第08章显系统故障维修

1、8.1 图形显示技术8.2 显卡故障维修 8.3 crt显示器故障维修8.4 lcd显示器故障维修 【】主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第2页 共94页8.1 图形显示技术8.1.1 分辨率与显示模式 屏幕显示的像素点越多，图像越清晰。 显示器分辨率=水平像素点x垂直像素点。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第3页 共94页8.1 图形显示技术8.1.1 分辨率与显示模式 图像的色彩比分辨率重要。是一种设计规范，它规定了显示器的分辨率、色彩数量等技术指标。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第4页 共94页8.1 图形显示技术8.1.1 分辨率与显示模式主讲：xx老师第8章 显示系

2、统故障维修第5页 共94页8.1 图形显示技术8.1.1 分辨率与显示模式 显示器屏幕宽高比： 4：3（早期最常见的屏幕比例）； 16：9（hdtv屏幕比例）； （目前最常见显示器屏幕比例）主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第6页 共94页8.1 图形显示技术8.1.2 rgb与yiq色彩模型 色彩是人大脑对物体的一种 加色法原理 颜色由基本色光按 而成。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第7页 共94页8.1 图形显示技术8.1.2 rgb与yiq色彩模型：红、绿、蓝 rgb模型广泛应用于显示器、电视机等的产品中。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第8页 共94页8.1 图形显示

3、技术8.1.2 rgb与yiq色彩模型：三原色颜料是青（cyan）、品红（magenta）和黄（yellow）。 cmy模型应用于各种产品。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第9页 共94页8.1 图形显示技术8.1.2 rgb与yiq色彩模型主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第10页 共94页8.1 图形显示技术8.1.2 rgb与yiq色彩模型电视色彩模型：美国电视标准委员会制定 我国电视采用制式，色彩模型为 y表示亮度，在y信号分量中，红、绿、蓝三原色按适当比例混合； i为色彩（橙至青）和纯度信号； q为色彩（绿至品）红和纯度信号。 主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第11页

4、 共94页8.1 图形显示技术8.1.3 3d图形处理流程 3d图形的生成与处理：。建模光照渲染主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第12页 共94页8.1 图形显示技术8.1.3 3d图形处理流程 几何建模：用3d软件制作三角形骨架网络，记录物体的几何形状。然后将贴图包裹在模型外面。 坐标转换：3d图形从生成到在屏幕上显示，包含了多种坐标系的转换。 贴图（像素渲染）：大多数情况是对贴图做斜向透视变形。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第13页 共94页8.1 图形显示技术8.1.3 3d图形处理流程 光栅化：将景物模型和色彩信息转换为屏幕象素的过程。 主讲：xx老师第8章 显示系统故障

5、维修第14页 共94页8.1 图形显示技术8.1.4 3d图形处理技术 光线追踪：通过追踪与物体表面发生交互作用的光线，得到光线经过路径的模型。 目前3d软件采用反向追踪法。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第15页 共94页8.1 图形显示技术8.1.4 3d图形处理技术 图形抗锯齿：。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第16页 共94页8.1 图形显示技术8.1.4 3d图形处理技术主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第17页 共94页8.1 图形显示技术8.1.4 3d图形处理技术 抖动抗锯齿技术是利用不同灰度等级的颜色来填充图形边缘。 多级采样抗锯齿（msaa）技术仅处理对象

6、边缘的像素，对内部像素不进行处理。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第18页 共94页8.1 图形显示技术8.1.5 directx接口功能与结构 directx是微软公司的一组。 directx组成：。 dircetx 10的主要目标是最大地限度地降低cpu负载，增强显卡处理效能。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第19页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.1 独立显卡基本组成 显卡功能： 协助cpu进行图形处理，将信号转换为显示器能够接收的方式。 集成显卡特点： 成本低（无需购置显卡）， 运行费用低（功耗低）， 故障率低（发热低、无接触性故障。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维

7、修第20页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.1 独立显卡基本组成 显卡部件： 图形处理芯片gpu；显卡i/o芯片； 显存芯片； 供电电路； 散热部件； 总线接口pci-e； 输出接口dvi； 其他电子元件。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第21页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.1 独立显卡基本组成热管散热主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第22页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.1 独立显卡基本组成gpugddrdc-dcdvimiopci-e主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第23页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.1 独立显卡基本组成决定显卡性能的高低，它是

