大 众 科 技
!" #$%&’ () *+
,--.年第 /0 期
!总第 1. 期"
&23//!,45.
67898:;<=>?:@ &2A1.B
显像管#液晶#等离子#投影电视之比较
陈晓英
!深圳广播电影电视集团"广东 深圳 !"#$%
$摘 要%文章介绍了目前几种主流电视机的技术原理"对传统显像管$液晶$等离子$投影电视的特点进行了
分析并对彼此优劣做出比较%
$关键词%电视&显像管&液晶&等离子&背投
$中图分类号% ’()*)+")" $文献标识码% , $文章编号% "$$#-""!".%$$!/""-$"*)-$0
电视技术的迅速发展! 带来彩电市场的百花齐
放!面对传统电视"背投"等离子电视"液晶电视等各
种琳琅满目的彩电产品!如何进行选择!是很多消费
者需要了解的#
一& 技术原理
!一"传统电视原理
传统的显像管电视采用 !"#$!%&’()* "%+ #,-*.阴
极射线管技术!这是应用最经典"广泛的一种显示技
术$ 阴极射线管是一个漏斗形的电真空器件!主要有
五部分组成%电子枪$/0*1&2(3 4,3.!偏转线圈 $5*67*1!
&7(3 1(708.!荫罩 $9’%)(: ;%8<.!荧光粉层 $=’(8>’(2.及
玻璃外壳$ 电子枪是 !"# 的主要组成部分! 包括灯
丝!阴极!栅极!加速阳极和聚焦极$!"# 在加电以后!
灯丝会发热!热量辐射到阴极!阴极受热便发射高速
电子!经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏
转角度!最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发
光!通过电压来调节电子束的功率!就会在屏幕上形
成明暗不同的光点形成各种图案和文字$
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$倘若电子束瞄准得不够精确!就可能会打
到邻近的磷光涂层! 这样就会产生不正确的颜色或轻
微的重像!因此必须对电子束进行更加精确的控制$通
过在显像管内侧荧光层前面加装的荫罩$9’%)(: @%8<.
可以拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光
涂层!从而保证颜色正确和图像清晰$
!二"液晶电视原理
液晶显示 A!5’A7B,7) !2+8&%0 578>0%+(是一种利
用液晶特性的显示技术#液晶是一种介于固体与液体
之间!具有规则性分子排列的有机化合物# 这种分子
晶体!在不同电流电场作用下 ?其分子排列方向会发
生改变!从而使射入的光线发生扭转 ?产生透光度的
差别! 所以接通C关闭电源两种状态会导致显著的明
暗区别#
A!5 电视最主要的物质就是液晶! 当通电时导
通!分子排列变的有秩序!使光线容易通过)不通电时
分子排列混乱!阻止光线通过# 其工作原理是它的发
光器发出高亮度的白色光线!这是由屏幕表面之后的
一系列冷阴极灯管或发光二极体灯源产生的!光线在
穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶
像素的液晶层!每个象素由三个子像素’液晶单元(构
成!每个单元前面分别有红&绿&蓝滤光片# 当对液晶
充电时!它们的分子结构发生变化!相应调节通过它
到达屏幕的光线的亮度!透过彩色滤光片后形成各种
明暗和色彩的变化#
!三"等离子电视
等离子显示 =5=’=0%8;% 578>0%+ =%3*0(是一种利
用气体放电的显示装置!和其他电视技术的运行机理
大不相同! 它屏幕上的每个象素实际上是独立发光
的!而不是将独立光源投射到或穿过其他元件得到图
像# 这种屏幕采用了等离子管作为发光元件# 大量的
等离子管排列在一起形成秘级网络构成屏幕#每个象
素都有三个单元!分别涂上可发出红&绿&蓝光的荧光
材料# 每个单元都充有氖氙气体# 在等离子管电极间
加上高压后!封在两层玻璃之间的等离子管小室中的
气体就转变成等离子形态!发出紫外光!从而激励平
板显示器上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光#每个
离子管作为一个像素! 通过改变充电的电压和强度!
