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1、计算机组装与维修教案第7章显示器周皝潇第七章显示器教学目标1 掌握显示器分类及CRT LCD勺特点。2 熟练掌握显示器的基本技术指标。教学重点 掌握显示器维护的方法。分析学生让学生掌握一些显示器的基本设置方法。课时安排16课时教学过程第#页共19页7.1基础知识：认识显示器显示器是计算机的重要输出设备，是显卡输出图像的地方。显示器将显 卡输出的数据信号(电信号)转变为人眼可见的光信号，并通过显示屏幕了 解计算机的最终输出结果。尽管没有显示器计算机也能够运行，但是用户却 无法对计算机进行操作。显示器提供了用户和计算机进行交流的窗口。 根据 工作原理的不同，显示器可以分为 CRT显示器和液晶(LC
2、D )显示器。7.1.1 CRT显示器1、CRT显示器的工作原理CRT显示器是一种使用阴极射线管(Cathode Ray Tube的显示器，阴 极射线管主要有五部分组成：电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Defiectioncoils)，荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它是目前应 用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩 还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点，而且现在的CRT显示器价格要比LCD显示器便宜不少。CRT的工作原理：CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT
3、显像管， 其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样，我们可以把它看作是一个 图像更加精细的电视机。经典的 CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经 过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成 明暗不同的光点形成各种图案和文字。彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成， 由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三 种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色，这非常类似于绘画时的调色过程。 倘若电子束瞄准得不够精确，就可能会打到邻近的磷光涂层，这样就会产生 不正确的颜色或轻
4、微的重像，因此必须对电子束进行更加精确的控制。最经典的解决方法就是在显像管内侧，磷光涂料表面的前方加装荫罩 (Shadow Mask)。这个荫罩只是一层凿有许多小洞的金属薄板(一般是使用一 种热膨胀率很低的钢板)，只有正确瞄准的电子束才能穿过每个磷光涂层光 点相对应的屏蔽孔，荫罩会拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光 涂层，这就是荫罩式显像管。相对的，有些公司开发荫栅式显像管，它不像以往把磷光材料分布为点 状，而是以垂直线的方式进行涂布，并在磷光涂料的前方加上相当细的金属 线用以取代荫罩，金属线用来阻绝散射的电子束，原理和荫罩相同，这就是所谓的荫栅式显像管。这荫罩和荫栅这两 种技术都有其
5、利弊得失， 一般来说，荫罩式显像管 的图像和文字较锐利，但 亮度比较低一点；荫栅式 显像管的较鲜艳，但在屏 幕的1/3和2/3处有水平 的阻尼线阴影（阻尼线是用来减少栅状荫罩震动的一条横向金属线 ）横过。2、显像管的种类大体上讲，现在显像管分球面显像管和纯平显像管两种。 所谓球面是指 显像管的断面就是一个球面，这种显像管在水平和垂直方向都是弯曲的。 而 纯平显像管无论在水平还是垂直方向都是完全的平面，失真会比球面管小一点。现在真正意义上的球面管显示器已经绝迹了，取而代之的是“平面直角”显像管，平面直角显像管其实并不是真正意义上的平面，只不过显像管的曲率比球面管小一点，接近平面，而且四个角都是直