8、显卡的核心部件。 常见gpu芯片： nvidia（英伟达）公司的 ati公司的。用来保存gpu处理过程中的临时性数据，以及gpu处理好的各帧图形数据。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第24页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 gpu结构与性能 统一流水线结构特点： 通过流处理器（sp）动态分配各种操作； 顶点着色、几何着色和像素着色合并成一个渲染流程，每个流处理器都可以进行顶点计算、几何计算和像素计算； 流处理器可以并行运行，不像原来的串行结构那样顺序执行。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第25页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 gpu结构与性能主讲：xx老师第8章

9、显示系统故障维修第26页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 gpu结构与性能主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第27页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 gpu结构与性能 g200图形处理芯片基本结构主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第28页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 gpu结构与性能 g200核心技术参数： 65nm工艺制造 集成14亿个晶体管 核心频率为602mhz 着色器频率为1.296ghz 240个sp（流处理器） 80个tf（纹理过滤单元），频率为500mhz主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第29页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 g

10、pu结构与性能sp核心帧缓存设置tf纹理光栅化线程调度主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第30页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.2 gpu结构与性能 流处理器：包含浮点运算单元、整数运算单元和多级寄存器等部件。 流处理器可作为顶点着色器、像素着色器或几何着色器使用。 纹理过滤：当3d空间里的多边形经过坐标变换、投影、光栅化等过程，变成2d屏幕上的一组像素时，每个像素需要到相应纹理图像中进行采样。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第31页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.3 集成显卡结构与性能 在主板芯片组中集成显卡功能已经成为一种发展趋势。 集成显卡（gma）会占用部分内存，

11、令微机性能略为降低。 intel集成显卡经历了产品的发展。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第32页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.3 集成显卡结构与性能 intel gma集成图形核心技术参数 技术指标技术指标技技 术术 参参 数数intel gma核心gma x3000gma x3100gma x3500gma 3000gma 3100gma 900gma 950extreme graphicsextreme graphics 2推出日期2007年（4代）2006年（3代）2005年2002年（1代）核心时钟频率400667400667340 200320 ramdac频率300

12、300400350配套芯片组g35/gm965g33/965g945g/915g810/815g/845g/865g最大显存38425638419222464最大显存带宽12.8 10.712.88.510.72.16.4 像素渲染流水线8sp4条4条1条主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第33页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.3 集成显卡结构与性能 集成显卡基本结构 北桥芯片主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第34页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.4 显卡接口技术规格 pci-e 16总线为，工作电压为12v，数据传输带宽为4.2gb/s。是显卡输出的接口。主讲：xx老师

13、第8章 显示系统故障维修第35页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.4 显卡接口技术规格是接口。 dvi接口采用tmds微分信号机制，将显卡中的数据编码，并通过进行传输。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第36页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.4 显卡接口技术规格 dvi接口与vga接口显示效果比较。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第37页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.4 显卡接口技术规格 dvi提供1.65gb/s的带宽，可满足19201 08060hz的显示要求。 hdmi是，它用于dvd影碟机、数字电视机、显示器等。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第38页

14、 共94页8.2 显卡故障维修8.2.5 显卡主要技术性能 显卡技术性能主要在于gpu芯片的性能。 显卡gpu厂商： nvidia（英伟达）公司 amd公司 intel公司（集成显卡）等。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第39页 共94页8.2 显卡故障维修gpu研发公司nvidiaamd-atigpu核心代号g200-300rv770xtgpu制造工艺（nm）6555gpu晶体管数（亿）14 9gpu核心频率（mhz）600750gpu流处理器工作频率（ghz）1.31.05gpu中流处理单元数（sp）240800纹理过滤单元数（tmu）8032光栅处理器数（rop）3216显存位宽（

15、b）512256显存容量1gb1gb显卡总线接口pci-e x16 2.0pci-e x16 2.0显卡满载最大功耗（w）300157主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第40页 共94页8.2 显卡故障维修8.2.6 显卡常见故障分析故障现象故障现象故障主要原因分析故障主要原因分析黑屏12v插座接触不好、atx电源供电不正常、驱动程序错误、显卡硬件损坏、总线接口接触不良等花屏电磁干扰、软件不支持、gpu发热、显存错误、vga或dvi接口接触不良等偏色环境干扰、接口接触不好等显示效果不好驱动程序错误、不支持过高的driectx版本、gpu发热、显存错误等只能显示256色驱动程序错误开机后一长

