第章顯示器資料講解

第6章顯示器6.1顯示器的分類1．按工作原理分類按制造顯示器的器件或工作原理來分，顯示器有多種類型，目前市場上的顯示器產(chǎn)品主要有兩類：一為CRT（CathodeRayTube，陰極射線管）顯示器；二是LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶顯示器）。CRT顯示器和LCD如圖6-1所示。6.2CRT顯示器

6.2.1CRT顯示器的分類1．按顯像管的表面平坦度分類按照顯像管表面平坦度的不同可分為：球面管、平面直角管、柱面管、真正平面管和視覺平面管。2．按顯像管的生產(chǎn)廠家分類雖然市場上真正CRT平面顯示器品牌很多，但顯像管的研制生產(chǎn)只有幾家，所采用的顯像管也只有幾種，其中最主要的有：Sony的FDTrinitron（特麗瓏）、三菱NF的Diamondtron（鉆石瓏）、三星的DynaFlat（丹娜）、LG的Flatron（未來窗）和不多見的中華管。其中采用三星的DynaFlat（丹娜）顯像管的顯示器產(chǎn)品最多。6.2.2CRT顯示器的結(jié)構(gòu)CRT顯示器的外部結(jié)構(gòu)如圖6-2所示，主要由外殼、顯像管、控制面板、電源開關(guān)、信號電纜和電源插座組成。6.2.3CRT顯示器的基本工作原理和類型1.CRT顯示器的基本工作原理CRT主要是由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、蔭罩或蔭柵、熒光粉層和玻璃外殼五個大部分組成。CRT顯示器的顯示原理是：顯像管內(nèi)部的電子槍（陰極）通電，發(fā)出電子束，經(jīng)強(qiáng)度控制、聚焦和加速后變成細(xì)小的電子流，由偏轉(zhuǎn)線圈控制電子的方向，穿過蔭罩的小孔或蔭柵并經(jīng)蔭罩或蔭柵調(diào)正，然后高速轟擊到熒光屏上的熒光粉，熒光粉被激活，就可以發(fā)出光來。R、G、B三色熒光點(diǎn)被按不同強(qiáng)度的電子流點(diǎn)亮，就會產(chǎn)生各種色彩。當(dāng)一個圖像被顯示在屏幕上時，它是由無數(shù)小點(diǎn)組成的，它們被稱為像素（pixel，pictureelement的縮寫），像素描繪的是屏幕上的極小的一個點(diǎn)，它們可以被設(shè)置為不同的顏色和亮度。每一個像素包含一個紅色、綠色、藍(lán)色的磷光體，如圖6-3所示。2.顯像管的類型(1)蔭罩式顯像管（ShadowMask）蔭罩是一塊刻有成千上萬個孔的薄鋼板。蔭罩孔的作用在于保證三個電子束共同穿過同一個蔭罩孔，以激發(fā)熒光粉，使之發(fā)出紅、綠、藍(lán)三色光，如圖6-4所示。(2)蔭柵式顯像管（ApertureGrille）蔭柵式顯像管的技術(shù)特點(diǎn)就是將熒光粉安排成跨越整個顯示器屏幕的豎條狀，將蔭罩改為條狀蔭柵，如圖6-5所示。6.2.4CRT顯示器的主要參數(shù)1．顯像管（1）球面屏幕（2）平面直角屏幕（FST）（3）柱面屏幕（4）真正平面屏幕（IFT）2．顯像管的大小與可視尺寸顯像管的實際尺寸是指四邊形的對角線長度，一般用“英寸（in）”為單位。市場上常見的顯像管尺寸有：14in、15in、17in、19in、21in，其他尺寸不多見。通常把顯像管的尺寸稱為顯示器的尺寸。3．點(diǎn)距根據(jù)顯像管的制造技術(shù)，分為蔭罩型和光柵型。蔭罩型主要用在17in以下，光柵型主要用在20in以上。蔭罩型和光柵型CRT的蔭罩網(wǎng)和光柵網(wǎng)示意圖如圖6-6所示。點(diǎn)距（DotPitch）指蔭罩型顯示器蔭罩（位于顯像管內(nèi)）上孔洞間的距離，即蔭罩（或熒光屏）上兩個相鄰的相同顏色磷光點(diǎn)之間的對角線距離，有的廠家為了和柵距比較，只標(biāo)明水平點(diǎn)距。柵距是光柵型顯示器屏幕上，兩個相鄰的相同顏色光柵之間的距離。點(diǎn)距的單位是毫米（mm），其示意圖如圖6-7所示。4．最大分辨率最大分辨率（廣告中稱適用分辨率）取決于顯示器在水平和垂直方式上最多可以顯示點(diǎn)的數(shù)目——像素（pixel）。