掌握显示器分类及几种CRT显像管的特点 熟练掌握显示器的基本技术指标

第7章显示器教学目的：掌握显示器分类及几种CRT显像管的特点熟练掌握显示器的基本技术指标掌握选购显示器的方法教学重点（难点）：显示器的维护方法掌握选购显示器的方法从制造显示器的器件或工作原理来分，目前市场上的显示器产品主要有两类：一为CRT（CathodeRayTubeDisplay，阴极射线管显示器）；二是LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶显示器）。除此之外，还有PDP（等离子体显示器）、VFD（真空荧光显示器）等，不过这些还未广泛应用。LCD显示器是目前最受欢迎的显示器。LCD显示器与传统的CRT显示器相比，显得小巧轻便，同时LCD显示器耗电量和辐射量都较小，可以很好地保障用户身体的健康。常见CRT和LCD显示器的外观，如图所示。7.1.1CRT显示器的基本工作原理在CRT显示器中，最重要的部分是显示管。CRT显示管主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光粉层和玻璃外壳五部分组成。电子枪是核心，它把从阴极发射出的大量电子经强度控制、聚集和加速，使其形成电子流，再经过磁偏转线圈的控制作用通过荫罩，可以快速、定点地去轰击显示器的荧光屏。从而使荧光屏上的荧光粉发亮。7.1CRT显示器屏幕上的一个像素通过R（红）、G（绿）、B（蓝）三原色发光的原理将三原色发光的强度累加，从而产生另一种颜色，如要显示黄色，则B原色不发光外，R、G原色将发出最强的光，在荧光点中，将R、G原色的发光强度累加后，在屏幕上即可看到黄色。R、G、B三原色属加色，即R、G、B三原色的发光强度越高，则显示的颜色就越接近于白色。反之，若三原色的发光强度越低，则显示的颜色就越接近于黑色。CRT显像管和相关电路部件1.按大小分类：通常是以对角线的长度来计算，通常有14寸、15寸、17寸和20寸，或者更大。而屏幕可见区域通常较小，因为显示器的大小也包括了外壳部分。一般15英寸有13.8英寸左右，17英寸大约在15到16英寸之间。2.按显示屏的形状的种类分类：共有球面显示器、直面直角显示器、柱面显示器和纯平显示器。3.按显示的色彩分类：单色与彩色。只能显示白色、绿色或橙色的显示器称为单色显示器。可显示16色、16位增强色、256色、24位、32位增强色的显示器称为彩色显示器。7.1.2CRT显示器的分类7.1.3CRT显示器的技术指标和参数1.尺寸（SIZE）:显示器对角线长度。单位：英寸（in）。常见的有14、15、17英寸。一般CRT显示器在规格中所标示的尺寸小于使用者实际所能看到的画面，因为要扣除显象管边缘的尺寸大约1英寸左右，以17英寸显示器为例，可视范围大约在15.6～16.2英寸之间。注：显示比例4：3，1英寸=25.4mm2、点距（DotPitch）:，指两个相邻的相同颜色的磷光点的直线距离，也是显示器荫罩上孔洞间的距离，单位是毫米。点距小的显象管能表现较细致的画质状萤光体。（点距的大小为0.28mm，水平点距为0.243mm，垂直点距为0.14mm）。0.24mm水平点距0.14mm垂直点距3、像素：每一个像素包含一个红色，绿色，蓝色的磷光体。它是屏幕上图象的最小组成单位。4、分辨率（Resolution）：定义显示器画面解析度的标准，由每个画面的像素数决定，以水平显示的图素个数×水平扫描线数表示。如17寸显示器最佳分辨率为1024×768指每帧图象由水平1024个像素，垂直768条扫描线组成。5、行频：又叫水平刷新频率，行频是指显象管中的电子枪每秒在屏幕上从左到右扫描的次数，以KHz为单位。6、场频：又叫垂直刷新频率，是每秒钟屏幕重复绘制显示画面的次数，即，重绘率以Hz为单位。垂直刷新的频率就是我们通常所说的刷新率。通常大于70Hz基本消除了图象的闪烁，85Hz的垂直刷新频率不易被人眼所察觉，100Hz更能很好保护视力。7、带宽：这是表示显示器显示能力的一个综合指标。指每秒钟电子枪扫描像素点的个数；以MHz为单位,带宽越大表明显示器显示控制能力越强，显示效果越佳。