电系统的设计能力，将所学与实际应用有机结合起来，最终提高学生分析问题和解决问题的能力，培养他们的创新意识及创新能力。光电检测技术正是与专业综合实践相对应的一门重要的综合性课程，我们在授课过程中有意识地将后期综合实践可能涉及的内容经提炼后引入到课程教学中，前期培养学生的综合应用意识和能力，为后续的综合实践环节打好基础。

二 实验环节

课程设有8个学时的实验。通过较充分的实验，使学生在掌握光电检测技术基本理论知识的基础上，培养设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。

但我们发现，学生在综合运用理论和技术手段设计系统的能力有所欠缺，主动性不足。为此，我们特别增加了学生自主设计实验，例如让学生自主设计一个光强自动控制装置，能够探测环境的光强，当环境光暗到一定程度后（根据环境情况，制定特定的照度值），能点亮LED。并且环境光越暗，LED越亮。通过此实验，促使学生了解各种光强探测原理及传感器，选择合适的光强探测传感器并设计其驱动电路，掌握输出光强控制方法并设计相关电路，掌握实验调试方法和实验数据分析处理方法。整个实验由学生自主设计，在设计方案审核通过后自主搭建系统并完成功能调试，最终提交完整的设计报告，包括任务分析、调研、系统方案设计、成本核算、具体电路设计、调试过程和测试结果处理。这样的实验学生参与度高、效果更好，对提高学生知识的综合运用能力和手脑结合的能力有较大帮助。

三 考核方式

该课程加强了过程考核，增加了平时作业、课堂表现、小组专题宣讲和实验部分在总成绩中的占比，特别是对于平时表现和实验部分成绩优秀的学生，本人申请获批后，可以免书面考试，以实物作品、论文、竞赛来代替。

对于大多数学生的期末考试，在出题过程中有意识地与课程目标紧密呼应。本课程的课程目标按照工程教育认证标准，主要涉及了通用标准毕业要求各种能力的培养，因此试卷题目也从各个角度对学生的以上能力进行考核。例如，为考核学生了解光电检测技术的现状和发展趋势情况，我们出了让学生填写近年来诺贝尔物理奖主要内容的题目。又比如，为了考核学生掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素的情况，我们在考试中有针对性地出了分值较高的光电检测系统综合设计型题目，加强了对学生综合分析和设计能力的考核。

四 结束语

借助光电检测技术课程建设，我们对该课程展开了全面探索和改进，紧密结合工程教育专业认证的要求，梳理了课程教学的内容，增加了学生自主综合实验，改进了课程考核方式，增强了学生的学习兴趣，提高了学生的综合分析和设计能力，初步达到了建设目标。

参考文献

[1]雷玉堂.光电检测技术（第2版）[M].北京：中国计量出版社，2009

[2]浦昭邦、赵辉.光电测试技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2010

对光电子技术的理解范文第3篇

关键词：氘气；制备技术；液氢精馏；电解重水；激光技术

引言：随着全球经济的快速发展，社会对能源的需求量日益增大，各国在经济发展中都面临着能源枯竭问题。这使得氘气研究成为了备受关注的焦点，氘气被称为“未来的天然燃料”。氘气是美国科学家哈罗德・克莱顿・尤里在一九三一年，在大量液体氢蒸发后利用光谱检测方法发现的。氘气的发现轰动了整个科学界，尤里也因此获得了诺贝尔化学奖。氘气最初主要应用于军事研究，如核能工业、核武器等，随着时展，氘气应用逐步扩展到民用工业中，如光纤材料，特殊灯源等，研究氘气制备技术也具有重要意义。

一、氘气的性质

氘是氢的同位素，原子量比普通氢重两倍，三相点-254.4℃；比热容：（101.325kPa，21.2℃）：5.987m3/kg；气液容积比：（15℃，100kPa）：974L/L；临界温度：-234.8℃；气化热：ΔHv（-249.5℃）：305kJ/kg[1]。氘气的化学性质与氢气相同，可以发生普通氢所有的化学反应，并能够生成相应化合物。同时氘气的高质量和低零点特征，使其在相同反应中有着不同反应速度，反应平衡点位置也有明显不同。氘气无毒无味，对生物没有任何危害，仅具有窒息性[2]，但氘气易燃易爆，使用及生产中稍有不慎，极有可能诱发安全事故，所以对氘气安全问题必须提高重视。

二、氘气制备技术

随着科技的发展，越来越多的氘气制备技术被提出，不同技术应用效果有所不同，只有科学选择制备技术才能达到理想效果。当前主要氘气制备技术有：液氢精馏技术、电解重水技术、金属氢化物技术、激光技术、气相色谱技术等等。下面通过几点来详细分析氘气制备技术：

（一）液氢精馏技术

氘是氢的同位素，天然氢中氘含量是0.013到0.015。氘沸点为23.5K，氢的沸点为20.38K，HD沸点为22.13K。所以理论上采用精馏液氢制备氘气是完全可以实现的。通常情况下低温精馏时，首先浓缩的是HD，但HD必须经催化剂转化为D2、HD、H2平衡混合物后才能继续精馏浓缩，才能进一步制备。当前液氢精馏技术中低温精馏分离技术多采用JET低温精馏系统来实现氘气制备[3]。但精馏技术回流需要消耗大量能量，能耗问题突出，所以经济性并不理想，在能耗方面有待改进。

（二）重水电解技术

重水电解技术采用电解水装置，以碱金属的氘氧化物为电解质或固体聚合物电解重水。虽然通过该技术制备氘气纯度较高，但仍需要对已制备的氘气进一步纯化。纯化重点是去除杂质，降低氘气所含的氢同位素杂质氕，但氕去除难度较大，处理工艺十分复杂。并且电解过程中能耗问题也十分突出，应用中降低工作电压，提高能量效率的主要策略有：减小电极间距离、提高工作压力、提高工作温度、改变电极材料、使用添加剂等。

（三）气相色谱法

气相色谱法发明于一九五二年，其应用领域十分广泛。一九五七年，气相色谱法被成功用于于氘气制备。目前氢同位素主流气相色谱分离技术有H2-顶替色谱法、迎头色谱法、冲洗色谱法、自我顶替色谱法。H2-顶替色谱法制备量大，回收率和浓缩率最高，但工艺相对复杂。迎头色谱法工艺相对简单，适合从天然氢中制备氘气。冲洗色谱法制备氘气纯度较低，不能满足需求，因此较少采用。自我顶替色谱法具有着无载气、浓缩率高、回收率适中等优点[4]，是最为理想的色谱制氘技术。