分辨率（Resolution）以水平顯示的像素個數(shù)×水平掃描線數(shù)表示。5．最佳分辨率（建議分辨率、推薦分辨率）最佳分辨率（廣告中稱建議分辨率或推薦分辨率）是大多數(shù)顯示器設(shè)計在85Hz下達(dá)到的最高工作效率。6．刷新頻率（Scanningfrequency）（1）垂直刷新率（Verticalscanningfrequency）顯像管的電子束通過垂直掃描和水平掃描完成屏幕的重畫，每完成一次垂直掃描就完成一個完整的屏幕刷新。垂直刷新率，也稱場頻、掃描頻率，指顯示器在某一顯示方式下，所能完成的每秒從上到下刷新的次數(shù)，單位是Hz。垂直掃描頻率越高，圖像越穩(wěn)定，閃爍感越小。（2）水平刷新率（Horizontalscanningfrequency）水平刷新率，又稱行頻，它表示顯示器從左到右繪制一條水平線所用的時間，以kHz為單位。水平和垂直刷新率及分辨率三者是相關(guān)的，只要知道了顯示器及顯卡能夠提供的最高垂直刷新率，就可以算出水平刷新率的數(shù)值。所以一般提到的刷新率通常指垂直刷新率。7．帶寬視頻帶寬（Bandwidth）指每秒鐘電子槍掃描過的總像素數(shù)，等于“水平分辨率×垂直分辨率×場頻（畫面刷新次數(shù)）”。8．掃描方式水平掃描有兩種方法，即隔行掃描（Interlaced）和逐行掃描（Non-interlaced，非隔行掃描）。隔行是指每隔一行顯示一行，到底后再返回顯示剛才未顯示的行，而逐行是指順序顯示每一行。9．控制方式(1)模擬調(diào)節(jié)方式模擬調(diào)節(jié)方式調(diào)控的項目較少，顯示器上一般有亮度、對比度、圖像大小、位置等調(diào)節(jié)旋鈕，如圖6-8所示。(2)數(shù)控調(diào)節(jié)方式數(shù)控調(diào)節(jié)方式調(diào)控的項目較多，顯示器上除有亮度、對比度、圖像大小、位置等調(diào)節(jié)按鈕外，還有梯形調(diào)整、手動消磁等按鈕，如圖6-9所示。(3)OSD調(diào)節(jié)方式OSD（OnScreenDisplay）調(diào)節(jié)方式有兩種：早先的單鍵飛梭調(diào)節(jié)方式和現(xiàn)在流行的四按鍵調(diào)節(jié)方式，如圖6-10所示。10．顯示器的輻射和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)MPR-II是由瑞典國家測量測試局制定的標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)志如圖6-11所示。它主要是對電子設(shè)備的電磁輻射程度等實行標(biāo)準(zhǔn)限制，包括電場、磁場和靜電場強(qiáng)度三個參數(shù)?，F(xiàn)已被采納為世界性顯示器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。EPA（美國環(huán)保局）能源之星的標(biāo)志如圖6-12所示。標(biāo)有能源之星標(biāo)志的電子設(shè)備符合EPA環(huán)保節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。TCO標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范顯示器的電子和靜電輻射對環(huán)境的污染，其標(biāo)志如圖6-13所示。11．顯示器的涂層表面蝕刻涂層（DirectEtchingCoating）。AGAS（Anti-Glare/Anti-Static）涂層。ARAS（Anti-Reflection/Anti-Static）涂層。超清晰（UltraClearCoating）涂層。超黑矩陣屏幕（BlackMatrixScreen）。6.3液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay）

