计算机基础知识第6章显示器

第6章显示器 一 显示器的概念显示器是计算机的主要输出设备 又称为监视器 二 显示器的分类按显示方式分为 1 CRT显示器 阴极射线管显示器 又叫显像管 是一种玻璃壳封装的电真空器件 它的功能是把电信号转换成可见的光信号 而且在很大程度上决定着显示器的清晰度 对比度 色彩和亮度等 所以是显示器的重要组成部分 2 平板显示器 液晶显示器 2 色彩分 1 单色 2 彩色3 按显像管大小分 17英寸 19英寸 21英寸 22 24等等4 按显像管形状分 1 球面屏幕 2 平面直角屏幕 3 柱面屏幕 4 完全 真正 平面屏幕 三 显示器的原理主要部件介绍显像管 电子枪显示原理介绍电子枪发出电子束轰击屏幕上的荧光粉使荧光粉发光 无数个细小的荧光粉发出不同的光 这无数个细小的荧光点组成图象 每个荧光点被成为一个像素 显示器是计算机最重要的输出设备 目前PC机上普遍使用的显示器由阴极射线管 简称CRT 一些附加电路和扫描偏转电路等组成 CRT的结构原理是由灯丝 阴极 控制栅组成电子枪 通电后灯丝发热 阴极被激发 发射出电子流 电子流受带高压的内部金属层的加速 并经电子透镜聚焦成极细的电子束 去轰击荧光屏 致使荧光粉发光 此电子束在偏转系统产生的电磁场作用下 可控制其射向荧光屏的指定位置 电子束的通断和强弱可受到显示信号控制 电子束轰击荧光屏形成发光点 各发光点组成了图像 R G B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮 就会产生各种色彩 普通的荫罩式显像管采用三支电子枪分别射出RGB 红绿蓝 三原色电子流 电子流控制装置是一块由圆形细孔组成的金属网板 也称为荫罩 彩色CRT显示器主要由视频放大驱动电路 行扫描电路 场扫描电路 高压电路 CRT显像管和机内直流电源等六大部分组成 视频放大驱动电路将主机经显示适配器送来的视频信号放大驱动后 送显像管的阴极 产生电子束轰击荧光屏而出现光点 由显示卡送来的水平同步信号和垂直同步信号分别送行扫描电路和场扫描电路 为CRT的水平 行 偏转线圈和垂直 场 偏转线圈提供有一定幅度和线性良好的锯齿波电流 产生垂直方向和水平方向的偏转磁场 控制电子束作水平和垂直方向偏转 以形成扫描光栅 四 显示器的技术指标点距 1 点距 屏幕上两个相邻的同颜色点之间的直线距离 2 水平点距 屏幕上相邻的同颜色点在水平方向上的平行距离 点距越小显示器性能越好 点距是衡量显示器性能的重要指标 2 最高分辨率分辨率就是屏幕上每行每列的像素数量 最高 大 分辨率越高 显示器的性能越好 最高分辨率与点距有和密切的关系 点距越小 最高分辨率越高 3 扫描频率又称为刷新频率 1 水平刷新频率电子束从左向右做水平扫描 扫完一行所用的时间 单位 KHz 2 垂直刷新频率电子束从屏幕左上角扫描到右下角完成一帧画面所用的时间的倒数 单位 Hz通常判断显示器性能的指标是垂直刷新频率 通常所说的刷新频率一般指垂直刷新频率 4 带宽每秒钟电子枪扫描过的总像素数 带宽 水平分辨率 垂直分辨率 场频 垂直刷新频率 17英寸入门标准为75MHZ 现在有203MHZ 5 显示面积又称可视面积或者可视尺寸 指显示器屏幕对角线的长度 可视尺寸比标称尺寸要小 6 OSD调节方式 OnScreenDisplay 是指调节显示器的各种参数时把状态信息在屏幕上显示出来 是数控的一种 7 辐射标准MPR II标准 瑞典国家测量测试局制定TCO标准 瑞典专业雇员联盟制定 常见的有TCO95 TCO99 TCO03EPA节能标准 美国环保局制定 8 SONY的 特丽珑 Trinitron 显像管技术SONY是特丽珑显像管的唯一供应者 其原厂设计制造的显示器自然更为专业 SONY的FD特丽珑采用的是SONY专有的单枪三束电子枪加垂直栅条荫栅式技术 超细微的0 24毫米AG栅距 21寸为0 22毫米 点距比普通显示器要小得多 使用光栅技术 通过把平行的垂直铁线阵形装在一个框里 消除了纵向的点距 使得电子通透率高 亮度高 色彩丰富饱满 失真现象少 已经成为FD特丽珑最受关注的技术优势之一 但是 FD特丽珑的最大缺点也在于此 由于只在垂直方向固定铁线 为了避免画面变形 需要保留两根水平的阻尼线固定栅距位置 因此在屏幕上会发现两根细细的暗线 9 三菱的 