（四）激光制备技术

激光技术制备氘气最早提出于一九七八年，劳伦斯利弗莫尔实验室，成功通过激光技术制备了浓缩倍数为900的氘气。劳伦斯利弗莫尔实验室是通过紫外离子激光器照射含有重甲醛的甲醛混合物实现分离氘气。一九八年，一些研究者利用YAG激光器和高效率锁模脉冲激光器来制备氘气得到了浓缩倍数为11500的氘气。目前激光制备技术尚处于研究当中，相关技术手段并不成熟。

三、氘气制备技术的选择及其应用

通过分析不难看出，每一种技术的特点和特征以及制备浓度和纯度都有所不同。液氢精馏技术制备氘气使用的精馏装置比较昂贵，且能耗问题突出，技术复杂，经济性方面有所欠缺，但如果资金充足，该技术适合大规模生产。电解重水技术设备简单，小规模比较经济，但若大规模应用，需要面临高能耗问题，电解能耗无疑会增加成本，并且重水属于战略物资相对较为昂贵，所以成本控制难度较大。气相色谱法利用了贵金属，虽制备效果比较理想，但性价比较差。激光制备技术属于新型氘气制备技术仍处于研究阶段，相关技术和设备尚未成熟。当前我国还没有氘气制备工业化装置，大多氘气制备技术都处于实验研究阶段。氘气制备过程中必须合理选择氘气制备技术，结合实际情况科学确定。

虽然重水电解技术电解过程中能耗较高，但重水电解技术相关理论和制备设备相对成熟，且制备的氘气纯度很高，后期处理成本会有所降低，所以当前氘气制备主要还是采用重水电解技术。目前市场上采用的重水电解技术主要分为：固体聚合物水电解、碱性水电解、固体氧化物水电解三大类。其中相对成熟的技术是碱性水电解技术和固体聚合物电解技术，大多小规模实验室使用这两种技术制备氘气，输出量能够达到150～1000mL/min，且操作工艺简单，应用灵活，是当前氘气制备首选技术。

重水电解技术应用过程中最大的技术问题是氘气纯化、去杂质问题。通过这种技术制备氘气，其中主要包括的杂质有：HD、O2、N2以及少量D2O杂质等。该技术制备氘气过程中杂质氮主要气来自空气在重水中的溶解和管路渗透。要降低产品氘气中的氮含量，必须做好密封处理，保障设备密封性，通过加压降低重水中的氮气含量，达到降低氘气中氮气含量的目的。另一方面，想要降低氘气制备过程中的杂质氧气，应加强对管路系统引入氧的控制。目前脱氧技术已十分成熟，氘气净化过程中可使用脱氧催化剂达到去除杂质氧气目的。主流脱氧催化剂有：活性氧化铝镀钯、铜系催化剂、钯分子筛、钯炭纤维催化剂、镍系催化剂等。除此之外，HD的去除也十分重要，HD是电解重水氘气制备中最大的杂质。去除HD通常使用热循环吸附工艺（TCAP），工作介质Pd-Al2O3。利用活性氧化铝、分子筛等催化剂在低温下的氢同位素分离也能降低HD含量。在氘气制备过程中只有有效去除杂质，才能得到高纯度的氘气。

结束语：氘气制备研究对于新能源开发、经济发展、国防建设等都有着重要意义。工业发展和科技进步促使新的氘气制备技术不断涌现，与此同时，随着经济发展与科学进步，氘气在农业、医学、工业、能源等各个领域的应用也必将越来越广。■

参考文献

[1]王洪祖，沈春雷，龙兴贵，梁建华，周晓松. 激光拉曼定量分析氘气方法研究[J]. 光谱学与光谱分析，2013，04：991-995.

[2]王洪祖. 拉曼光谱分析氢同位素气体方法研究[D].中国工程物理研究院，2013.S2：301-304.

对光电子技术的理解范文第4篇

（一）LIGA技术的原理

LIGA技术是利用较大功率同步加速器产生的X射线，经过X-ray光刻，光阻投影形成人工塑料微型结构，然后经过电铸制模形成金属模具，最后经过铸模复制形成所需的塑料产品。其工艺流程为：1、同步X-ray曝光光刻的条件有同步X射线和铜掩模板，铜掩模板由吸收体、掩膜支撑体、光刻胶和铜板基片组成，利用同步辐射X射线产生的二维图形投射到铜掩模板，吸收体吸收X射线的能量，转移到光刻胶上，通过控制单点光束的强度，刻蚀一定深宽比的三维图形。

2、光刻显影

利用光刻胶易被X射线降解的原理，即经过X射线曝光光刻胶的分子长键发生断裂，大分子变成小分子，然后将被曝光的光刻胶放到显影液中处理，被曝光降解的光刻胶的小分子溶解在显影液中，没有被曝光的光刻胶的大分子则不溶于显影液，因此形成了与掩膜图形一致的三维光刻胶微结构。

3、电铸制模

显影结束后，在三维光刻胶微结构的空隙中填充铜镍铁等金属，使三维光刻胶被金属完全覆盖，作为阳极，铜板基片作为阴极，然后施加电场。阳极金属在电场的作用下，剥离电子，以金属离子的形式进入电铸液，在电场作用下向阴极移动，当金属离子接触到阴极时，得到电子并附着在阴极上，沉积完毕后得到与光刻胶互补的金属结构。但显影后的三维光刻胶的电铸孔较深，空隙微小，受电铸液的表面张力影响较大，仅依靠重力电铸液很难全部流入微孔中，因此需要特殊的电铸工艺，保证电铸液顺利流入微孔的同时，电铸出来的微型结构无内应力。目前克服电铸液表面张力的办法有：采用脉冲电源，在电铸液中添加适量的表面抗张力剂，或利用超声波技术，增加电铸液金属离子的对流。

4、注塑复制

电铸结束后，形成了金属微结构，将其作为注塑的模板，采用模压成型、快速注塑成型等技术，脱模后得到需要的塑料结构，符合工业上大批量生产要求，降低成本。

（二）LIGA模具制作技术的特点及应用

1、LIGA加工模具的优点

取材广泛，可以是金属、陶瓷、聚合物、玻璃等，可制造有较大深宽比的微结构；可制作复杂图形结构，精度高，加工精度可达0.1μm；可重复复制，符合工业上大批量生产要求，成本低。