6.3.1LCD的分類1．按液晶板的制造技術(shù)分類（1）DSTN（DualScanTwistedNematic，雙掃描交錯液晶）（2）TFTThinFilmTransistor，薄膜晶體管）2．按液晶基板的生產(chǎn)代數(shù)分類液晶顯示器的面板廠商見表6-1。3．按液晶基板的質(zhì)量級別分類受液晶基板制造技術(shù)的影響，液晶基板按照品質(zhì)可以分為A、B、C三個等級。一般是按照液晶基板上的壞點(diǎn)數(shù)量來分級的。壞點(diǎn)就是有的顯示單元永遠(yuǎn)亮著（稱為亮點(diǎn)），有的永遠(yuǎn)不亮（稱為暗點(diǎn)），有的顯示不同的顏色（稱為花點(diǎn)），這都是不可修復(fù)的壞點(diǎn)。參照ISO（InternationalStandardsOrganization，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）在2001年制定的關(guān)于液晶基板壞點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)中，定義了4個等級的品質(zhì)。Class1不允許有壞點(diǎn)，是最高等級，也就是A級基板；Class2允許有3個壞點(diǎn)，也就是B級基板，而如果只有兩個壞點(diǎn)卻出現(xiàn)在5×5像素的范圍內(nèi)，同樣是不被允許的。6.3.2LCD的結(jié)構(gòu)LCD的外部結(jié)構(gòu)由外殼、液晶基板、控制面板、電源開關(guān)、信號電纜和電源插座組成，如圖6-14所示。6.3.3LCD的基本工作原理TFT液晶是最普遍的液晶模式，如圖6-15所示，前后兩個層就是取向?qū)?，中間層順序排列的就是液晶分子。當(dāng)沒有施加電壓的時候，液晶分子按初始狀態(tài)排列，這時光線就可以順利地通過取向?qū)?，顯示為亮，如圖6-15a所示。而在施加電壓后，液晶分子的排列作出了相應(yīng)改變，光線便不能通過取向?qū)?，最終顯示為暗，如圖6-15b所示。在彩色LCD面板中，每一個像素都由三個液晶單元格構(gòu)成，如圖6-16所示。其中每一個單元格前面都分別有紅色、綠色或藍(lán)色的過濾器。這樣，控制紅、綠、藍(lán)三個色點(diǎn)的電壓，讓不同濃度的三色混合，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。6.3.4LCD的主要參數(shù)1．尺寸液晶顯示器的標(biāo)注尺寸就是實際的屏幕尺寸，是最大也是最佳顯示尺寸。寬屏液晶顯示器的外觀，如圖6-17所示。2．最佳分辨率（真實分辨率，最大分辨率）液晶顯示器屬于“數(shù)字”顯示方式，其顯示原理是直接把顯示卡輸出的信號處理為帶具體“地址”信息的顯示信號，任何一個像素的色彩和亮度信息都是跟液晶板上的像素點(diǎn)直接對應(yīng)的。3．點(diǎn)距液晶顯示器的點(diǎn)距與CRT顯示器的不同，它的點(diǎn)距與尺寸有直接的對應(yīng)關(guān)系，很容易通過計算直接得出。液晶顯示器則在整個屏幕上任何一處的點(diǎn)距都是一樣的，從根本上消除了CRT顯示器在還原畫面時的非線性失真現(xiàn)象。4．亮度液晶顯示器會發(fā)光是因為它的背光模塊藏有燈管，其液晶板后面會擺上2～6支燈管，目前，燈管廠商都會保證燈管壽命在3萬～5萬小時以上，其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CRT顯示器。5．對比度對比度是指顯示器畫面上最大亮度和最小亮度的比值。一般CRT顯示器的對比度可以輕易地達(dá)到500:1甚至更高，而液晶顯示器的對比度則在350:1～400:1之間。6．燈管數(shù)量液晶顯示器的光源來自冷陰極熒光燈，要提高亮度和對比度，在目前背光模組沒有出現(xiàn)革命性突破的情況下，只有靠增加燈管數(shù)量來提高亮度。7．最大顯示色彩數(shù)就目前TFT彩色液晶顯示器能還原的顏色數(shù)而言，紅、綠、藍(lán)三原色都只能單色表現(xiàn)6位色，即26=64種顏色，每個獨(dú)立像素（RGB三種顏色）可以表現(xiàn)的最大顏色數(shù)是64×64×64=262144種顏色。