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顯示器

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顯示器(display, screen)是電腦的I/O設備,即輸入輸出設備。它是一種將一定的電子文件通過特定的傳輸設備顯示到屏幕上的顯示工具。它可以分為陰極射線管顯示器CRT),等離子顯示器PDP,液晶顯示器LCD [1] 
中文名
顯示器
外文名
display
screen
別    名
監視器
領    域
計算機電子科學技術產品
含    義
將電子文件通過特定傳輸設備顯示到屏幕的顯示工具
常見類別
陰極射線管顯示器CRT),等離子顯示器PDP,液晶顯示器LCD

顯示器簡介

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顯示器即電腦屏幕(Computer Screen / Display)。顯示器接收電腦的信號並形成圖像,作用方式如同電視接收機。有些電腦屏幕採用液晶顯示。電腦屏幕又稱視覺顯示器 [2] 

顯示器構成

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下面我們來看一下液晶顯示器的組成。一般來説,液晶顯示器由以下幾個部分組成: [3] 
1、液晶模塊
玻璃基板:裏面是液態晶體和網格狀的印刷電路。時序電路(timing control):用於產生控制液晶分子偏轉所需的時序和電壓。燈管:產生白色光源。背光:把燈管產生的光反射到液晶屏上 [3] 
2、控制板
控制板起信號轉換作用。把各種輸入格式的信號轉化成固定輸出格式的信號。例如對1024 x768的屏輸入信號可以是640×480、800×600、1024×768等,最終轉化成輸出格式1024×768 [3] 
3、逆變器
產生高壓,用於點亮燈管 [3] 

顯示器組成電路

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視頻放大電路:可以分為預視放和視放輸出兩部分。預視放從信號接口中接收顯示卡送來的R、G、B三基色視頻信號,對之進行放大,以便驅動視放輸出級。視放輸出級是功率放大級,把預視放級送來的視頻信號放大到足夠的功率,驅動顯像管陰極,調製陰極發射電子束的強弱,電子束轟擊熒光屏後,就完成了電一光轉換的功能,配合掃描就可顯示圖像 [4] 
通常這部分電路還具備對比度控制、行場消隱、白平衡調節等功能 [4] 
場掃描電路:包括場振盪和場輸出兩部分。場振盪電路在同步信號下,形成場頻鋸齒波,鋸齒波再由場輸出電路功率放大後加至場偏轉線圈,形成掃描電流,使電子槍發射出的電子上下拉開 [4] 
場幅和場中心調節的功能也是在場掃描電路中實現的,此外還輸出場頻鋸齒波到枕形校正電路,以校正水平枕形失真 [4] 
行掃描電路包括行振盪、行輸出、高壓電路、枕校電路等幾部分 [4] 
行振盪電路在行同步信號的作用下,輸出週期矩形脈衝,該矩形脈衝驅動行輸出電路,使之在行偏轉線圈中產生掃描電流 [4] 
高壓電路對行掃描逆程期間產生的幅值很高的回掃脈衝進行變壓、然後整流濾波得到多路電壓輸出,其中G1為顯像管柵極電壓,SCREEN為加速級電壓、FOCUS為聚焦極電壓。H.V為陽極高壓 [4] 
行中心、行幅調整功能的實現也包括在行掃描電路中 [4] 
開關電源:大部分顯示器使用脈寬調製式開關電源,由開關管(調整管)、變換器、取樣電路、比較放大電路、基準電源、激勵器和保護電路等組成。開關電源的電路簡潔,維修起來比較容易 [4] 
模式識別與控制電路:該電路的作用是根據顯示卡送來的行、場同步信號的特徵判別當前是哪一種顯示模式,並依此對行掃描和場掃描電路進行控制,以消除模式轉換對電路工作狀態造成的影響,如改變行振盪、場振盪電路的自由振盪頻率,調整行幅、場幅,改變行輸出級的工作電壓等 [4] 

顯示器技術參數

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顯示器分辨率

分辨率(Resolution)就是指構成圖像的像素和,即屏幕包含的像素多少。它一般表示為水平分辨率(一個掃描行中像素的數目)和垂直分辨率(掃描行的數目)的乘積。如1920×1080,表示水平方向包含1920像素,垂直方向是1080像素,屏幕總像素的個數是它們的乘積。分辨率越高,畫面包含的像素數就越多,圖像也就越細膩清晰。顯示器的分辨率受顯示器的尺寸、(顯像管點距)、電路特性等方面影響 [5] 