2、LIGA加工模具的缺点

使用同步X射线仪，价格昂贵，加工成本高；对于含有曲面、斜面的微型模具加工难度大，且口小肚大的腔体难以进行光刻、电铸；高密度微尖阵列的微器件要求的光刻分辨率高，也难以加工。

3、LIGA加工微模具的应用

微米尺度的微齿轮、微传感器、微光学元件、微制动器等多种结构器件。

（三）LIGA加工模具的发展趋势

1、具有较强和较广泛为的材料加工，解决含有曲面、斜坡等难加工的模具技工技术，真正具备三维加工能力，使LIGA加工更加灵活多样；

2、加工设备成熟、更加智能化，简化加工工艺，提高加工效率，降低生产成本；

（四）准LIGA技术

准LIGA技术是指无需利用价格昂贵的同步X射线仪以及光刻胶，采用激光或紫外线代替同步X射线，对光敏材料（如SU-8负型胶）曝光，经过显影后形成微三维结构，然后经过电铸、去硅、铸塑成型，得到所需的微型模具。其优点为：工艺简单、成本低廉、加工周期短。

1、激光烧逐（Laster-LIGA）技术

采用一定波长的准分子激光器，直接消融光敏材料，无需经过曝光和显影，简化了制作流程，提高了制作效率，其精度也可达到微米级。

2、UV-LIGA技术

用深紫外光的深度曝光来取代LIGA工艺中的同步x射线深度曝光，它可以用于刻蚀适中厚度的光刻胶，节省成本。

3、DEM微模具制作技术

DEM技术是由上海交通大学和北京大学联合研发出的准LIGA技术，其原理是利用感应耦合等离子体设备，发出紫外光对氧化过的低阻硅片进行深层刻蚀，然后用ICP刻蚀机对硅深层的刻蚀，经过氧化得到三维光刻间隙，然后电铸得到金属微型机构，再使用氢氧化钾溶液将硅腐蚀掉，从而得到微复制模具，再经过压膜或注塑得到需要的塑料产品。优点：设备价格低、加工周期短、兼容性好、可操作性强、产业化强；缺点：由于硅是半导体，硅片导电能力差，很难做到直接在硅片上直接电铸，且加工深宽比不如LIGA技术。

二、细微加工微模具技术

1、精密机械加工技

精密机械加工微模具的方法起源于日本，利用精密的数控加工中心，通过把微型模具结构的图形，换算成数控代码，加工中心使用刀具加工成需要的产品。这种加工方法对加工材料有一定得选择性，同时加工的精度受限，一般不适合高精微模具的加工，但已成功地制作出尺寸在10-100μm的微小三维构件。

2、微细电火花模具加工技术

微细电火花加工的原理和普通电火花加工原理类似，当工件和工具电极相互靠近时，在电场作用下，击穿电解液，发生放电，产生瞬时高温经工件表面金属熔化、汽化，从而达到蚀去工件金属的目的。影响微模具的加工精度的原因很多，如工具电极的制作工艺和制作精度、微小能量放电电源间隔脉冲和放电时间、细微电极的微量伺服进给大小、加工状态的检测和反馈、系统的操作控制精度、加工工艺、操作技术等，电极尖端越细，电源放电的单脉冲能量越小、伺服进给量越小、传感器检测越灵敏，电火花的加工精度越高。目前微细电火花加工的最大难题是微细电极的加工，尤其是特殊形状的微细电极，加工微细电极的有效方法有单发放点微细电极成形法，反拷法加工微细陈列电极，原位孔微细电火花磨削法，LIGA制作微细电极。微细电火花可以进行二维和三维的加工，二维加工精度可以达到纳米尺度，采用专门的微细电火花铣削CAD/CAM体统，可以加工高精的三维自由曲面。在实际加工中，往往电极的损耗很大，严重地影响加工精度。因此合理地进行加工轨迹的规划并进行电极损耗的补偿，是提高微细三维结构电火花加工精度的核心技术。目前最新的微细电火花加工工艺有集束电极加工、近干式电火花加工、曲线孔点火花加工和超硬磨料砂轮电加工修整加工。

3、微细电解加工技术

微细电解加工是利用金属产生阳极溶解原理将工件加工成型的一种工艺方法。按原理分两类：基于阴极沉积原理的增材制造技术，如精密电铸、电刷镀等；基于阳极溶解原理的减材制造技术，如电解加工、电抛光等。加工过程都以离子形式进行，由于离子的尺寸非常微小，因此电化学制造技术的这种微去除方式使得它在微细制造领域，以至于纳米制造领域有着很大的发展潜能。微细电解加工的特点：加工范围广，不受材料物理性能的影响；无残余应力，没有飞边、毛刺，表面粗糙度可达0.2-1.6μm，表面质量好；工具无损耗。

4、微细电铸加工技术

工艺：设计制造铸模导电层、分离层处理电沉积金属脱模和背衬处理。特点：极高的复制精度和重复精度；适用范围广，广泛用于具有精密、复杂内型面零件的制造；电铸制品性能的可控性强，通过改变金属种类、电铸液配方和工艺参数，或采取使用添加剂等措施，电铸制品的力学性能和物理性能可在很大范围内变化；成本低。设备投资较少，加工余量较小，废品可作为阳极材料重新使用，铸模和电铸液也可重复使用。局限性：铸层质量不稳定；由于电场分布极不均匀，导致铸层均匀性差；加工时间长，效率低；材料限制。

5、微细高能束流加工技术

微细高能束加工包括激光加工、电子束加工和离子束加工。

（1）激光加工技术

原理：利用激光能量密度高、方向性好的特点，将光能转变为热能来蚀除材料。特点：加工材料广泛；加工速度快；可以聚焦到微米尺度，可以进行高精模具的二维和三维加工；激光的位置可控性和过程可控性好，加工对象的材料、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工；将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成，组成激光快速成型技术。

（2）电子束加工微模具技术

原理：利用电子的高速运动冲击工件，使动能转变为热能加工材料。特点：束径小、能量密度高，适合精微加工生产效率高，适用材料广泛；加工过程快，工件变形小；无加工污染，自动化程度高；真空环境工作，价格昂贵。用途：穿孔、刻槽、焊接、镀膜和光刻等领域。