钻石珑 Diamondtron 显像管技术三菱 钻石珑 技术 是以高稠密间隙隔栅 AG 以及新型三枪三束电子枪结构 使其获得了与SONY特丽珑几近相同的显示效果 三菱公司采用了四倍动态聚焦电子枪 通过四组透镜对电子束进行矫正 动态光束控制电路使屏幕四周的聚焦准确清晰 三菱还对地磁场采取了措施 彻底抑制了画面色彩的不均匀和失真 由于三菱的钻石珑管是三枪结构 其扫描和电子束控制电路比较成熟 成本相对SONY来说也要低一些 采用钻石珑管的产品 图像清晰 聚焦好 文本显示效果优秀 但也是因为三枪结构 在色纯度 色平衡方面的控制就相对较差 搞不好就会出偏差 因此 中低档的钻石珑管彩显色彩表现力不如用SONY管的产品 10 LG电子公司的 未来窗 Flatron 显像管技术这一技术一改通用的柱状荫罩板技术 采用独特的平面沟槽式荫罩板 让荫罩板与显示屏间的距离缩小到4厘米 并且荫罩板又采用沟状栅栏结构 大大提高了开口率和透过率 缩小了点距 使得显示画面更清晰 色彩更鲜明 而且从任何角度看 画面都没有扭曲或变形 这种技术结合了SONY特丽珑 Trinitron 栅状荫罩和传统点状荫罩的优点 即可得到近乎栅状荫罩的高透光率 又可利用自身栅条间的许多细小的横格来稳定荫罩网面的受力 从而免除了使用单纯栅条结构时为了支撑网面而不得不添加的让人心烦的小细线 即阻尼线 防伪线 11 超黑距阵屏幕 五 液晶显示器 1 液晶显示器概念 英文通称为LCD LiquidCrystalDisplay 是属于平面显示器的一种 依驱动方式来分类可分为静态驱动 单纯矩阵驱动以及主动矩阵驱动三种 其中 被动矩阵型又可分为扭转式向列型 超扭转式向列型及其它被动矩阵驱动液晶显示器 而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型 ThinFilmTransistor TFT 及二端子二极管型二种方式 液晶 LiquidCrystal 是一种介于固态和液态之间的物质 是具有规则性分子排列的有机化合物 如果把它加热会呈现透明的液体状态 把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态 液晶按照分子结构排列的不同分为三种 类似粘土状的Smectic液晶 类似细火柴棒的Nematic液晶和类似胆固醇状的Cholestic液晶 这三种液晶的物理特性各不相同 用于液晶显示器的是第二类的Nematic液晶 采用此类液晶制造的液晶显示器被称为了LCD LiquidCrystalDisplay 2 液晶显示器的分类 1 按应用范围分类就使用范围分 液晶显示器分为两种 笔记本电脑 Notebook 液晶显示器NotebookLCD是目前我国最为常见的液晶显示器产品 它与笔记本电脑的其他部分连为一体 以轻便和小巧给其使用者确实带来了很多方便如图 桌面计算机 Desktop 液晶显示器DesktopLCD是CRT传统显示器的替代产品 目前在国内还比较罕见 2 按物理结构分类常见的液晶显示器按物理结构分为四种 扭曲向列型 TN TwistedNematic 超扭曲向列型 STN SuperTN 双层超扭曲向列型 DSTN DualScanTortuosityNomograph 薄膜晶体管型 TFT ThinFilmTransistor 首先 液晶本身并不具备任何颜色 也不会发光 常温下只是粘糊糊的半液体 液晶的分子很像一根木棒 当给液晶施以一定电压时 它的分子会旋转一定角度 这种特性非常有用 它能让光线改变原来的方向 即横向的光射入液晶后 会改变90度出来 液晶显示器的显示基础就在这里 另外 对液晶施入的电压不同 液晶分子的旋转角度也会不同 利用这条性质可以起到控制光线强度的作用 液晶面板的结构很像汉堡包 液晶夹在两个相互呈90度角的偏光板中间 偏光板和百叶窗结构类似 都只能允许一个方向的光线进入 光线从后面的背光板射入 先经过第一层偏光板 偏光板只让一个方向的光线进入 然后光线经过液晶层 偏转90度后 正好能通过第2层偏光板 不过这还不算完 由于液晶本身没有色彩 所以人们在液晶射出的方向增加了一层彩色滤光膜 薄膜上有很多红 绿 蓝三原色像素 光线受液晶分子的控制 透过每个像素的光线强度也不同 三原色通过混合才得到我们所需要的色彩 