顯示器柵距和點距

柵距是指陰柵式顯像管平行的光柵之間的距離(單位mm)。採用陰柵式顯像管的好處在於其柵距長時間被使用也不會變形,顯示器被使用多年也不會出現畫質下降的情況 [5] 
點距(或條紋間距)是顯示器的一個非常重要的硬件指標。它是指一種給定顏色的一個發光點與離它最近的相鄰同色發光點之間的距離,這種距離不能用軟件來更改,這一點與分辨率是不同的。在任何相同分辨率下,點距越小,顯示圖像越清晰細膩,分辨率和圖像質量也就越高 [5] 

顯示器帶寬

帶寬是顯示器的一個非常重要的參數,能夠決定顯示器性能的好壞。所謂帶寬是顯示器視頻放大器通頻帶寬度的簡稱。一個電路的帶寬實際上是反映該電路對輸入信號的響應速度和顯示器的解像能力,帶寬越寬,慣性越小,響應速度越快,允許通過的信號頻率越高,信號失真越小。帶寬的單位為MHz,可以用“水平分辨率×垂直分辨率×刷新率”這個公式來計算它的數值 [5] 

顯示器刷新率

顯示器的刷新率分為垂直刷新頻率和水平刷新頻率。垂直刷新率場頻(Vertical scanning frequency)的單位是MHz,它是由水平刷新率和屏幕分辨率所決定的,垂直刷新率表示屏幕的圖像每秒鐘重繪多少次,也就是指每秒鐘屏幕刷新的次數 [5]  水平刷新率叫行頻(Horizontai scanning trequency),它是指顯示器每秒鐘內掃描水平線的次數,單位是kHz;。
2022年2月1日消息,京東方對外展示全球首款27英寸的氧化物FHD 500Hz超高刷新率顯示屏,創下顯示器刷新率的新紀錄。 [12] 

顯示器常見種類

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從早期的黑白世界到色彩世界,顯示器走過了漫長而艱辛的歷程,隨着顯示器技術的不斷髮展,顯示器的分類也越來越明細,LED顯示屏的工廠主要分佈在深圳有500多家,其中40%主要是提供加工服務,還有小作坊式生產,也有像一批以品質和研發為主的生產企業 [6] 

顯示器CRT顯示器

CRT顯示器是一種使用陰極射線管(Cathode Ray Tube)顯示器。它主要由五部分組成:電子槍、偏轉線圈、蔭罩、熒光粉層及玻璃外殼。CRT純平顯示器雖然具有可視角度大、無壞點、色彩還原度高、色度均勻、可調節的多分辨率模式、響應時間極短等LCD顯示器難以超越的優點,但目前已經退出市場 [7] 

顯示器LCD顯示器

LCD顯示器即液晶顯示器。它的優點有機身薄、佔地小和輻射小 [7] 
LCD顯示器內部有很多液晶粒子,它們有規律地排列成一定的形狀,並且它們每一面的顏色都不同,分為紅色、綠色和藍色。這三原色能還原成任意的其他顏色。當顯示器收到顯示數據時,會控制每個液晶粒子轉動到不同顏色的面,從而組合成不同的顏色和圖像。因此,LCD顯示器有色彩不夠豔和可視角度不大等缺點 [7] 

顯示器LED顯示器

LED顯示器是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式來顯示文字、圖形、圖像、動畫的顯示屏幕 [7] 
LED的技術進步是擴大市場需求及應用的最大推動力。最初,LED只是作為微型指示燈,在計算機、音響和錄像機等高檔設備中應用。隨着大規模集成電路和計算機技術的不斷進步,LED顯示器迅速崛起 [7] 
LED顯示器集微電子技術、計算機技術、信息處理技術於一體,以其色彩鮮豔、動態範圍廣、亮度高、壽命長、工作穩定可靠等優點,成為最具優勢的新一代顯示設備。目前,LED顯示器已廣泛應用於大型廣場、體育場館、證券交易大廳等場所,可以滿足不同環境的需要 [7] 

顯示器3D顯示器

3D顯示器一直被公認為顯示技術發展的終極夢想,多年來有許多企業和研究機構從事這方面的研究。日本、歐美、韓國等發達國家和地區早於20世紀80年代就紛紛涉足體顯示技術的研發,於90年代開始陸續獲得不同程度的研究成果,現已開發出需佩戴立體眼鏡和不需佩戴立體眼鏡的兩大立體顯示技術體系。隨着《阿凡達》等3D大片的熱播,人們對3D技術的瞭解逐步加深 [7] 
利用自動立體顯示技術,即所謂的“真3D技術”,用户不用戴眼鏡就可以觀看立體影像。這種技術利用所謂的“視差柵欄”,使兩隻眼睛分別接受不同的圖像,來形成立體效果,平面顯示器要形成立體感的影像,必須至少提供兩組相位不同的圖像。其中,不閃式3D技術是如今顯示器中最常使用的技術 [7] 
不閃式3D技術的畫面是由左眼和右眼各讀出540條線後,兩眼的影像在大腦重合,所以大腦所認知的影像是1018條線,因此,可以確定不閃式3D技術的畫面為全高清 [7] 
不閃式3D技術的優點有: [7] 
①無閃爍,更健康 [7] 
②高亮度,更明亮 [7] 
③無輻射,眼睛更舒適 [7] 
④無重影,更逼真 [7] 
⑤價格合理,性價比高 [7] 
不閃式3D技術也存在諸如不能在水平方向實現3D全高清畫面和技術成本高的缺點 [7] 