（3）离子束加工技术

对光电子技术的理解范文第5篇

2008年，等离子阵营发生了巨大的变革。首先，先锋将等离子面板技术转让给松下，并停止等离子面板的生产，转向松下采购等离子面板；紧接着日立又停止生产玻璃基板转向外购，从而降低等离子面板的生产成本，并强化和松下电器在等离子显示器方面的合作。等离子行业的整合与产业结构的调整，使目前的松下等离子无论在技术还是产品的市场占有比例上都坐上头把交椅，已成为新时代的“等离子之父”。等离子电视荧光粉自发光的显像技术原理和最新开发的荧光粉材料的应用，决定了其不仅画面对比度、层次感和色彩还原性好，而且依靠面板响应速度快（微秒级）的优势。无论在播放风景、电视剧还是场面激烈的体育运动画面，等离子电视动态画面的优秀表现力都堪称“王者风范”，其动态图像清晰度的表现始终保持在较高的水平上，仅有小范围的小幅波动，高清和全高清等离子电视动态图像清晰度达850~1000线。

我们知道，提升图像对比度，可以通过让“黑”的更黑，让“白”的更白的方法实现。但如果让“白”的更白不仅会增加能耗，而且屏幕会更亮更刺眼，甚至损伤眼睛。因此等离子动态图像清晰度提升的新技术是通过保证舒适的亮度条件下让黑色的表现更加深邃，让画面的层次更加丰富。另外利用等离子面板出色的动态响应特性，进行场驱动模式的改进，让运动图像的表现更为流畅。目前松下等离子以世界上最为先进的技术，创造了目前全高清等离子电视动态图像清晰度达到1000线的最高水平。这得益于松下VIERA搭载的新开发的“多项黑色控制技术”和480Hz子场驱动技术，是目前其它所有的全高清液晶电视都望尘莫及的。

松下的纯黑技术，解决了既要缩短放电时间又要实现稳定微弱的预放电的问题，是一项重大的技术突破。松下的08新品通过在每个像素单元增加“电子光源”，不仅为像素点亮提供充足的电子供给源从而减少放电延迟，拥有了更快的放电速度，也同时实现了稳定微弱的预放电，使预放电量减少为原来1/3，即通过更微弱的预放电，提高黑色场景的再现能力，从而实现了30000:1的对比度；这使得整体画面更加具有层次感。用黑色材料制成的面板滤光层不仅使透光性能更好，而且更好地抑制了杂光的干扰，形成的“动态黑层次”，再现深沉的黑色。

松下等离子“480Hz子场驱动技术”是08新品的一个卖点。随着等离子面板尺寸的增加，等离子原有的50Hz场频下所产生的图像闪烁和抖动的问题更加突出，我们知道，等离子的每个像素只有点亮和熄灭两个稳定状态，等离子这种全数字信号的驱动方式，因此要显示不同灰度的图像，只能通过子场驱动方式来控制点亮时间的方法实现。例如，在显示256个灰度层次（8bit）的电视图像时，将一场分为8个维持时间不等的子场（图10），每个子场的寻址时间相同，但维持时间（维持脉冲个数）不同，这样就产生不同的灰度级别，通过不同子场点亮的组合就可以实现产生最高256级灰度级别。各子场维持的时间分别为1、2、4、8、16、32、64、128（20~27）时间单位；例如灰度级别为30则2、4、8、16四个子场点亮。一场的时间分为8个子场的图像再现过程如图11所示，其中左边第1幅是仅由第1子场驱动后产生的图像，此时图像很暗；左边第2幅是由第2个子场驱动后产生的图像，此时图像亮一些；以此类推，最右边一幅图像是第8个子场驱动后产生图像，此时图像最亮。选择8个子场中的几种不同灰度图像的特定组合，就可以合成想要得到的最终的灰度图像。原来的等离子电视都是采用50Hz场频下的400Hz的子场驱动技术，即将每秒50幅的图像信号进行每1/50秒8次的子场放电（扫描），从而得到高达每秒400次扫描。松下运用了经过改进的480Hz的子场驱动技术（图9），通过智能插帧到60Hz的IFC技术将每秒50幅（PAL制式）的图像信号处理成每秒60幅的图像信号，配合每1/60秒8次的子场放电（扫描），从而得到高达每秒480次扫描，抑制了图像的抖动，使动态画面表现更为稳定流畅。

我们可以看出，等离子电视的动态画面优化技术所主要解决的是大尺寸屏幕的图像层次对比、闪烁和流畅度的问题，这些非先天缺陷解决起来显得得心应手，可以达到完全根除的目的，而且动态图像清晰度的提升更加可观。从技术广告宣传来看，松下等离子推出的480Hz的子场驱动技术显然是为了配合液晶电视的120Hz倍频插帧技术而精心策划的，把实现灰度显示所必须的子场驱动技术说成改善动态图像清晰度的秘密武器，给人产生480Hz比液晶120Hz高4倍的错觉！由于子场驱动技术为等离子的一贯采用的技术，因此480Hz的子场驱动技术看似更趋向于原有技术的“翻新”，实际上子场扫描从400Hz提升到480Hz，其实就是将原来用50Hz场频显示图像改为60Hz场频显示图像，显然有助于消除了大屏幕的闪烁和抖动，但并没有从驱动方式上发生根本的变革。另外，无论400Hz还是480Hz子场驱动技术，都没有改变松下等离子电视仍采用8bit面板驱动（最高可产生16M色的真彩）的现状。

在松下等离子480Hz子场驱动技术的“感召”下，我们可以清楚地了解到目前最新的等离子面板最高仍为60Hz驱动，仍采用8bit的面板驱动，即RGB每个基色的色深表现为256个灰阶，而且最高可产生16M色的真彩。那么，等离子为何能用仅仅256个灰阶层次表现出如此绚丽的色彩呢？这主要归功于去伽玛校正的“误差扩散”技术。我们知道，通过提高面板的位数，也就是通过增加去伽玛输出位数的方法当然可以提高色彩的层次表现水平，消除画面因灰阶数少所致的明显过渡色带――“等高线”效应，但这种解决办法却大大增加了显示屏幕的成本。如果想要显示更多层次的灰阶（颜色数），替代的解决办法是采用“误差扩散”的方法；原理是当用低灰阶层次的图像表现高灰阶层次的图像时，将每个像素点的误差扩散到其相邻的像素点，使各像素点也接收邻近像点传来的误差，将像素灰阶的变化误差扩散开去. 这使得肉眼在观察图像的时候， 使相邻的像素点集合整体的误差变小，以模糊灰阶过渡不自然所产生的“等高线”，给观看者带来灰阶平滑连续的整体轮廓效果。我们以一幅256 级灰阶图像用16 级灰阶显示的效果，举例说明误差扩散法的基本原理。下面三张图中，图12a是256级灰阶图像，图12b是简单地将图12a转换成了16级灰阶显示（直接把8bit灰阶的后4bit去掉）图12c是将图12a用误差扩散的方法转换成16级灰阶。可以看出误差扩散法在实现用低灰阶显示高灰阶图像时，可以有效消除因灰阶层次较低所导致的等高线效应，实现灰阶平滑连续自然的过渡。