彩色滤光膜的原理和教堂的有色玻璃完全一样 有信奉基督教的朋友应该看见过装饰有色玻璃的窗子 3 液晶显示器的优缺点液晶显示器没有幅射 只有来自驱动电路的少量电磁波 只要将外壳严格密封即可排除电磁波外泄 所以液晶显示器有称为冷显示器或环保显示器 液晶电视不存在屏幕闪烁现象 不易造成视觉疲劳 液晶电视耗电量低 使用寿命长 按照使用时间为每天4 5小时的年耗电量换算 用30英寸液晶电视替代32英寸显像管电视 每年每台可节约电能71千瓦 液晶电视的使用寿命一般为5万个小时 比普通电视机的寿命长得多 TFT液晶显示器一开始就使用纯平面的玻璃板 其平面直角的显示效果比传统显示器看起来好得多 传统显示器的显示屏幕采用荧光粉 通过电子束打击荧光粉而显示 因而显示的明亮度比液晶的透光式显示 以日光灯为光源 更为明亮 在可视角度上也比TFT液晶显示器要好得多 LCD理论上只能显时18位色 约262144色 但CRT的色深几乎是无穷大 而且在显示反应速度上 传统显示器由于技术上的优势 反应速度非常好 TFT液晶显示器由于显示特性 就不怎么乐观了 低温无法正常工作 且存在反应时间 4 液晶接口技术解析 目前应用最多的显示接口就是VGA模拟信号接口 正在普及的是DVI接口 而比较流行的则是HDMI接口 未来或将取代前三者的则是DisplayPort接口 VGA接口 VideoGraphicsArray 显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上 显卡的输出接口就是电脑与显示器之间的桥梁 它负责向显示器输出相应的图像信号 CRT显示器因为设计制造上的原因 只能接受模拟信号输入 这就需要显卡能输入模拟信号 VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口 VGA VideoGraphicsArray 接口 也叫D Sub接口 虽然液晶显示器可以直接接收数字信号 但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配 因而采用VGA接口 VGA接口是一种D型接口 上面共有15针空 分成三排 每排五个 VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型 绝大多数的显卡都带有此种接口 目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接 计算机内部以数字方式生成的显示图像信息 被显卡中的数字 模拟转换器转变为R G 三原色信号和行 场同步信号 信号通过电缆传输到显示设备中 对于模拟显示设备 如模拟CRT显示器 信号被直接送到相应的处理电路 驱动控制显像管生成图像 而对于LCD DLP等数字显示设备 显示设备中需配置相应的 模拟 数字 转换器 将模拟信号转变为数字信号 在经过 和 2次转换后 不可避免地造成了一些图像细节的损失 VGA接口应用于CRT显示器无可厚非 但用于连接液晶之类的显示设备 则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降 DVI接口DVI全称为DigitalVisualInterface 它是1999年由SiliconImage Intel 英特尔 Compaq 康柏 IBM HP 惠普 NEC Fujitsu 富士通 等公司共同组成DDWG DigitalDisplayWorkingGroup 数字显示工作组 推出的接口标准 一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器 传送器是信号的来源 可以内建在显卡芯片中 也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上 而接收器则是显示器上的一块电路 它可以接受数字信号 将其解码并传递到数字显示电路中 通过这两者 显卡发出的信号成为显示器上的图象 显示设备采用DVI接口具有数度快 画面清晰两大优点 DVI传输的是数字信号 数字图像信息不需经过任何转换 就会直接被传送到显示设备上 因此减少了数字 模拟 数字繁琐的转换过程 大大节省了时间 因此它的速度更快 有效消除拖影现象 而且使用DVI进行数据传输 