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1.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1.主要部件介绍2.显像管、电子枪3.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1.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、超黑距阵屏幕是一种利用碳喷涂于屏幕荧光磷点之间，以改善对比度的方法。这种屏幕比一般屏幕暗得多，屏幕影像抗外界光线干扰能力大大增强，图像更为亮丽。目前名牌厂家的显像管基本上都采用了这一超清晰技术。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、Ｂ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Ａ/Ｄ（模拟/数字）转换器，将模拟信号转变为数字信号。在经过Ｄ/Ａ和Ａ/Ｄ2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