那么误差扩散法为何能产生如此好的效果呢？我们从256级灰阶图像转换成16级灰阶图像的过程中来说明。原256级灰阶图像灰度等级范围是0―255，如果我们要将这张图转换成16级灰阶，最简单的方法是将每个像素点的灰度值除以16并保留整数位后，那么生成的图像效果就是图12b所示；我们把其中的一个灰度值是120的一个点来列举，那么该点在转换成16级灰阶后的值就是120/16=7.5保留整数位后就是7，这样转换后的值就有了0.5的误差，为消除这种误差所导致的灰阶过渡的不自然，可以用误差扩散法来弥补。处理的方法是将这0.5的误差放到这个该点相邻的右边、下边的点上， 我们可以按3:2:3 的比例把它分配到右边、右下和下边的点上，即我们把右边和下边的点的灰度值分别加上（0.5×16）×3/8=3，把右下的点灰度值加上（0.5×16）×2/8=2。这样处理所得到的图像如图12c所示，图像效果要好的多。

等离子通过采用单位时间内的更多子场驱动显示和误差扩散的方法，很好地解决了等离子图像显示时的伪轮廓现象以及图像灰度级不足的问题（特别是低灰阶值范围内产生灰阶不足的问题），从而提高等离子显示屏的图像质量。

定标缩放图像处理中清晰度提升技术 ――超解像技术

作为国际著名的电子生产商，无论在模拟CRT时代，还是高清逐行CRT时代，东芝电视技术方案一直处于世界领先水平。但当平板电视产业到来的时候，由于东芝产业政策的摇摆不定，致使其在平板电视机芯方案也没有真正属于自己的数字图像处理核心方案，平板电视以采用Genesis图像处理芯片方案为主。从2006年以来东芝把液晶电视作为平板电视的主导产业以来，不断推出液晶电视新产品，先后推出了了55C、58C、66C、67C、68C、58C、A3000、C3000几个主要的系列产品，“Meta Brain”系列数字新头脑芯片也随之不断升级，从Meta Brain、Meta Brain+、Meta Brainx、Meta Brain+100到Meta Brain Pro；2008年更推出了X3000、X3300、XV500、CV500、ZF500、AV550、ZV550系列产品，涵盖了地面数字电视一体机，并融入了多项最新技术，其中ZV550系列的Resolution+超解像技术再现了其在图像处理领域的实力。

2008年1月美国拉斯维加斯举行的“2008 International CES”上，东芝首次超解像技术以来；2008年11月，其率先推出了以最新开发的Resolution+（超解像技术）作为最大卖点的REGZA“睿智”ZV550系列新品。超解像技术的最大特点是通过增强像素的解析度，实现画质的提升，能够将包括有线电视和DVD影碟机在内的低清晰度的图像信号处理成高清效果的画质进行输出、对画面纹理进行更加精细的再现，以及图像优化。在硬件上除了原来的图象处理系统外，还内置了一个专为超解像技术处理图像的单核处理器（PS3上较为常见），用以改善图像边缘的锐化和图像整体细节，使得显示出的标清图像可以达到近乎高清品质的图像输出。

无独有偶，日立也了可提高显示屏图像清晰度的“超解像技术”，是“通过分析输入图像的亮度信号计算出解像度，然后对画面的多个部分同时进行超解像处理。因此，可分别为同一画面上同时显现的SDTV图像与HDTV图像（如实况转播画面）变换处理内容。另外，可识别出高清晰部分（近景等）以及模糊部分（背景等），然后进行超解像处理，因此不会破坏画面的纵深感。而应用此前的超解像技术将SDTV图像转换为HDTV影像时，通过使用固定倍率来高精细显示具有不同解像度的图像，但不能得到很好的效果。

东芝的“Resolution+”超解像技术，首先要分析输入的原始图像信号，将其分成需要精细对待的“细节部分（如画面中的草叶部分）”、“边缘部分（线和边界等的边缘部分，如画面中的脸部边缘）”及“大面积简单色彩的平滑部分（如画面中的白色衣服）”3种。缩放输入图像将像素提高为1440×1080，并拉伸为1920×1080，提升后图像色彩亮度等都有变化，主要对细节部分和边缘部分进行超解像处理以制成清晰的图像。为与原始图像进行比较，根据放大后的分辨率与原始画面分辨率之间的函数关系，对放大后的画面进行缩小，即将1920×1080还原为1440×1080图像，再将新的1440×1080与原1440×1080图像作比较，平坦部分简单放大，只对图像细节和边缘部分检测出与原输入图像的差分。当出现差分时，比如色度数据不同等，再次对该部分进行精密修正补偿，修正补偿采用“互相借鉴”的方式，即将图像上的每个点都借用其周围相邻点的特征来补偿自身的细节。这样的处理使得原来模糊的图像轮廓细节更多，表现更精细。修正补偿后再拉伸为1920×1080，再还原为1440×1080后再重复上述比较过程，反复比较和修正，直到最为接近原始图像，最后再输出为1920×1080高清图像。可见超解像处理的技术核心是：首先是是插值，然后是修正。

东芝的“Resolution+”超解像技术，相比原来的通过简单的插值处理输出全高清显示的定标缩放技术，画面质量有了很大的提高。原来的定标缩放技术轮廓线部分颜色失真、模糊，因简单插值造成边缘线紊乱，在两颜色间出现第三种杂色（如絮状的色块），而且细节丢失严重。

