顯示器基礎知識

2021-03-16 07:30:43 字數 5555 閱讀 3226

(一)映象管(crt)顯示器原理知識

1、crt 顯示器顯像原理

陰極射線管(簡稱crt)、一些附加電路和掃瞄偏轉電路等組成。crt 的結構原理是由燈絲、陰極、控制柵組成電子槍,通電後燈絲發熱,陰極被激發,發射出電子,電子受帶高壓的內部金屬層的加速,並經電子透鏡聚焦成極細的電子束,去轟擊螢光屏,致使螢光粉發光。此電子束在偏轉系統產生的電磁場作用下,可控制其射向螢光屏的指定位置。

電子束的通斷和強弱可受到顯示訊號控制,電子束轟擊螢光屏形成發光點,各發光點組成了影象。r、g、b 三色螢光點被按不同比例強度的電子流點亮,就會產生各種色彩。

crt 顯示器的基本電路結構,包括訊號處理電路、場掃瞄形成電路、行掃瞄形成電路、視放處理迴路、控制(調整)迴路和crt。

2、crt 的結構

映象管是將電訊號轉化為光訊號的器件,它能實時地將計算機工作情況和結果以光的形式顯示在螢光屏上,具有監視和顯示的作用,國外通常叫監視器(即pc、訊號、訊號處理、電路、控制、場掃瞄形成電路、行掃瞄形成電路、視放處、理迴路、r、pc 、g、b、供電、迴路、市電、90-260v、陰極射線管(crt)),國內通常叫顯示器。映象管由玻璃製成,它由電子槍、玻殼、螢光屏和管腳四部分組成。下面分別加以敘述。

a、電子槍,電子槍由燈絲、陰極、柵極、加速極、聚焦極和陽極組成。

(a)燈絲:用h 表示,單色映象管燈絲電壓為直流12v,電流約為0.6a.。

彩色映象管燈絲電壓為6.3v(有的顯示器加行頻脈衝電壓),電流約為0.6a。

燈絲加電將陰極烘熱發射電子。

(b)陰極:用k 表示,陰受熱後發射電子。單色映象管陰極加電壓為25~40v,彩色映象管加電壓45~180v,隨顯像尺寸大小而異。

(c)柵極:又叫控制柵極,用g1 表示。圓筒形套在陰極外面,頂部中心開孔。

柵極加負電壓0~-60v,用電位器(或電腦控制)調整負電壓來調製通過的電子數目,改變映象管束電流的大小,從而控制螢光屏的亮度。

(d)加速極:用g2 表示,加數百伏的正電壓,彩色映象管加230~450v 使電子束加速射向螢光屏,調整電位器可改變電壓大小,從而控制螢光屏的背景亮度。

(e)焦極:單色映象管加數百伏電壓,彩色映象管加5~8kv 電壓,使電子聚焦成很細的電子束。改變聚焦電壓的大小,可以改變螢光屏聚焦的好壞。

(f)陽極:又叫第二陽極,用a2表示。單色映象管加電壓12~17kv,彩色映象管加電壓22~34k,隨映象管尺寸大小而異。

陽極高壓對電子束起最後加速的作用,使其有較大的能量轟擊螢光屏百激發出光點,電壓越高光點越亮。但由於電子束速度快,偏轉的角度就會減小,從而使行幅相對減小;陽極電壓偏低時,光柵亮度變暗,在同樣偏轉磁場作用下,電子偏轉角度加大,行幅加寬。

b、玻殼

映象管的屏玻璃、錐體和管頸組成,裡面抽成真空。錐體部分內、外壁均塗了一層石墨導電層,內壁塗層接陽極,外壁用彈簧接上金屬遮蔽導線接顯示器地線(底板),兩導電層之間構成數百微法拉的大電容,作為陽極高壓過濾之用。

c、光屏

映象管螢光屏玻璃內壁塗一層螢光膜,受電子轟擊而發光,發光顏色與螢光粉顏色有關。屏上螢光粉裡邊有一層很薄的鋁膜(十分之幾微公尺),與映象管陽極相連,電子束很容易通過,加大了螢光粉的發射效率和螢光屏的亮度,還可遮擋後面的雜散光,增強了對比度。

二)各型別映象管

1、球面管

最初的顯示器,映象管的斷面就是乙個球面,早期的14 英吋彩色顯示器,基本上都是球面的。採用球面映象管的顯示器,在水平和垂直方向都是彎曲的,影象也隨著螢幕的形態彎曲。這種顯示器有很多弊端:

球面的彎曲造成影象嚴重失真,也使實際的顯示面積比較小,彎曲的螢幕還很容易造成反光。

2、平面直角管

為了減小球面螢幕特別是螢幕四角的失真和顯示器的反光等現象,映象管廠商進行了不少改進,到1994 年誕生了「平面直角映象管」。所謂「平面直角映象管」,其實還遠不是真正意義上的平面,只不過其映象管的曲率相對球面映象管比較小而已,其螢幕表面接近平面,曲率半徑大於2000 公釐,且四個角都是直角。由於生產工藝及成本與普通球面管相差不大,所有顯示器廠商先後都停止生產球面顯示器,轉而推出了使用平面直角映象管製造的顯示器,平面直角映象管迅速取代了球面映象管。