由这些像素的明暗和颜色变化组合!产生各种灰度和
色彩的图像!与显像管发光相似#
!四"投影电视
投影设备按其投影方式分为正投影’D2(3& =2(E*1!
&7(3(和背投影’F%1< =2(E*1&7(3(两种方式# 正投影最
直接的应用就是投影机!是指光线投射到屏幕正面显
象#而背投影其原理简单来说是将投影机安装在机身
内的底部!信号经过反射!投射到半透明的屏幕背面
显像# 背投电视由于投影机和屏幕合为一体!用户无
须对系统进行光学调整!使得其使用方便性大大超过
了正面投影机#
背投彩电是在普通彩电的基础上结合了投影技
术!研制开发而成的#从其工作原理上看!接收部分的
原理与普通彩电基本相同!而最大的区别在于接收电
$收稿日期%%$$!-$#-"%
$作者简介%陈晓英"女"天津大学管理学院研究生"供职于深圳广播电影电视集团%
GHIJ J
????????4??,???????????、??、????????,???????????,QQ597035909
视信号后的处理上!普通彩电收到视频信号后通过显
像管直接显示到屏幕上" 而背投影彩电接收到信号
后"通过电路处理"再经会聚电路和数字滤波电路优
化处理"将其传输给并排放置的三个独立的阴极射线
管"分别用于显示图像的红色#绿色和蓝色元素!三个
显象管发出的光束经过混合"经过透镜放大"而经反
射镜反射到投影屏上合成为一幅完整的大屏幕彩色
图像! 背投影技术从以往 !"# 三枪背投影"演进到目
前 $%’%()#*’+ 三种数字投影方式! *’+, &-.-/01
$-.2/ +345677-8.9为数字光源处理器"采用曲光滤镜系
统投影原理$’!(), ’-:;-< =3>7/01 (8 )-1-5489则为硅
液晶显示面板"采用半导体制程"在硅芯片上直接加
上液晶的技术$’=& 则为高温多晶硅的制程技术!
二!各种电视技术特点及比较
"一#!"# 电视
="#%阴极射线管&技术在众多重要领域表现优
异! 它显示的黑色比其他显示技术产生的更深更暗"
这使得影像的对比度和真实感无可挑剔!="# 电视亮
度够高"能够在照明充足的房间观看"并且其完美的
色彩特征不受视角影响! 由于光源仅有一个%阴极射
线管本身&"="# 电视不象某些投影电视一样"要定期
调整集中度来保持色彩的连续性!
="# 的电子枪发射电子束到被激发的荧光粉发
光之间几乎是瞬间的" 所以 ="# 电视能很好地显示
快速运动的画面!="# 显示器所能表现出的色彩几乎
是无穷的"因为是模拟设备"只需改变红绿蓝三种模
拟信号的强度"就可以得到不同的色彩!
="# 电视显像原理借助于电磁场"所以来自外界
的电磁干扰"如马达#扬声器其他电器等都会对图像
造成干扰$同时由于光源到屏幕不同位置的距离不一
致"屏幕中心比四周要高一些! 显像管使用久了会出
现聚焦不良的情况"造成色彩不纯现象! ="# 电视靠
高压电子枪打出高速电子流在显像管的荧光粉涂层
上发光成像的"在这个工作过程中会产生如 ? 射线这
样的电磁幅射"而且屏幕越大"辐射越强!
相对其他电视"="# 电视体积大#分量重!受技术
及成本的限制"@A 英寸基本已是屏幕对角线尺寸的
极限" 现在市场上最流行的大屏幕普通电视仍以 BC
英寸和 @D 英寸为主" 虽然现在显像管电视在
和
品质上有很大的提高"但是其尺寸的先天限制无法营
造影院般的临场震撼感觉!