网络多媒体播放技术更上新台阶

当海尔率先推出拥有流媒体功能的平板电视后，如今的平板电视在网络流媒体播放功能上是更上层楼。目前最新的平板电视电视最新的USB 2.0接口不但支持播放传统的主流视频文件格式MPEG-1（AVI、MPEG、DAT格式）、MPEG-2（AVI、VOB、ISO格式）以及MPEG-4（AVI、DivX格式）等，而且也增加了对1080i TS码流、流行的RM、RMVB网络视频文件的全面支持，而且播放的RMVB视频格式的信号分辨率最高可达高清的720P。

支持即插即用的USB接口标准的升级，为多媒体数据流传输开辟了“高速通道”。早期的平板电视采用版本较低USB1.1接口，其最高传输速度为12Mbps，导致数据传输速度较低，难以表现高品质的视频效果。由于流畅观看DVD影片所要求的传输速度必须大于或等于8Mbps，因此USB1.1接口仅能够实现DVD及以下分辨率格式文件的播放；要实现对720P格式的高清视频文件的播放，就必须采用传输速度为480Mbps的高速USB 2.0接口，创维在06年率先推出的3G-USB系列液晶电视就拥有高速USB 2.0接口，理论带宽为480Mbps，是USB1.1接口最高传输速度的40倍，轻松实现分辨率为7680×4320的高清图片的浏览，而且可播放分辨率为960×720的EVD2格式、1280×720高清视频的播放，大大超出DVD格式的分辨率。因此可以说，2006年平板电视的流媒体传输接口USB的升级为流畅传输大容量的多媒体数据流创造了条件。

当平板电视接口全面升级为高速USB 2.0接口后，创维在2007年率先推出支持互联网上的“RM”和“RMVB”格式电影的功能的“酷”系列液晶电视。它一改当时所有带流媒体播放功能的平板电视均无法支持“RM”和“RMVB”格式电影播放的不足，这项功能一经推出就引发普通消费者的关注，尤其是电脑爱好者，因为他们知道网上有海量的“RM”和“RMVB”格式电影资源。由于彻底解决了片源的问题，因此所产生的广告效应是巨大的，但由于当时的技术水平所限，仅支持标清格式的“RM”和“RMVB”格式电影的播放。以前，使用过流媒体电视的消费者都知道，市场上在售的流媒体电视一般都可播放传统的主流视频文件，但对网络上最为丰富且占据网络电影绝大多数的“RM”和“RMVB”格式视频文件没有任何一台流媒体电视能支持播放，这不能不说是很大的遗憾。RMVB是采用REAL公司的采用可变编码率的REAL格式的视频编码技术，它能在保持文件较小的条件下获得较高编码率的视频质量，RM格式和RMVB格式的最大不同就在于RM格式采取均匀采样率而RMVB格式采取可变采样率，RMVB打破了压缩的平均比特率，使在静态画面下的比特率降低，来达到优化整个影片中比特率，提高效率，节约资源的目的，这也是RMVB格式的画质强于RM格式的原因。而且，这种平均比特率的压缩模式也导致了影片的声音效果大打折扣。而网上流行的传统AVI格式虽然可达到1920×1080的高清水平，但由于一部90分钟的高清格式的文件需要占用由于对存储空间的占用非常大（1.5~2G），因此用户不便于用容量有限的移动存储设备存放更多的影片；而目前的“RMVB”格式视频文件既可以达到1280×720的高清晰度，又可以较小的存储空间存放，相同的90分钟的高清格式的电影文件比AVI格式所使用的空间小得多，因此自然受到用户的欢迎。过去由于厂家的专利限制，“RM”和“RMVB”格式文件的播放只能通过电脑的RealPlayer软解压播放器播放，无法提供硬件解压支持，所以早期的流媒体电视的对“RM”和“RMVB”格式视频文件播放无能为力。如今的具有“RM”和“RMVB”格式文件的播放功能的液晶电视拥有了内置的“REAL”解码器，采用High Speed RM Player高集成度解码芯片作为硬件解压支持，不但实现了对RM/ RMVB格式视频文件的播放，而且兼容EVD2、HVD、MPEG1/2/4等视频文件的播放。2008年各电视厂家纷纷推出具有“RM”和“RMVB”格式网络视频文件播放功能的平板电视，而且把支持720P高清格式播放作为新的技术亮点，另外对1080iTS码流文件的支持也令人耳目一新，但由于该格式受版权保护，而且网上也下载不到，所以目前实用性不强。创维2008年推出的酷开TV08系列，长虹推出的LT900系列、LT 876系列和LT710系列都是2008高清RM平板电视的最强阵容。

附加720P高清格式可摄、可录功能平板电视成为市场新亮点

平板电视的可录功能，由早期的可录制最高DVD格式分辨率的信号源，到2008年发展成为具有最高720P高清格式的可录功能。高清可录功能最早应用于创维酷开TV阵容中，创维酷开TV率先采用H.264高清录像格式，以更高的压缩比率、更清晰的录像画质、更快的缓存速率，多通道实现精彩影片的录制与回放。长久以来，MPEG-2一直是广泛的采用的家用标清数字视频内容压缩格式。有线电视系统运营商、卫星电视广播公司、地面数字电视广播网络和DVD所使用的都是MPEG-2格式。从MPEG-2到H.264的过渡是一场革命。H.264灵活的压缩方式不仅可用于高分辨率高清晰度内容，也适用于便携设备播放的低分辨率内容。在相似条件下，H.264所提供的压缩率比MPEG-2要高出一倍，使同一块硬盘可以存储两倍于MPEG-2的内容长度。由于它对带宽的需求只有原来的一半，因此也是在家用网络中传输视频内容的理想格式。

附加720P电视高清摄像机的高清摄像功能也成为2008的新时尚。TCL的X9系列（L40X9FRC、L42X9FRC、L46X9FRC、L52X9FRC）电视顶部增置了一个720P电视高清摄像机，可以实现自拍功能，同时拍摄的画面可以即时在电视屏幕上播放出来，也可以录制成节目存储；摄像系统配有HDMI和miniUSB接口。此外，这个高清摄像机还可以实现定格拍照功能，拍摄下来的数码照片可以外连到打印机打印出来，相当方便易用。