16、两短鸣笛显卡接触不好、显卡损坏等主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第41页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.1 crt显示器基本组成 crt由显像管、主板、尾板、机壳四大部件组成。 crt显像管组成：玻璃显像管、电子枪、偏转线圈、荫罩板、荧光粉等。 主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第42页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.1 crt显示器基本组成 crt由主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第43页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.1 crt显示器基本组成 crt由主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第44页 共94页8.3 crt显示器故障维

17、修8.3.1 crt显示器基本组成 crt由主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第45页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.1 crt显示器基本组成 电子枪是显像管的核心部件，它发出的电子束击中荧光屏，激发荧光粉产生图像。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第46页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.1 crt显示器基本组成 crt由主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第47页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.1 crt显示器基本组成 荫罩板上的小孔让电子束通过，作用是防止一个荧光点加热时传导到附近的荧光点，分离显示器的色彩。 对于荧光粉，阳极电压越高，电

18、子束电流密度越大，激发荧光粉的亮度也越大。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第48页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.2 crt显示器工作原理 显像管内的电子枪发出rgb三色高压电子束，电子束经过强度控制、聚焦和加速后，变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离，穿过荫罩板上的小孔，轰击显像管上的荧光粉，使得荧光粉激活出光。电子束扫描过后，荧光粉保持一定时间的余辉显示。当电子束扫描到另外的点时，像素点不会马上熄灭。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第49页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.2 crt显示器工作原理 rgb电子枪电压值不同（1050kv）

19、，对荧光粉的激发程度也就不同，因此产生不同的色彩。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第50页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.2 crt显示器工作原理 电子枪从显像管左上角开始进行电子束扫描，扫描到一行结束时，就形成了一条扫描。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第51页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.2 crt显示器工作原理 电子束由左至右，由上至下扫描完成一幅画面的过程称为。 刷新频率为60hz图像才能稳定显示。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第52页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.3 crt显示器基本电路 基本电路： rgb色彩驱动电路

20、、同步信号处理电路、行扫描电路、场扫描电路、视频放大电路、高压电路、偏转部件、开关电源等。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第53页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.3 crt显示器基本电路 基本电路主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第54页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.4 crt显示器主要技术指标 图像分辨率与荫罩板点距、行频、荧光粉质量、图像像素大小、用户设置、软件设计、显示器大小等因素有关。是荫罩板上相同 颜色孔点之间的距离。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第55页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.4 crt显示器主要技术指标是电子枪

21、每秒钟在屏幕上扫描水平线的总数，行频又称为水平刷新频率。是电子枪每秒钟在屏幕显示画面的帧数，场频又称为屏幕刷新频率。是电子枪每秒钟扫描像素点总数。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第56页 共94页8.3 crt显示器故障维修8.3.5 crt显示器常见故障分析故障现象故障现象故障主要原因分析故障主要原因分析黑屏电源接触不好、电压过低、驱动程序错误、保险丝烧断、开关变压器以前的电路有严重短路、行扫描电路故障、显像管供电电路损坏、显示器信号线接触不良等花屏电磁干扰严重、bios参数设置错误等偏色显示器干扰严重、显示器老化等图像上下滚动场电路故障、场同步控制电路失效等光栅上有回扫线场消隐电路有

22、故障或显像管不良等有图像但太暗显像管各极电压不正常、自动亮度控制电路故障、显像管老化等显示器“吱吱”声行振荡频率过低，行输出变压器发出“吱吱”声等主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第57页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.1 液晶材料的光电特性加热时呈透明液态，冷却时呈结晶颗粒混浊固体状态。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第58页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.1 液晶材料的光电特性 lcd使用。，但是它具有控制光线通过的特性。 液晶时，呈现特性，液晶排列整齐有序，它； 液晶时，呈现性质，液晶分子排列不规则，并。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第59页