高端液晶顯示器利用FRC（FrameRateControl）技術(shù)抖動算法，使得每個基色可以表現(xiàn)8位色，即28=256種顏色，則最大顏色數(shù)為256×256×256=16777216種顏色。目前這兩種液晶板都有廠商采用。8．響應(yīng)時間響應(yīng)時間是指一個液晶晶元（LiquidCrystalCell）從發(fā)光狀態(tài)到不發(fā)光狀態(tài)，再回到發(fā)光狀態(tài)所需的時間，也就是一個像素由黑轉(zhuǎn)白再轉(zhuǎn)黑所需的時間。響應(yīng)時間的計算單位是毫秒（ms），時間越長，液晶顯示器的畫面反應(yīng)就越慢。9．刷新頻率因為LCD的工作原理，無論其刷新頻率為多少，都不會存在閃爍感，對于LCD而言，60Hz的刷新頻率即可滿足需要，當(dāng)然如果LCD支持調(diào)節(jié)到更高的75Hz，這樣對顯示器的效果并無太大影響。10．可視角度目前，主流液晶顯示器的水平可視角度一般在120°以上，并且左右對稱；垂直可視角度則比水平可視角度要小得多，普遍水平可視角度為上下不對稱在95°以上。高端的顯示器可視角度已經(jīng)可以做到水平和垂直都是170°。如圖6-18所示是垂直可視范圍示意圖。11．壞點(diǎn)液晶顯示器的另一個不足就是壞點(diǎn)問題（其實CRT顯示器也有壞點(diǎn)問題）。如果液晶顯示屏中某一個發(fā)光單元有問題或者該區(qū)域的液晶材料有問題，就會出現(xiàn)總不透光、總透光、半透光等現(xiàn)象，這就是所謂的“壞點(diǎn)”。12．輸入接口目前，市場上主流液晶顯示器的接口一般還都是傳統(tǒng)的D-SUB模擬接口，部分產(chǎn)品則同時具備D-SUB和DVI接口。液晶顯示器上的D-SUB接口和DVI接口，如圖6-19所示。13．功率通常，液晶顯示器的功率應(yīng)該在50W以下，有的液晶產(chǎn)品的功率僅為36W，相對CRT顯示器100W以上的功率是非常節(jié)能環(huán)保了。事實上，這也是眾多大機(jī)構(gòu)全面采用液晶顯示器的重要原因之一。14．認(rèn)證LCD是否通過相關(guān)認(rèn)證也是重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。目前一般LCD顯示器都通過了TCO'99，有些則通過了TCO'03。CCC認(rèn)證除了對顯示器的輻射程度提出了嚴(yán)格的要求之外，還對顯示器的制造材料和制造過程提出了眾多的要求。在我國，“3C”認(rèn)證已經(jīng)全面實施，沒有通過“3C”認(rèn)證的產(chǎn)品將不準(zhǔn)在市場上銷售。6.4顯示器的選購1.選擇CRT還是LCD2.CRT顯示器的選購(1)根據(jù)用途選擇(2)根據(jù)品牌選擇(3)根據(jù)顯像管選擇(4)根據(jù)性能選擇3.LCD的選購6.5實訓(xùn)

6.5.1顯示器的安裝和拆卸顯示器尾部有兩根電纜線，一根是信號電纜，為“D”形15針插頭，用于連接顯示器；另一根是三芯顯示器電源線，為顯示器提供電源，如圖6-20所示。6.5.2設(shè)置顯示器的屬性下面介紹顯示器的設(shè)置方法。①右鍵單擊桌面上的空白區(qū)域，在打開的快捷菜單中單擊“屬性”項，打開“顯示屬性”對話框，再單擊“設(shè)置”選項卡，顯示如圖6-21所示。②在“設(shè)置”選項卡中，單擊“高級”按鈕。在打開的對話框中，單擊“監(jiān)視器”選項卡，如圖6-22所示。6.5.3安裝顯示器驅(qū)動程序顯示器驅(qū)動程序一般并不是Setup.exe執(zhí)行文件，而是.inf文件，這是專用的驅(qū)動信息文件。如果驅(qū)動程序是壓縮文件，要先把這些文件解壓縮到一個空文件夾中。①在圖6-14所示的“監(jiān)視器”選項卡中，單擊“屬性”按鈕，打開“即插即用監(jiān)視器屬性”對話框，再單擊“驅(qū)動程序”選項卡，如圖6-23所示。②單擊“更新驅(qū)動程序”按鈕，打開“硬件更新向?qū)А睂υ捒?，如圖6-24所示，選擇“從列表或