RGB-LED背光源液晶电视产品市场化步伐加快

液晶显示技术的不断发展和创新，为液晶电视市场不断“开疆扩土”创造了条件。电视及面板厂商不断对采用传统的CCFL冷阴管背光源技术的液晶电视进行技术改进，比如采用智能背光控制技术、四波长（红，绿，蓝+深红）CCFL冷阴管、WCG-CCFL亮艳色彩CCFL背光源、120倍频插帧技术，以提高色域表现能力、对比度和动态清晰度；但尽管如此也难以从根本上改变传统的CCFL冷阴管背光源液晶电视的这些软肋。而真正能够克服液晶这些顽疾的RGB―LED背光系统几年来得到了长足发展，通过技术瓶颈的突破和成本的降低，终于在2008年实现了RGB―LED背光系统的液晶电视全面市场化和商品化。

目前RGB-LED光源的液晶电视所采用的RGB-LED（Light Emitting Diode）光源组件是由美国的Lumileds公司，即飞利浦LED光源部独家提供。RGB-LED光源可使液晶在对比度、色彩表现、节能和使用寿命等指标上表现更为优越。RGB-LED光源分别由R-LED、G-LED、B-LED光源组成，可以分别发出高纯度的由R、G、B三基色光。RGB-LED光源结构如图21，与CRT色域表现范围对比图如图22。自从2004年起，RGB-LED光源逐渐开始应用在液晶电视。RGB-LED光源在液晶电视的应用是通过LED模块进行组合的方式设计的，因此不同尺寸的液晶电视所使用的LED模块数是不同的，不同类型的单个 LED模块上的RGB-LED光源个数和排列方式也是不同的。例如2004年索尼推出的RGB-LED背光源液晶电视共使用了450个LED模块（2250个LED），所使用的每个LED模块是由按绿色、红色、蓝色、红色、绿色依序横向排列的5个LED所组成（图23）；索尼2007年的RGB-LED背光源液晶电视KDL-70X7000所使用的LED模块在配置方法有较大改进，每个LED模块由4个LED（红、蓝LED各1个及绿色LED 2个）配置呈四边形，上下设置绿色LED，左、右侧分别设置蓝色、红色LED（图24），整个背光源平面的布局方式是采用多个这样的LED模块横向排成一行，并将多个横向排成行的LED模块进行纵向排列；索尼2008年推出的RGB-LED背光源液晶电视KLV-70X300A所采用的单个LED模块的LED排列方式与图26相同。以上机型采用的RGB-LED光源为第一代“TRILUMioNS RGB LED”背光源，2008年索尼推出的最新RGB-LED背光源液晶电视X4500系列KDL-55X4500，采用了第二代TRILUMINOS RGB-LED Dynamic LED――“动态丽彩LED背光源”。和第一代“TRILUMioNS RGB LED”背光源相比，“动态丽彩LED背光源”不仅其微观结构的排列样式有所不同，而且具备最新的区域调光能力。首先从RGB三色LED的排列顺序上来看，新一代的“动态丽彩LED背光源”采用了正方形排列，上下的LED颗粒不再像上一代那样交错分列，这样的排列方式可以将整个屏幕实现更为精确的区域划分，有利于实现的区域调光功能（图25、26）。而且采用了“动态丽彩LED背光源”的X4500系列在实验室中测得的色域范围，已经接近普通液晶电视的2倍。

一直以来，液晶电视一直依赖传统的CCFL背光源。虽然经过长期不断的改良，目前的CCFL冷阴管技术已经非常成熟，使用寿命不断延长，亮度、功耗、色域表现方面也不断改善；但是，其本身难以克服的缺陷依然存在。而RGB-LED背光源与CCFL冷阴管背光源相比具有更大的优势。

首先，由于CCFL冷阴管属于线状光源，因此必须依靠结构复杂的背光系统完成平面化光源的转换，从而达到整个屏幕不同区域的亮度均匀的效果。尽管如此我们依然可以发现液晶屏幕的中心和边缘的亮度的差异十分明显。因此CCFL背光源系统光耗损的现象非常严重，功耗大，产生大量热量。消费者一定会有这样的体会，当您在春秋季走进液晶电视卖场的时候，扑面而来的热风会让您倍感不适，以致您会误以为卖场仍在开放空调制热。另外液晶电视结构复杂的背光系统不利于体积的进一步超薄化，这实在与目前液晶电视超薄化发展趋势和潮流相违背。RGB-LED背光源是由众多栅格状的半导体所组成的平面化光源，不需要复杂的光路结构，不仅屏幕亮度均匀性更为出色，而且厚度能做得更薄。

其次， CCFL冷阴管由于在开机状态下一直工作，虽然最新的液晶电视在待机的状态下可控制背光灯处于关断状态，而且背光自动和手动控制技术在一定程度上延长了CCFL冷阴管的寿命，但其寿命依然在5万小时左右；在此期间，CCFL冷阴管存在老化问题，也就是俗称的液晶屏幕“变黄”；而且由于CCFL冷阴极荧光管内部使用了有毒的水银材料，在废弃的时候必然会污染环境。RGB-LED光源的寿命很长，相当于CCFL光源的两倍，可以达到10万小时以上，而且RGB-LED是半导体发光，理论上说在整个液晶面板的有效寿命期内，不会出现明显的发光效率降低问题。同时低压下工作的RGB-LED背光源，还拥有更高的可靠性和稳定性。尽管如此，我们也不可否认三种颜色的LED光源有可能存在随使用时间（尽管时间很长）推移所产生的老化进程不一致的问题，如同CRT电视的三基色电子枪老化的现象一样，这样必然会产生色移，光波波长会随温度变化，产生不同颜色。另外，由于RGB-LED光源采用环保材料制成，报废后不会污染环境。

我们知道液晶电视本身在色域范围表现能力上就比不上等离子和CRT电视，导致了液晶电视在色阶方面表现不佳。据测试，采用CCFL背光只能实现NTSC色域的65~78%，而等离子和CRT的色域能达到NTSC标准的85%左右。为扩大色域范围，尽管采取了广色域的冷阴管（WCG-CCFL）、四波长（红，绿，蓝+深红）CCFL冷阴管等，但冷阴管所发出的白光仍是导致色纯度不高的根本原因，因此色域范围的提升受限。RGB-LED光源的色纯度极高，色域范围达到NTSC标准色域的105％以上。据理论计算，通过选取优良的RGB-LED光源，色域范围可进一步提高到NTSC标准色域的122％以上。如果我们仔细观察其LED的色域曲线（如图2），就会发现绿色、黄色和红色部分和标准色域距离拉得更近了，这也恰恰克服了目前采用CCFL背光源的LCD在绿色、黄色和红色部分表现的严重不足。由于RGB-LED光源红绿蓝3色独立发光，可以独立调节，使得不同画面场景下的色温可以迅速的微调，而不必损失画面的动态范围。另外，由于RGB-LED光源技术不需要使用彩色滤光片所用的光刻胶来滤光，出光量大，所需要的LED个数少，加上RGB-LED光源具有低热量的优点，因此减少了耗电，也就降低了成本。