带宽=分辨率宽×高×场频×损耗系数，损耗系数约为1.5。如17吋显示器最小带宽B=1024X768X85Hz*1.5=100.2MHz。8、安规认证:对显示器的电磁、电场、辐射、能源效率、防火、原料、制程、对环境生态影响...等作严格的规范，当然通过越多规范的产品，在品质上也越有保障。常见的显示器低辐射有环境保护MPRII、人体工程学（ISO9241）和安全性（IEC950）、低电磁辐射和低磁场辐射（FMC、EMI），现一般都通过了MPRII，最好选用通过TCO认证（TCO标准也成为业界公认的电磁辐射标准）和CCC认证的产品，可大大减少辐射。液晶显示器的原理是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。7.2液晶显示器7.2.1.液晶显示器的成像原理特点:LCD体积小，厚度薄（整机厚度最小仅5厘米），重量轻、耗能少（1到10微瓦/平方厘米）、工作电压低（1.5到6V）且无辐射和闪烁并能直接与CMOS(可读写芯片)集成电路匹配。(1)TN—LCD（扭曲向列型）主要应用在游戏机液晶屏等领域(2)STN—LCD（超扭曲向列型）确切来说，STN－LCD显示屏不能算是真正的彩色显示器。因为屏幕上每个像素的亮度与对比度是不能单独控制的。因此STN－LCD又被称为伪彩显。STN—LCD主要用于早期的笔记本电脑，目前在计算机领域多采用TFT－LCD。(3)TFT—LCD（薄膜晶体管）TFT一LCD屏幕上的每个像素由集成在像素点后面的薄膜晶体管控制。使每个像素可以被单独控制，从而显示出更真实的效果。目前笔记本电脑使用的显示屏和个人计算机使用的液晶显示器都采用的是TFT—LCD。7.2.2LCD显示器的分类7.2.3彩色LCD显示器的技术指标和参数1、分辨率指屏幕上水平和垂直方向所能够显示的点数，分辨率越高，同一屏幕内能够容纳的信息就越多。LCD是通过液晶象素实现显示的，但由于液晶象素的数目和位置都是固定不变的，所以液晶只有在标准分辨率下才能实现最佳显示效果，而在非标准的分辨率下则是由LCD内部的控制器通过插值算法计算而得，应此画面会变得模糊不清，然而LCD显示器的真实分辨率根据LCD的面板尺寸而定。15英寸的最佳分辨率为1024×768（普）；17英寸的最佳分辨率通常为1280×1024（普）、1280×720（宽）；19英寸的最佳分辨率通常为1280×1024（普）、1440×900（宽）；22英寸的最佳分辨率通常为1680×1050（宽）2、LCD的点距LCD显示器的像素间距(pixelpitch)的意义类似于CRT的点距(dotpitch)，但是液晶显示器的点距比CRT显示器略大，例如，分辨率为1024×768的15英寸LCD显示器，其像素间距皆为0.297mm(亦有某些产品标示0.30mm)。3、响应时间：响应时间是LCD显示器的一个重要指标，它是指各像素点对输入讯号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗的速度，其单位是毫秒(ms)，响应时间是越小越好，如果响应时间过长，在显示动态影像(特别是在看看DVD、玩游戏)时，就会产生较严重的拖尾现象。目前大多数LCD显示器的响应速度都在8ms左右，如明基、三星等一些高端产品反应速度以达到4ms甚至现在出现了2ms的液晶。4、LCD显示器的刷新率：由于设计上的不同，由于LCD显示器像素的亮灭状态只有在显示画面内容改变时才会变化，即使显示器的刷新频率很低，画面也根本看不出闪烁现象。对于LCD显示器来说，刷新率一般在60Hz以上，一般是75Hz,像CRT显示器，刷新率低于72HZ时，眼睛就会眩晕。既然刷新率越大越好，为什么还要强调没必要追求太高的刷新率呢？其中原因是在显示‘分辨率’不变的情况下，FPS越高，则对显卡的处理能力要求越高。电脑中所显示的画面，都是由显卡来进行输出的，因此屏幕上每个像素的填充都得由显卡来进行计算、输出。当画面的分辨率是1024×768时，画面的刷新率要达到24帧/秒，那么显卡在一秒钟内需要处理的像素量就达到了“1024×768×24=18874368”。