現在人們所使用的大部分顯示器,包括最近幾年生產的14 英吋顯示器和大多數的15、17 英吋及以上的顯示器,都屬於這種平面直角顯示器。平面直角映象管,使反光現象及螢幕四角上的失真現象,都減小了不少,配合螢幕塗層等新技術的採用,顯示器的顯示質量有了較大提高。

3、柱面管

柱面映象管採用蔭柵式結構,它的表面在水平方向仍然略微凸起,但是在垂直方向上卻是筆直的,呈圓柱狀,故稱之為「柱面管」。柱面管由於在垂直方向上平坦,因此比球面管有更小的幾何失真,而且能將螢幕上方的光線,反射到下方而不是直射入人眼中,因而大大減弱了眩光。柱面映象管,目前分兩大類:

索尼的特麗瓏和三菱的鑽石瓏。

4、純平管

傳統crt 顯示器映象管,從球面映象管到平面直角映象管(fst),再到柱面映象管,弧度已經越來越小,柱面管已實現了垂直方向的零弧度,算得上是一代比一代進步。但上述這些映象管,依舊沒有達到完完全全的平面,因此,所顯示的畫面或多或少都會有一點變形和扭曲,依然不夠令人完全滿意。直到現在,一些純平映象管的出現,使傳統crt 顯示器終於走上了完全平面的道路。

與柱面管只是兩強相爭不同,目前推出純平映象管技術的廠商有不少。

lg 電子公司的"未來窗"(flatron)映象管,無疑是近期「純平」映象管技術的代表之一。該映象管的特點是使用了槽狀蔭罩,它結合了sony 特麗瓏(trinitron)柵狀蔭罩和傳統點狀蔭罩的優點:純平面兩維伸展的槽狀蔭罩,比起傳統點狀蔭罩來間隙更多,可得到更大的電子流通量,讓更多的光線到達螢幕,從而獲得更亮更清晰的畫面;而槽狀蔭罩網面比起sony 特麗瓏(trinitron)柵狀蔭罩來,在柵條中間又多了許多細小的橫格,這使得蔭罩網面的受力及穩定情況更好,從而免除了使用sony 特麗瓏映象管柵條結構為支撐網面而不得不新增的讓人心煩的小細線。

索尼(sony)公司並不滿足其在特麗瓏顯象管上取得的成功,研發出新一代的短頸純平特麗瓏顯象管(fd trinitron)。在特麗瓏映象管基礎上最新出現的fdt映象管擁有高解析度和超細點距,21 寸的最小點距甚至達到0.22mm。

特麗瓏原有的增強形電子槍技術也應用到了fdt 上。由於增加了灰度級的可見性和背景的亮度級,fdt 擁有極高的對比度,比特麗瓏提高了將近50%,可以顯示更黑和更多重的色彩,這對於cad 等圖形處理應用是十分有利的。

三星電子(samsung)新近研發出來ift 丹娜(dynaflat)映象管。所謂ift,即指infinite flat tube,是真正平面映象管的意思。dynaflat 映象管所採用的新技術使顯示器的螢幕表面達到完全的平坦,改善了傳統螢幕失真及反光的現象,它還能提高45%以上的對比度,增加了30%以上的亮度,以致於表現出來的影象也更細膩,色彩也更銳利逼真而且層次分明,顯示面大大減弱了反光,自然不失真的色彩使使用者的眼睛更輕鬆,即使長時間使用,也不容易感到疲勞。

松下公司的純平面柵狀映象管技術。具備.24 點距,新型的agras(防眩、防反射、防靜電)塗層,採用此映象管的pf7017 寸顯示器,最高解析度為1600x1280,水平重新整理頻率30-86khz,垂直重新整理頻率50-160hz,頻寬135mhz,在1600x1280的最高解析度下,字元依舊非常清晰。

採用純平面柵狀映象管技術的松下純平彩電是純平彩電中的極品。純平面柵狀映象管技術的缺點在於枕形失真無法消除,而且影象質量也有所欠缺。

三菱的diamondtron nf(natural flat)自然平面映象管,純平面技術加上鑽石屏技術,成為顯示器技術的重大革新。採用這種映象管的最新三菱完全平面顯示器,可以達到完全無變形,真正的純平面,把顯示器技術引入了乙個更高的領域。

三菱純平面diamondtron nf 映象管使用三個電子***構,是一種高匯聚,高反差、低透光率、色彩無交疊的超黑晶映象管,可以產生亮麗的色彩,而且對比明顯,影像鮮活銳利。目前,三菱diamondtron nf 超平面顯示器只有一款pro900u,是19英吋的,點距0.25~0.