但是"="# 电视有着无可比拟的价格优势" 其低
廉的价格#高清晰度"使其具有很高的性价比"一直是
国产彩电的’杀手锏(! 在空间不成问题"不要求超大
屏幕的情况下"="# 电视应该是一个好的选择!
"二#液晶电视
’=* 电视纤巧美观"分量很轻"几乎可以安放在
家里任何位置" 甚至那些你从未想过放电视的地方"
而且它能够轻易地在房间间搬来搬去"具有很大灵活
性"是 ="# 电视望尘莫及的! 液晶电视具有其他电视
无可匹敌的使用寿命"可以长达 E 万小时"是 ="# 电
视#等离子电视的两倍以上!同时它的功耗很低"只有
="##等离子的三分之二! 而且屏幕不会反光"不存在
闪烁现象"因此眼睛不易疲劳"是最健康的电视!
’=& 屏幕的最佳分辨率最低可达 FGBD!HIA"较
传统 %"# 电视 @GG 线至 AGG 线 " 等离子体一般为
AE@!DAG 的分辨率"清晰度高出不少"可以更好地支
持未来数字高清晰度电视节目!外接高清晰度数字信
号时"液晶电视的显示优势才能完全发挥"因为液晶
面板的最佳分辨率是固定的!在观看现有
清晰度
节目时" 液晶屏需要将图像分辨率转换后再显示"显
示清晰度不升反降!
’%& 电视在色彩饱和度和亮度上可与 %"# 电视
相比"液晶技术产生的图像相当明亮"即使在很亮的环
境中要看清楚也不是问题" 但是这是以牺牲纯黑色为
代价得到的"因此它的对比度不能和普通电视媲美!
由于 ’%& 通过子像素控制光线的强度来调节灰
阶"经过滤光片后才形成各种彩色! 大多数 ’%& 采用
数字信号控制技术"采用 A 位控制器"可以产生 BEI
级灰阶"每个子像素能够表现 BEI 级"那么每个像素
能够得到 BEI@ 种色彩" 能够表现 FIJHHHJBFI 种成
色! 其色彩的表现力受到局限!
’%& 电视的响应时间要远高于其他电视"在显示
快速的动态画面时会留下残像! 视角也不如其他电
视"随着液晶显示技术的提高"视角问题已经得到很
好地解决"最新的型号能够让你在偏离中轴 FHG 度内
的任何视角不受限制地进行观看!
由于制造技术的限制" 很难保证在 ’%& 面板上
数千万甚至上亿的晶体管不出一个问题!如果有一个
晶体管出现问题那么那个晶体管对应的点的对应色
彩就会出问题%只能显示某种固定色彩&"那么这个点
就是通常称的’坏点(!液晶电视的面板存在一定程度
的坏点问题"特别是液晶面板档次较低时"在屏幕上
可能出现若干个不发光的像素点!等离子电视则没有
坏点问题!这也是限制大尺寸液晶电视发展的主要原
因"其价格也高高在上!
"三#等离子电视
等离子彩电的两块玻璃基板的厚度不超过 FG 厘
米"大大减少了电视的厚度和重量"所以等离子显示
技术特别适合于制造超大型电视!
等离子彩电由于采用直接发光方式" 长时间放映
静态影像内容%例如电视游戏标尺#股票走势图"图文
信息边框等&" 长期下来就会在屏幕上留下永久的痕
迹"这被称为’蚀刻(现象!
与 %"# 电视相比"由于等离子彩电的各个发光单
元的结构完全相同"因此不会出现显像管常见的图像
几何畸变! 等离子屏幕亮度非常均匀"没有亮区和暗
区! 因为光线就是在屏幕上产生的"而不是投射上去
的"整个屏幕的聚焦成像更为稳定可靠"表面的平直
也使大屏幕边角处的失真得到彻底改善!但等离子彩
电在显示纯黑色还是不如传统电视"特别是图片光线
朦胧区域的细节显示还是会因此打折扣!