顯示器菜單設置

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亮度:一般設置在60-80。過亮易造成眼睛疲勞,也使熒光粉過早老化 [8] 
對比度:一般可設置在80-100 [8] 
刷新率:刷新率指每秒重複繪製畫面的次數,以赫茲為單位。一般人的眼睛對於75赫茲以上的刷新率基本感覺不到閃爍,85赫茲以上則完全沒有閃爍感。普通彩色電視機的刷新率只有50赫茲,目前電腦輸出到顯示器最低的刷新率是60赫茲,建議大家使用85赫茲或75赫茲的刷新率。因為當顯示器工作在極限狀態時,容易引起電路元件的老化而造成損壞。所以不要把刷新率設置在顯示器的最高極限,應該略比其最高刷新率低一個檔次 [8] 

顯示器維護保養

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顯示器的保護要注意以下幾點: [9] 
(1)防止不穩定電流 [9] 
(2)防止其他電器對顯示器的干擾 [9] 
(3)清潔時正確擦拭顯示器的屏幕,不要直接將液體噴到屏幕上,可用軟布擦拭 [9] 

顯示器液晶顯示器保養

液晶顯示器由於其自身的特點,在使用壽命上略低於CRT,不過只要遵循一些簡單的保養方法,就可以使用更長的時間,方法主要有: [9] 
  • 避免屏幕內部燒壞
CRT顯示器能夠因為長期工作而燒壞,對於LCD也如此,所以一定要注意,如果在不用的時候,一定要關閉顯示器或者降低顯示器的顯示亮度,否則時間長了,就會導致內部燒壞或者老化,這種損壞一旦發生就是永久性的,無法挽回。另外,如果長時間地連續顯示一種固定的內容,也有可能導致某些LCD像素過熱,進而造成內部燒壞 [9] 
  • 注意保持濕度
一般濕度保持在30%-80%之間,顯示器都能正常工作,但一旦室內濕度高於80%後,顯示器內部就會產生結露現象。其內部的電源變壓器和其他線圈受潮後也易產生漏電,甚至有可能造成連線短路;而顯示器的高壓部位則極易產生放電現象;機內元器件容易生鏽、腐蝕,嚴重時會使電路板發生短路。因此,LCD顯示器必須注意防潮,長時間不用的顯示器,可以定期通電工作一段時間,讓顯示器工作時產生的熱量將機內的潮氣驅趕出去 [9] 
  • 正確地清潔顯示屏表面
如果發現顯示屏表面有污跡,可用沾有少許水的軟布輕輕地將其擦去,不要將水直接灑到顯示屏表面上,以免水進入LCD導致屏幕短路 [9] 
  • 避免衝擊
LCD屏幕十分脆弱,所以要避免強烈的衝擊和振動,LCD中含有很多玻璃的和靈敏的電氣元件,掉落到地板上或者其他類似的強列打擊會導致LCD屏幕以及其他一些單元的損壞,還要注意不要對LCD顯示錶面施加壓力 [9] 

顯示器故障維修

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電腦的顯示器的故障分為軟故障和硬故障,當顯示器不能正常顯示時,應該先簡單的分析一下,故障出在哪裏,是軟件設置問題還是顯示器的內部電路壞了,然後再確定是否需要送修。按顯示器的故障分類有如下故障現象: [10] 

顯示器黑屏

當打開電腦後,過了幾分鐘後還沒有圖像出現。這時應該首先看看顯示器面板上的電源指示燈是否亮。如果不亮再檢查顯示器的電源插頭是否接好。如果電源線插接良好(要保證電源插座有電,可以換一個插孔試一下),並且電源開關是開着的,但顯示器指示燈不亮,這説明顯示器內部電路有故障,這時應該送專門的維修部門修理 [10] 
如果顯示器的電源指示燈亮,這時應該重新啓動電腦,並注意主機的指示燈是否閃亮,主機裏是否有“嘀”的一聲。如果有説明電腦已經正常啓動。這時應檢查顯示器與主機的信號線連接是否正常,和主機相連的15針D形插頭是否鬆動,插頭內的針是否有斷、歪、短等情況。如果連接正常,説明顯示器內部有故障,應送修 [10] 
節能型的顯示器會根據主機送來的行場同步信號自動工作在相應的狀態和模式,面板上的指示燈同時指示出相應的狀態。通常為橙色閃爍-關機或睡眠,橙色-掛起,黃色-等待,綠色-正常顯示 [10] 
當顯示器黑屏時,經過細心檢查不是主機的毛病時,這時最好不要連續或長時間的給顯示器加電,以免故障擴大 [10] 