如果要求画面的刷新率达到50帧/秒，则数据量一下子提升到了“1024×768×50=39321600”。FPS与分辨率、显卡处理能力的关系如下：处理能力=分辨率×刷新率。这也就是为什么在玩游戏时，分辨率设置得越大，画面就越不流畅的原因了。5、亮度，对比度：亮度是以每平方米烛光(cd/m2)为测量单位，由于液晶分子不能自己发光，所以，液晶显示屏需要靠外界光源辅助发光。而亮度的标示就是背光光源所能产生的最大亮度。LCD的屏幕亮度是以cd/m2为单位。TFT—LCD显示器的最低可接受亮度在150cd/m2——350cd/m2之间。对比度是指显示器上最亮的区域到最暗的区域之间可以划分的等级（又叫做灰度），对比度越高，图象的清晰度就越高。对比值可以定义为最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值6、可视角度：可视角度也是LCD显示器非常重要的一个参数。由于LCD显示器必须在一定的观赏角度范围内，才能够获得最佳的视觉效果，如果从其它角度看，则画面的亮度会变暗(亮度减退)、颜色改变、甚至某些产品会由正像变为负像。由此而产生的上下(垂直可视角度)或左右(水平可视角度)所夹的角度，就是LCD的“可视角度”。现在的液晶显示器都可达到170°。7、最大显示色彩数•液晶显示器的色彩表现能力当然是消费者最关心的一个重要指标，15寸的液晶显示器像素一般是1024*768个，每个像素由RGB三基色组成，低端的液晶显示板，各个基色只能表现6位色，即2的6次方=64种颜色。所以每个独立像素可以表现的最大颜色数是64*64*64=262144种颜色，而目前主流液晶显示板每个基色可以表现8位色，即2的8次方=256种颜色，则像素最大颜色数为256*256*256=16777216种颜色。这种显示板显示的画面色彩更丰富，层次感也好。8、LCD的坏点：LCD显示器最怕的就是坏点，所谓的坏点，就是不管显示器所显示出来的图像为何，LCD上的某一点永远是显示同一种颜色(一般坏点以绿色及蓝色为多)，检查坏点的方式相当的简单，只要将LCD显示器的亮度及对比调到最大(让显示器成全白的画面)，以及调成最小(让显示器成全黑的画面)，就可以轻易找出无法显示颜色的坏点。（1）D-sub端口15针D-Sub输入接口：也叫VGA接口，CRT彩显因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，最基本的包含R\G\B\H\V（分别为红、绿、蓝、行、场）5个分量，不管以何种类型的接口接入，其信号中至少包含以上这5个分量。大多数PC机显卡最普遍的接口为D-15，即D形三排15针插口，其中有一些是无用的，连接使用的信号线上也是空缺的。除了这5个必不可少的分量外，最重要的是在96年以后的彩显中还增加入DDC数据分量，用于读取显示器EPROM中记载的有关彩显品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容，以实现Windows所要求的PnP（即插即用）功能。一般主板集成的显卡只提供该接口的输出。显示器的接口VGA显示卡采用15针D型插座同显示器连接，其输出的是VGA、SVGA模拟视频信号，插座各针的输出信号定义是：针1为红色模拟视频信号R，针2为绿色模拟视频信号G，针3为蓝色模拟数字视频信号B，针4、5、9、12和15未用，针6为红色视频信号的地线R-GND，针7为绿信号地线G-GND，针8为蓝信号地线B-GND，针10为同步信号的地线Sync-GND，针11为系统地线GND，针13为水平同步信号Hsync，针14为垂直同步信号Vsync。（2）DVI端口•DVI数字输入接口：DVI接口是1999年由数字显示工作组DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup)推出的接口标准，是DigitalVisualInterface的缩写，其造型是一个24针的接插件。是专为LCD显示器这样的数