23、 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.1 液晶材料的光电特性主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第60页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.1 液晶材料的光电特性主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第61页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.2 tn-lcd工作原理，其它类型的lcd都以tn-lcd为蓝本加以改良。 tn型液晶面板包括：背光源、偏光片、玻璃基板、配向膜、透明电极、液晶层、rgb滤光片等部件。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第62页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.2 tn-lcd工作原理主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第6

24、3页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.2 tn-lcd工作原理 背光板：由荧光物质组成，可反射灯管发出的光线，主要作用是提供均匀的背光源。 偏光片：是一系列细小的平行线，它的作用是阻隔与栅栏垂直的光分量，只准许与栅栏平行的光分量通过。 玻璃基板：用于固定液晶材料。 透明电极：改变电压就可以改变液晶分子的旋转状态，以激活需要工作的液晶单元。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第64页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.2 tn-lcd工作原理 配向膜：沟槽是希望长棒状液晶分子沿沟槽排列，这样液晶分子的排列才会整齐。 液晶层：厚度约5m，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。

25、 彩色滤光片：lcd实现彩色显示，由rgb三原色构成。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第65页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 lcd由液晶面板、lcd主板、开关电源板、高压板、osd调节板、信号接口、机壳等部件组成。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第66页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 基本电路电源板高压板lcd主板高压板主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第67页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 tft液晶面板主要包括：玻璃基板、tft阵列、彩色滤光片、偏

26、光片、配向膜、驱动ic、液晶材料、背光模块等部件。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第68页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 基本电路主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第69页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 基本电路主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第70页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 tft-lcd利用薄膜晶体管产生电压，控制液晶旋转角度。 主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第71页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原

27、理 lcd子像素形式主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第72页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理存储电容显示电极tft公共电极s极驱动g极驱动数据线扫描线主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第73页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第74页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 开口率是光线能透过的有效区域比例。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第75页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 从背光源出发

28、的光线只剩下左右能透射到屏幕上。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第76页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 条状排列的彩色滤光片常用于笔记本微机和桌面型微机。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第77页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理。 冷阴极荧光灯（ccfl）主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第78页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 ccfl亮度大于150cd/m2，寿命长达2万小时，功耗在560w之间。 ccfl有直形、u形和m形灯管。 灯管多lcd的亮度高，背

29、光更加均匀，发热量也将增大。 ccfl灯管使用交流电。 高压板将lcd中的直流电转换为ccfl灯管需要的交流电。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第79页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.3 tft-lcd工作原理 20英寸lcd需要10w和55w的功率，其中只有极少一部分被转换成光能，大多数被转换成了热量。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第80页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.4 lcd面板主要设计技术 tn液晶面板：用于低端和中端lcd。 mva液晶面板：对比度、色彩、亮度有很大提高，可视角度为160；最大对比度为300:1相当于200250cd/m2亮

30、度；响应时间达到了15ms。 pva液晶面板：总体性能优于mva。 ips液晶面板：需要更大的背光灯，达到了16.7m色彩，170度可视角度。 主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第81页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.5 lcd显示器基本电路 tft-lcd电路有： lcd主板电路、tft-lcd液晶面板、ac-dc开关电源板、dc-ac高压电路板、osd面板调节电路等。 主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第82页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.5 lcd显示器基本电路主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第83页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4

31、.5 lcd显示器基本电路 源极驱动信号的幅值决定ftf像素的亮度，信号幅值越高，液晶分子的扭曲角度越小，该像素亮度也随之提高。 栅极驱动电路依序将每一行tft打开（扫描），然后源极驱动电路将这一行的每个显示点充电到指定电压（数据驱动），这时tft就会显示不同灰阶的图像。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第84页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.5 lcd显示器基本电路 液晶分子不能长时间固定在某个电压不变，不然即使将电压取消，液晶分子也会因为特性破坏而无法因电场变化而转动。（电压差绝对值不变）。主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第85页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.5 lcd显示器基本电路主讲：xx老师第8章 显示系统故障维修第86页 共94页8.4 lcd显示器故障维修8.4.6 lcd显示器主要技术性能 响应时间：液晶材料在电压作用下从液态-固态-液态的转换周期。 灰阶响应时间（gtg）更能反映动态显示效果。传统响应时间与灰度响应时间的比较传统响应时间（iso）25m