与液晶电视相比"等离子具有有亮度高#色彩还
原性好"灰度丰富#高对比度"对迅速变化的画面响应
速度快等优点"可以在明亮的环境中尽情欣赏大画面
的视讯节目!等离子彩电具有屏幕大#!下转第 "#$ 页%
FEGK K
????????4??,???????????、??、????????,???????????,QQ597035909
!上接第 "#$ 页%亮度高!失真度小!响应时间快等优
点"液晶电视则在能耗!寿命!健康环保方面占据上
风#虽有$等离子做大"液晶做小%之说"但对于相同尺
寸的屏幕"液晶的要昂贵一些#
!四"背投电视
目前"常见的背投电视都是大尺寸彩电"一般为
!" 英寸&!# 英寸&$% 英寸# 背投电视中最常见的是采
用传统显像管或液晶做成的背投#传统显像管背投成
本低"采用三管电子枪投射"显示效果好"色彩鲜艳"
但其显像管寿命短"容易老化#同时"由于屏幕透光率
低&漫射小"使得观看者只能在正对屏幕的较小角度
范围内欣赏到明亮&清晰的画面# 在阳光充足的房间
里看背投通常需要遮蔽光线# 因为三个光源相互独
立"必须定期调整以使得显象管集中形成一个单一的
影像’为了简化这一过程"新型背投电视具有自动数
字集中功能(# 同时 $蚀刻%现象也是不可避免的# 用
液晶材料做成的背投在亮度和使用寿命上明显强于
传统显像管的背投# 此外"液晶背投电视能有效改善
影像失真&重叠及会聚不良现象"也不会产生对人体
有害的辐射"但它的画面响应速度较慢"价格高昂#
与市场现有大尺寸等离子电视& 液晶电视相比"背
投价格便宜#但从清晰度来说"等离子电视&液晶电视能
较好地解决画面清晰度问题"而背投的图像清晰度不如
普通 &’(电视) 从使用寿命来看" 背投的显像管寿命
短"容易老化"而等离子电视"液晶电视的寿命较长#
当投影机灯泡使用寿命到期时"投影机的亮度会
明显下降# 这时要更换灯泡"目前"灯泡的价格比较
高" 常见的数据投影机灯泡价格要几千元人民币"这
是背投彩电的一大缺点# 随着技术的发展"最新上市
的背投有声称灯泡的使用寿命可以达到 )**** 小时
以上"可以与等离子相比#
模式的系统开发方式"软硬件同时进行"可以大大缩
短设备的开发周期"提高产品的开发效率#
图 # &’( 设备开发流程图
"!+,- 集线器设计实例
常用的 +,-集线器’基于 +,-%.%
(的控制芯片
有*/0123 45132公司的 /+6)$!"/7890公司的 /(!""*:"
;9<9=>=?2@51公司的;?A$*+,-!;?A$:+,-"4272320B公
司的 4&:!:$$$!4&:!:$$A"CD505E=公司的 CFG+,-H%%
等等+ 下面以/012345132公司的/+6I$!为例"介绍+,-
集线器的设计+
/+6I$! 是一个集成的单芯片 +,- 集线器控制
器+ 它支持四个下游端口"每个下游端口都有电源开
关控制和电流过载检测+ 单芯片集成的 +,- 集线器
控制器大大节省了开发 +,- 集线器的成本+ /+6I$!
完全兼容 +,-%.% 协议"内建了 "."J 电压转换"这样
减少了 +,- 集线器的开发成本+ /+6I$! 采用 I# 管
脚的 ,,KC 封装+
/+6I$! 的管脚定义如图 A 中所示+ 详细的管脚
定义! 系统结构框图! 电器特性和芯片封装等参考
/+6I$!用户手册+ 下载网址为*D77ELMNOOOPB012385132.