6、角而已，目前市场上除了 纯平显示器和液晶显示器外都是这种球面管显示器，由于价格大多比较便 宜，因此在低档机型中被大量采用。现在市面上主流纯平CRT显示器所采用的是显像管主要包括 LG “未来 窗”，三星“丹娜管”，索尼“特丽珑”，三菱“钻石珑”，台湾“中华管”和 日立“锐利珑”等。各个厂商的纯平显像管在技术上均有其独到之处，在性 能上也是各有特色。下面详细介绍主要几种：LG “未来窗”：“物理纯平”的代表 LG认为真正的纯平显示器就应是 外表面平面、内表面平面和荫罩平面都是绝对的平面，画面没有任何扭曲变形。其独有的未来窗（Flatron）显像管使用了创新的拉伸式沟状荫罩，它比起 传统点状荫罩来
7、间隙更多，可得到更大的电子流通量，让更多的光线到达屏 幕，从而获得更亮更清晰的画面；而沟状荫罩网面比起Sony特丽珑（Trinitron） 栅状荫罩来，在栅条中间又多了许多细小的横格，这使得荫罩网面的受力及 稳定情况更好。在提高画面清晰度方面，未来窗还加入了动态电子枪技术，减少垂直长 度，防止屏幕四个角的水平分辨率降低和摩尔纹。 不过物理纯平在强调100% 完全平面的同时，却无法回避由于玻璃折射等造成的视觉上实际图像显示向 内凹陷的事实，这让很多用户在刚使用时会感到些须的不适应。三星“丹娜管”：三星生产的纯平“ DynaFlat”是市场上常见的纯平管， 拥有众多的用户。三星丹娜虽然推出的时间相
8、对较迟，但其技术却很成熟， 全部采用了三星电子独有的“内表面球形曲面补偿技术”，包括防静电无反 光复合涂层、压缩荫罩、内部防尘/防辐射保护罩、它的水平点距达到 0.20mm，垂直点距为0.25mm,综合的实际点距0.24mm。三星纯平最有特 色的地方就是提供了 RGB三原色输入，可十分方便的调节颜色的纯度，加强信号的稳定性。然而三星纯平管也有它的弱点就是显示屏四个角上的显示 效果不如正中间的。SONY “特丽珑” ：SONY （索尼）是绝对的显像管业界的龙头老大，其 开发的显像管称之为“ Trinitron ”（特丽珑）。目前SONY面向普通市场的显 像管称之为“短颈特丽珑” （FD Trin
9、itron ）。FD Trinitron采用了先进的单枪三束电子枪和荫栅（Aperture Grille）技 术，这也是特丽珑最明显的技术特征。 为了显示彩色图像，一般显像管是通 过三支电子枪来分别击打不同颜色的像素点，而FD Trinitron则采用同一根电子枪来发射三束电子束。采用单枪三束的好处是可以获得非常优秀的色彩 表现力、色彩鲜艳、细腻有丰润感，色纯度和色平衡更加容易调节。但是由 于是单枪结构，对扫描和电子束的控制电路的要求也就更高了。FD Trinitron的另外一个特点就是不采用荫罩结构，而使用“荫栅”。荫 栅的构造是将互相平行的垂直铁线阵列安装在一个张力非常大的铁框内，与传统的
10、孔状荫罩结构相比，采用荫栅的好处有以下几点：（1）拥有更加精细的栅距（点距），这使图象的效果更加细腻。（2）荫栅的结构使电子束的透过障碍最小，让图像更加光亮清晰。（3）荫栅的结构避免了传统的荫罩在高亮度画面或长时间使用时容易 发生的因电子束通过 Mask障碍较大，过多的电子撞击荫罩，产生热量导致 温度上升，造成荫罩变形而影响色纯度和亮度， 致使还面发生色彩失真和明 暗不均等问题。不过，为了保证这么多垂直排列的铁丝不变形， FD Trinitron显像管中 需要用两根“阻尼线”来起固定作用，因此 FD Trinitron显像管的屏幕上会 有两根细小的线。一伺月.线三菱“钻石珑”：三菱在 显像管业