信号没有衰减 色彩更纯净 更逼真 HDMI接口HDMI的英文全称是 HighDefinitionMultimedia 中文的意思是高清晰度多媒体接口 HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽 可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号 同时无需在信号传送前进行数 模或者模 数转换 可以保证最高质量的影音信号传送 应用HDMI的好处是 只需要一条HDMI线 便可以同时传送影音信号 而不像现在需要多条线材来连接 同时 由于无线进行数 模或者模 数转换 能取得更高的音频和视频传输质量 对消费者而言 HDMI技术不仅能提供清晰的画质 而且由于音频 视频采用同一电缆 大大简化了家庭影院系统的安装 DisplayPort接口 2006年5月 VESA 视频电子标准组织 正式发布了DisplayPort1 0标准 这是一种针对所有显示设备 包括内部和外部接口 的开放标准 DisplayPort问世之初 它可提供的带宽就已高达10 8Gb s 要知道 HDMI1 2a的带宽仅为4 95Gb s 即便最新发布的HDMI1 3所提供的带宽 10 2Gb s 也稍逊于DisplayPort1 0 5 液晶显示器选购知识作为消费者 至少在买之前要明白这个品牌的一些真实情况 千万不能被广告给迷惑 比如 优派显示器自己是不生产的 Dell显示器自己是不生产的 BENQ一部分显示器是冠捷代工的 飞利浦的液晶显示器大部分都是LG代工的等等 另外大部分国产品牌如联想 TCL等自己是没有显示器生产线的 也是别人代工 比如TCL的部分显示器就是冠捷代工的 另外上面自己不生产的厂家中有些是自己研发然后请别人代工 而有些是自己连研发能力都没有 研发和生产完全靠别人 只是贴上自己的牌子 比如DELL很多显示器都是冠捷研发并生产的 比如优派只是自己研发显示器的外型 而内部构造的研发优派就交给代工厂家了 目前的液晶面板核心技术掌握在韩国厂商手中 比如三星 LG PHILIPS 至于日系面板 比如SONY 夏普 已经不能与CRT时代同日而语 技术较韩系面板已大幅度落后 目前市场上知名的品牌都使用 三星 LG PHILIPS 友达 BENQ大部分产品 奇美 还有本土液晶面板厂商上广电和京东方 这些面板的质量都是差不多的 六 等离子显示器 等离子技术 如果你想要更大尺寸的平板显示器的话 恐怕只有等离子显示器能满足你了 因为有源 无源列阵显示器很少有30寸以上的 而等离子技术却已经能提供40寸以上的平板显示器了 等离子状态是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引 使物质呈为正负带电粒子状态存在 等离子显示器PDP PlasmaDisplayPanel 是在两张薄玻璃板之间充填混合气体 施加电压使之产生离子气体 然后使等离子气体放电 与基板中的荧光体发生反应 产生彩色影像 等离子彩电又称 壁挂式电视 不受磁力和磁场影响 具有机身纤薄 重量轻 屏幕大 色彩鲜艳 画面清晰 亮度高 失真度小 节省空间等优点 一 防尘灰尘是电器大敌 显示器尤甚 因为显示器内的高压高达l0kV 30kV 这么高的电压极易吸引空气中的尘埃粒子 灰尘对电脑的威胁是很明显的 大量的维修实践证明 在灰尘大的环境中工作 由于印刷电路板会吸附灰尘 灰尘的沉积将会影响电子元器件的热量散发 使得电路板等元器件的温度上升 产生漏电而烧坏元件 灰尘也可能吸收水分 腐蚀显示器内部的电子线路 造成一些莫名其妙的问题 所以灰尘虽体积小 但对显示器的危害却是不可估量的 怎样清除和避免灰尘的危害 首先应把显示器放置在干净清洁的环境中 但灰尘是无孔不人的 所以除保持环境的清洁以外 还应该给显示器购买或做一个专用的防尘罩 每次用完后应及时用防尘罩上 平时清除显示器屏幕上的灰尘时 切记应关闭显示器的电源 还必须拔下显示电源线和信号电缆线 然后用柔软的干布小心地从屏幕中心向外擦拭 千万不能用酒精之类的化学溶液擦拭 更不能用粗糙的布 纸之类的物品来擦拭显示屏 也不要将液体直接喷到屏幕上 以免水气侵入显示器内部 除显示屏以外 也要常用毛刷经常擦除显示器机壳上的灰尘与污垢 但尽量不要用沾水的湿布抹擦 