27mm,解析度1600×1200,行頻30~95khz,場頻50~152hz,頻寬150mhz。diamondtron nf 超平面顯示器畫面能做到完全平直,整體畫面皆能顯示準確及無失真的完美影像。普通平面顯示器的畫面影像並不是真正平面,而是呈現凹陷現像。

三菱的超平面顯示器則很好地克服了這一缺陷。

5、短頸管

近些年來,除了純平面,各種短管的顯示器也成為新型顯示器的一大潮流。由於一般的映象管中電子束的偏轉角度不能太大,否則會帶來難以矯正的失真,使得映象管的長度和螢幕尺寸是成正比的,所以大尺寸的映象管也不得不做得比較長,導致顯示器機身龐大。

標準顯示器的映象管要求電子束從一側偏向另一側的角度不能大於90 度,這使得顯示器的厚度至少要與螢幕的對角線一樣長,對於17 英吋以上的顯示器來說,更大的可視面積也就意味著更厚的機身和更大的體積、重量。為顯示器「**」的乙個方法就是採用短型映象管(short depth),其核心在於廣角偏轉線圈技術,它能令電子束的最大角度達到100 度或更高一點,這樣在較近的距離內就可以實現電子束的完全覆蓋,從而縮短映象管以至機身的厚度。這種方法能把顯示器減小大約兩英吋的厚度,這就意味著19 英吋顯示器占用的桌面面積與17 英吋一樣,17 英吋顯示器占用的面積與15 英吋一樣,而且新一代映象管使螢幕在亮度、對比度和聚焦方面比以前都有進步,觀賞起來也更加舒適,雖然在點距上有微乎其微的差距,但肉眼不會察覺,應該說總體上這是乙個不小的改進了。

此外在映象管的電子槍末端使用更小的部件來取代原有部件,還能使顯示器減小大約一英吋的厚度。

(三)、平面映象管的優點

1、畫面清晰度高

crt 。顯示器的清晰度(即點間距)決定於蔭罩板上「孔」的大小及間距。平面型的蔭罩板精度能夠做的更小,因而使清晰度達到最高。

目前一般顯示器的點距為0.28mm,超平面(包括柱面及內部曲面外部平面的純平面結構)點距最小可打道.25mm,而完全平面的顯示器點距可達到0.

24mm,是目前清晰度最高的。

2、面扭曲度減少,邊緣圖象無變形

crt 顯示器的畫面變形一直是難以解決的問題。這主要是由於它的曲面結構所決定的。平面型的顯示器使這種變形得到了改善,但一般的平面顯示器,由於它本質還是曲面(如號稱平面直角的柱面和外平內曲的「純平面」),所以沒有從跟本上解決畫面扭曲的現象。

比如說「純平面」顯示器使這種變形得到了改善,但一般的平面顯示器,由於它本質還是曲面(如號稱平面直角的柱面和外平內曲的「純平面」),所以沒有從根本上解決畫面扭曲的現象。比如說「純平面」顯示器,由於四角反射角大,使畫面比中心位置大並且邊緣模糊,左右側失真明顯。這種類免有些美中不足,對於高精確度要求的圖象圖形設計就更難達到要求。

而且前新出現的完全平面的顯示器則從根本上解決了這一問題這種顯示器從中心到邊緣平整如鏡,內部也是全平面,故視覺效果非常舒展,從任何角度看畫面均無扭曲,非常適合高要求的使用。色彩更真實:顯示器的色彩失真主要有以下幾個原因,一是蔭罩的熱變形,映象管內部溫度達到80℃時蔭罩板會發生變形,使電子束的方向發生改變,從而造成色純度不良及色彩不均勻等偏色現象;其次是電子束在蔭罩板與螢光屏之間發生散射造成電子束錯位從而造成色彩偏差。

而普通顯示器由於其內部也是平面的,故可以在蔭罩四周進行強力拉伸,防止熱變形的產生,另外平面型的蔭罩與平面型的內表面之間的距離不可做到最小,從而有效杜絕了電子束錯位,故色彩的還原性可以做到最佳。

四、減少光反射降低視覺疲勞。儘管一般的顯示器都在表面進行了防反射處理,但反射光不能百分之百消除,特別是在比較強烈的光線下使用電腦,更會感到反射光的眩目,時間一長,使用者會頭昏眼花,普通的曲面顯示器對入射光產生漫射,反射光極易進入人眼。而平整的表面(不但是外表面,也包括內表面)使光發生定向反射,反射光很難射入人眼中,從而降低了眩目感,長時間工作,眼睛也不會感到疲勞。

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crt就是純平的和電視機乙個樣的普通顯示器,lcd就是液晶顯示器,下面是複製來的資料。一直以來,更完美的視覺享受都是我們的追求,傳統的crt顯示器就經歷了從黑白到彩色,從球面到柱面再到平面直角,直至純平的發展。在這段加速度前進的歷程中,顯示器的視覺效果在不斷得到提高,色彩 解析度 畫質 頻寬和重新整...

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第一章顯示器基本原理 本章主要是針對初學者而編寫的,所寫內容是最基本的理論知識且不涉及很多的數學公式,只是定性地進行基本原理的闡述,易學易懂,比較容易握 另一方面本章的內容對每乙個顯示器維修工作者來說又是必不可少的理論基礎知識,因此這一章的內容又是非常重要的。第一節顯示器概況 一.顯示器發展概況 顯...

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