顯示器花屏

通常是由於顯示器不支持主機送來的顯示模式,往往是高於顯示器的顯示模式,引起屏幕的圖像混亂,無法看清楚屏幕上的圖像和文字。如果是具有模式自動識別的顯示器,有可能是黑屏狀態,但這時面板下方指示燈為綠色。這時重新啓動即可恢復。如果這種方法不行,可以在把顯卡驅動程序刪除,然後在重新安裝顯卡驅動即可。還有在顯卡顯存發生故障時會出現屏幕上固定位置顯示混亂,而其他地方卻顯示正常。也有顯卡損壞造成花屏的 [10] 

顯示器缺色

比較明顯的是缺紅色或黃色(或藍色),也有可能是顏色混亂,但圖像細節清晰。這時看顯示器時間稍微長一點,眼睛就很不舒服,有刺痛感。這時可以在關機後,檢查一下顯示器和主機的連接插頭,看裏面的針是否有斷的(並不是全缺,而是有,但只露出了一半),松的、歪的(偏折在一邊或與其他針連在一起)。(注意:顯示器和主機通常使用的是15針D形插頭,一般只用到11針,會空着5、9、11、12號針,我們不必感到奇怪,不要人為地用大頭針把缺針補齊)。再檢查顯卡是否鬆動。如果這些都沒有問題而依然缺色,顯示器便可以送修了 [10] 
當整個屏幕出現紅色或綠色或藍色時,一定是顯示器內部電路壞了 [10] 

顯示器色塊

如果顯示器屏上有不規則的色塊,這時應該檢查顯示器周圍是否有磁性物體,如收音機、手機、CD機、磁性螺絲刀、音箱等。還要注意顯示器與空調、冰箱、洗衣機、電視機等家用電器不要靠得太近 [10] 
如果顯示器被磁化了,可以使用顯示器的手動消磁功能(Degauss)消磁。如果顯示器沒有手動消磁,可以把顯示器關機30分鐘或更長時間,再開機。重複上述過程二到三次即可 [10] 

顯示器總結

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顯示器的概念還沒有統一的説法,但對其認識卻大都相同,顧名思義它應該是將一定的電子文件通過特定的傳輸設備顯示到屏幕上的一種顯示工具 [11] 
從廣義上講,街頭隨處可見的大屏幕、電視機、手機等的顯示屏都算是顯示器的範疇,一般指與主機相連的顯示設備 [11] 
其應用廣泛,大到衞星監測,小至看電視,可以説在現代社會里,它的身影無處不在,其結構一般為底座加機身,隨着技術的不斷髮展,出現了一些其他形狀的顯示器 [11] 
參考資料
  • 1.    徐雲晴,黃健,信息技術基礎,蘇州大學出版社,2011.08,第3頁
  • 2.    許俊霞編著,現代青年常用知識手冊,中國華僑出版社,2015.06,第289頁
  • 3.    王戰偉主編,計算機組成與維護,西安電子科技大學出版社,2015.05,第118頁
  • 4.    陳慶昌,張洋,谷寶磊主編,計算機組裝與維修,東南大學出版社,2008.08,第199頁-第200頁
  • 5.    伍雲輝主編,計算機組裝與維護,電子科技大學出版社,2008.07,第46頁-第47頁
  • 6.    嚴聖華,計算機組裝與維護 第2版,北京理工大學出版社,2016.07,第24頁
  • 7.    劉洪江主編,計算機組裝與維護實訓教程,西南交通大學出版社,2014.01,第75頁-第77頁
  • 8.    姜忠喆,低碳 節能減排小常識,成都時代出版社,2013.08,第160頁-第161頁
  • 9.    黃志暉編著,計算機組裝與維護實用教程,西安電子科技大學出版社,2005.06,第118頁-第119頁
  • 10.    杜飛明主編,計算機組裝與維護 第2版,西安電子科技大學出版社,2012.05,第126頁-第127頁
  • 11.    劉志都主編,微型計算機組裝與維護,武漢大學出版社,2009.07,第107頁
  • 12.    新紀錄!全球首款27英寸氧化物500Hz超高刷新率顯示屏  .遊俠資訊[引用日期2022-02-02]
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