11、界也是属于元老级 人物。当SONY推出特丽珑 显像管时，三菱就迅速推出 了同样有先进技术含量的钻 石珑与之对抗。三菱钻石珑 也是采用栅状荫罩的显像 管，从技术上来看和SONY 的FD Trinitron类似，区别在于钻石珑使用的不是单枪三束，而是三枪三束技术。因为配置了重新设计的 NX NX DBF电子枪，画质得到了进一步 改善，特别是边角部分的聚焦及失真控制的很好。如今三菱推出了最新的“ DiamondTRON M2”显像管，它不仅秉承了 上一代的钻石珑显像技术的图像细腻、 色彩逼真、清晰自然的传统优点，并 且通过所在上一代的基础上进行了一系列的技术改良，使其发挥更为出色， 而且在普通的电压
12、下的亮度大幅度提升， 实现了文本、图像等多方面综合显 示的整体的清晰自然。7.1.2液晶显示器液晶显示器（LCD）英文全称为Liquid Crystal Display ,它一种是采用了液 晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。LCD显示器与CRT显示器的原理 完全不同，在LCD显示器内没有电子枪，它是利用液晶在通电时能够发光 的原理来显示图像的。在 LCD显示器内部设有控制电路，将显卡传递过来 的信号进行还原，再由控制电路控制液晶的亮暗，这样就可以看到显示的图 像了。与传统的CRT显示器相比，液晶显示器具有体积小、厚度薄、重量 轻、耗能少、工作电压低而且无辐射、无闪烁并能直接与CMOS集成电路
13、匹配等优点。完全没有辐射的优点，即使长时间观看LCD显示器屏幕也不会对眼睛造成很大伤害。体积小、能耗低也是CRT显示器无法比拟的，一般一台15寸LCD显示器的耗电量也就相当于17寸纯平CRT显示器的三分 之一。但LCD显示器有很大的缺点，LCD显示器的图像质量仍不够完善，画 面质量没有CRT显示器好，显示的色彩不如 CRT显示器丰富，而且液晶显 示器的响应时间也比CRT显示器长，LCD显示器普遍都有延时现象，当画 面静止的时候还可以，一旦用于玩游戏、看影碟这些画面更新速度块而剧烈 的显示时，液晶显示器的弱点就暴露出来了， 画面延迟会产生重影、拖尾等 现象，严重影响显示质量。LCD液晶显示器可分
14、为扭曲向列型（TN-LCD ）、超扭曲向列型 （STN-LCD ）和薄膜晶体管（TFT-LCD）等几种，现在笔记本电脑和绝大 多数桌面型LCD都是TFT-LCD。TN、STN和TFT型液晶显示器比较如下：（1） TN型液晶显示器因技术层次较低，价格低廉，应用范围多在 3 英寸以下的小尺寸产品，而且仅能呈现出黑白单色及做一些简单文字、 数字 的显示，主要应用于电子表、计算器、简单的掌上游戏机等消费性电子产品。（2）STN型液晶显示器较TFT型工艺简单，成品率较高、价格相对便宜,面向对比强烈与画面转换反应时间较快的商品，因此多应用于信息处理设备。如果在液晶面板前加一片彩色滤光片，则可显示多种色彩，
15、甚全可达全彩化程度。此种产品多使用于文字、数字及绘图功能的显示，例如低档的 笔记本电脑、掌上电脑、股票机和个人数字助理（PDA ）等便携式产品。（3）TFT液晶显示器因为显示反应速度更快， 适用于动画及显像显示， 故广泛应用于数码相机、液晶投影仪、笔记本电脑、桌上型液晶显示器。由 于其在色彩品质及反应速度方面较 STN型产品为佳，因此也是目前市场上 的主流产品。LCD面板结构：LCD的面板厚度不到1公分，十分轻薄短小，它由二 十多项材料及元件所构成，不同类型 LCD所需材料不尽相同，基本上LCD 结构如同三明治般。一个液晶盒包括玻璃基板、彩色滤光片、偏光板、配向 膜等材料，当灌入液晶材料（液晶
16、空间不到5X10-6m ）后，一个液晶盒就形成了。LCD液晶显示器的显像原理：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。TFT-LCD显示颜色的原理：在液晶屏的后面，一般都安装有多个能发 射强光的冷阴极灯管，再加上反光板的作用，光线就会往液晶屏身上“撞” 而这液晶屏也是由非常多的点状像素组成的，当光线“撞到”某个像素点上 时，此时该像素点对应的液晶会根据上级的信号指示来决定是让该光线全通 过，或者还是让它通过一小部分。由于在液晶屏的上面有彩色滤光片，因此 那些穿过液晶的光线最后又