由于显示器内部有高电压 断电后的高压包中仍可能有余电 如想清除其内部的灰尘 必须请专业人员操作 不能私自打开显示器后盖 如显示器还没过保修期 打开封条后如出现问题 可不在保修范围哦 以免产生严重后果 七 显示器的五个重点防护问题 二 防潮潮湿对电脑十分有害 如果你在开 关机时听到显示器内发出 吱吱 声 这说明你的电脑使用环境潮气大了 高压包上已凝聚了细微水珠 偶尔发生一可能还无妨 若长期如此就要引起高压包工作异常 科学测试证明 当室内湿度 30 会使显示器机械摩擦部分产生静电干扰 内部元器件被静电破坏的可能性增大 会影响显示器正常工作 室内湿度保持在30 80 之间显示器都能正常工作 但一旦室内湿度高于80 后 显示器内部就会产生结露现象 其内部的电源变压器和其它线圈受潮后也易产生漏电 甚至有可能霉断连线 而显示器的高压部位则极易产生放电现象 机内元器件容易生锈 腐蚀 严重时会使电路板发生短路 显示器使用必须注意防潮 特别在梅雨季节 更要注意及时开窗排除潮气 长时间不用的显示器 可以定期通电工作一段时间 让显示器工作时产生的热量将机内的潮气驱赶出去 三 防磁场干扰电磁场干扰是指电路或环境中出现了不该出现的电压电流 电磁干扰的来源 元件 导线 接头 散热风扇 日光灯 雷电 电冰箱 电风扇等耗电量较大的家用电器的周围或其它如非屏蔽的扬声器或电话离显示器太近甚至传呼机上都存在着电磁场 这些器件产生的电磁干扰 时间久了 可以可能会磁化或损坏显示器 使显示器显示混乱 为避免显示器长期暴露在磁场中 特别是早期的显示器 多不带消磁功能 要注意不要在放置电脑的房间里放置有强磁污染的物品 如收音机等 电脑的多媒体音箱必须选用防磁效果好的 且要尽量远离显示器 比如放在电脑桌下 如有条件 可时常使用显示器上的消磁按钮 但注意一次不要反复地使用它 也不能用力过猛 否则也会损坏显示器 四 防热显像管作为显示器的一大热源 在过高的环境温度下工作时元器件会加速老化 某些虚焊的焊点也可能由于焊锡熔化脱落而造成开路 使显示器工作不稳定 轻则使显示器 罢工 重则可能击穿或烧毁其他元器件 从而导致使显示器的工作性能和使用寿命将会大打折扣 在日常使用中 显示器要有良好的通风环境 周围留下足够的空间 来让它 呼吸 在炎热的夏季 如条件允许 最好把显示器放置在有空调的房间中 或在显示器边放台电风扇吹风 五 防强光显示器屏面怕受阳光或强光照射 因为强光照射不仅会使屏幕反光 造成画面昏暗不清 面对显示器工作极易伤害眼睛 更严重的是 容易加速显像管荧光粉的老化 降低发光效率 缩短显示器寿命 为避免光照因素对显示器的危害 不要把显示器摆放在日光照射较强的地方 尤其是光线强烈的夏季 一定要注意显示器遮光问题 在光线必经的地方 挂块深色的布减轻它的光照强度 八 显示几种常见故障 显示器用的时间长了 各种小毛病就会接踵而来 有时要解决这些小毛病办法也较为简单 用一对眼睛就可以看出故障的所在 1 电脑刚开机时显示器的画面拦动得很厉害 有时甚至连图标和文字也看不清 但过一二分钟之后就会回复正常 这种现象多发生在潮湿的天气 是显示器内部受潮的缘故 2 电脑开机后 显示器只闻其声不见其画 漆黑一片 要等上几十分钟以上才能出现画面 这并不是显示器内部受潮 而是显象管座漏电所致 须更换管座 方法是 拆开后盖可以看到显象管尾的一块小电路板 管座就焊在电路板上 小心拔下这块电路板 再焊下管座 到电子商店买回一个同样的管座 然后将管座焊回到电路板上 这时不要急于将电路板装回去 要先找一小块0 砂纸 很小心地将显象管尾后凸出的管脚用砂纸擦拭干净 特别是要注意管脚上的氧化层 如果擦得不干净很快就会旧病复发 好了 将电路板装回去就大功告成 3 显示器屏幕上总会有挥之不去的干扰杂波或线条 而且音箱中也有令人讨厌的杂音 这种现象多半是电源的抗干扰性差所致 如果懒得动手 可以更换一个新的电源 如果有足够的动手能力 也可以试着自己更换电源内滤波电容 这往往都能凑效 如果效果不太明显 可以将开关管一并换下来 4 显示器花屏 这问题较多是显卡引起的 如果是新换的显卡 则可能是卡的质量不好或不兼容 再有就是还没有安装正确的驱动程序 如果是旧卡而加了显存的话 则有可能是新加进的显存和原来的显存型号参数不一所致 6 显示器黑屏 黑屏的原因很多 如果是显卡损坏或显示器断线等原因造成没有信号传送到显示器