液晶电视发展至今，一直饱受对比度指标的困扰。尽管液晶电视宣称动态对比度最高可达6000:1，但实际上是通过控制背光灯光亮度范围得到的，也就是一种相对指标，是液晶对比度的另一种诠释而已；实际的对比度指标并没有大的改善，真实对比度仍然只有几百比一，因为目前再好的液晶面板也无法消除全黑场景下讨厌的漏光。相对而言，带RGB―LED背光系统可以独立调节RGB光源的亮度，并可以对每帧中的原像数据进行转换。如同等离子和CRT的主动发光光源一样，R、G、B背光的亮度可根据输入的图像数据分别进行调节，图像数据按照调节后的背光亮度进行转换，从而能实现CCFL无法比及的分区域的色彩、色度和亮度调节控制功能，从而实现更加精确的色彩还原性；通过对画面亮度进行细微局部的控制与调节，在画面明亮部分可增大背光亮度，画面变暗部分可降低对应区域的背光亮度，在画面黑色部分的部分可完全熄灭背光。因此通过局部调光，使得在显示不同画面时，亮度与对比均达到动态修正，实现了局部峰值亮度的显示能力，呈现对比度更高的画质，特别是低灰度的色阶得到很大的改善，呈现更纯粹的黑色。另外，局部控制亮度的RGB-LED光源与全屏控制亮度的CCFL 光源相比，又进一步其更加明显的节能效果。

RGB-LED背光源液晶电视在2008年实现大规模量产，以索尼和夏普为代表的合资品牌，推出了系列化RGB-LED背光源液晶电视，索尼推出了X300系列的KLV-70X300A、X4500系列KDL-55X4500，KLV-70X300A采用BRAVIA ENGINE PRO图像处理引擎，Motionflow 100Hz双倍速驱动技术；X4500系列采用BRAVIA ENGINE PRO 2图像处理引擎，Motionflow 100Hz PRO 双倍速驱动PRO。两个系列均具有光感背光自动调节，均配置10-bit全高清液晶面板，全部支持x.v.Colour色域标准。夏普推出的最新的RGB-LED背光源液晶XSIA系列（LCD-65XSIA和LCD-52XSIA）更具有8.1cm超薄设计。三星推出了的RGB-LED背光源液晶电视系列包括LA70F91R、LA70F91B和LA55A950D1F，LA70F91R、LA70F91B采用了三星独有的LED SmartLighting 智能背光源技术。该技术能够将液晶屏幕虚拟区分为 192 个区域，同时，通过对所输入图像信号的亮度进行实时分析，分别调节各个区域的亮度，从而使其画面对比度得到显著提高，色彩表现力也有效增强，呈现栩栩如生的完美画面；并且拥有Movie Plus流畅动感技术。LA55A950D1F则是附加了地面数字电视接收功能的数字一体机，采用全高清黑水晶超清晰液晶面板，拥有100Hz智能动感技术。

在国内，海信也推出了自己的超薄液晶电视TLM42T08GP，42英的较小尺寸更适合一般家庭使用。超薄设计仅厚5.5cm，采用RGB LED背光灯系统，采用自适应动态背光控制方式，使电视画面对比度高达40000：1以上， 将液晶屏幕虚拟划分为192个区域，对每个区域所输入的信号场景亮暗进行主动调节，在显著提高画面对比度的同时，使液晶电视功耗锐降30%，最低可至50W，大大增强其使用寿命。

08北京奥运开幕式上流光溢彩的画卷，相信已经给观众留下深刻印象，实际上是由4块LED显示模块组成的超大LED显示屏，长147m，宽22m。拼接成整体后分辨率高达7025×1056 即740余万像素。举世注目的奥运游泳场馆――“水立方”，其绚丽多彩的景观照明可谓世界上最宏大杰出的RGB―LED光源应用方案，系统采用RGB―LED，在固定外层气枕的钢结构框架上布灯、侧向投射，使“水立方”外表面的亮度、色彩、图案达到一定要求，加上南立面2000m2点阵显示屏，形成一定的场景和模式。

从目前RGB―LED背光源液晶电视市场现状来看，依然面对着自身成本居高不下和来自OLED的双重压力。但液晶阵营不断大阵仗推出RGB―LED背光源液晶电视新产品，似乎更主要的是应对松下等离子时下咄咄逼人的气势，通过将成熟的液晶面板技术与性能优越的RGB―LED背光源相结合来凸显液晶的优势犹存，以便在未来的平板电视大战中增加制胜砝码。

超薄电视从07年的新品开发阶段转入大规模量产

2007年，当超薄液晶面板处于新品开发与展示阶段的时候，2008年，以夏普为代表的超薄液晶电就大批量上市。

2008年，夏普推出了XSIA系列（LCD-65XSIA和LCD-52XSIA）、GX50A系列（LCD-52GX50A）、GE50A系列（LCD-52GE50A）、RX1系列（LCD-52RX1）超薄液晶电视的强劲阵容，最薄的XSIA系列配有全新开发的RGB LED背光灯系统，厚度仅为2.28cm（显示器的最薄部分），GX50A系列、GE50A系列、RX1系列液晶电视厚度也仅为8.1CM（显示器的最薄部分）。GX50A系列、GE50A系列、RX1系列液晶电视采用全高清液晶屏、4波长的CCFL背光灯（红，绿，蓝+深红）和倍速FULL HD液晶驱动技术。三星LA52A850S1F采用超薄 LCD 液晶技术，将液晶电视机身缩减到普通液晶电视一半的厚度。同年11月，索尼更推出了目前最超薄的白色LED背光的液晶电视KDL-40ZX1，机身最薄处为9.9mm，最厚处也仅为28mm，重量也只有12.2kg，也是目前同尺寸级别上世界最轻的。拥有BRAVIA ENGINE2引擎，120Hz扫描，3000：1对比度。