128N=>=798NQE02BRNESR2O<02BRN!!NR2O<02BR.ERT
以 /+6I$! 为集线器控制器的原理图如图 A+ 其
中 "+,-SFC!+,-SF4 为 +,- 集线器的上游端口 "
+,-:U!SFC!+,-%U!SF4 为集线器的 ! 个下游端口+
V(/?:!V(/?I 需要外接 :I4 的晶振+ /+6I$! 在 :I
管脚’J&&"J(能够输出 "P"J 电压为上游端口 FW的
上拉电阻提供 "P"J 电压+ 这样不用外接 "P"J 电源"
只需要从上游端口引入 $J 电源即可使集线器工作"
从而可以减少生产成本+
图 ) 集线器原理图
+,- 集线器是一个标准类型的 +,- 设备" 且大
多数操作系统’如 X5
论文 石直元 平板电视(LCD-TV)与显像管电视(CRT)维修经验之谈 -青年与社会·中外教育研究2009,""(8)
根据两种电视机的成像原理不同、扫描方式不同及外形结构的不同而总结出LCD-TV电视机的一点维修经验和不同于CRT维修的一些注意事项.
2.期刊论文 显像管电视/LCOS背投电视/液晶背投电视/DLP背投电视 -电器评介2006,""(1)
3.期刊论文 林卓新.LIN Zuo-xin 新一代平面显像技术的发展动向 -影像技术2009,21(4)
由索尼率先发展的超平面电视带来了前所未有的视听享受,配合日趋成熟DVD高画面处理,大大发挥了新一代电视的高水平表现.本文着重阐述了对JVC、夏普、
菲利普等几款著名电视系统在发展平面显像管技术、内置崭新电路改进、新型梳形滤波器的应用、提高画面质量、改进音响效果、创新外形设计等方面的独特表现
,揭示了新一代平面显示技术发展的新动向.
4.期刊论文 梁丽 模型
在电视系统分析和计算中的应用 -电视技术2001,""(11)
模型方法作为一种普遍的科学认识方法,在电视系统及其各个组成部分的分析和计算中具有十分重要的作用.文中对模型方法在电视系统分析和计算中的若干应
用实例进行了分析.
5.期刊论文 晓歌 大屏幕电视的最佳视距 -现代音响技术2007,""(7)
CRT显像管电视
CRT球面管是早期彩显使用的显像管,显像管的断面就是一个球面,显示屏内部和外部都呈球面,从外表看显示屏四个角都是带圆弧的.早期电视机都为球面显像管,现
在真正的球面管显示器已经绝迹了.这类曲面电视机采用隔行扫描模式,图像失真较大、容易引起外部光线的反射、图像闪烁感强,最佳观看距离是屏面高度的
6~7倍.
6.期刊论文 于向阳.秦霄海.王晖.卢忠新.周子正.程继健 添加锂对显像管玻璃性能的影响 -玻璃2003,30(3)
研究了添加锂对显像管玻璃物理性能和熔制性能的影响.显像管玻璃中加入少量的碳酸锂可降低玻璃的高温黏度,加快其熔制过程,降低其泡沫层厚度,从而提高
显像管玻璃的澄清效果,减少玻璃气泡缺陷.
7.期刊论文 智年 CRT高清电视的数字处理核心与显像管技术 -实用影音技术2007,""(3)
高清达标的条件
电视高清"国标"达标已成时尚话题,而传统CRT电视显得较为困难,因此"国标"中CRT的垂直清晰度放宽到620线.那么从显像管到机芯电路应达到什么技术条件呢?
8.会议论文 程长荫 二十年来我国电视玻璃工艺技术的进展 1999
9.会议论文 殷惠清 高清晰度电视/显示器技术指标探讨 2002
本文介绍了高清晰度电视/显示器的分类及CRT高清显示器的主要技术指标及理论,重点介绍和分析了扫描格式、带宽、显像管性能等技术指标对高清晰度电视
/显示器的整机性能指标的影响,对目前国内外高清晰度电视/显示器领域的一些专业技术术语进行了讨论,对今后高清晰度电视/显示器的发展方向的展望。
10.期刊论文 赵兴涛 给您一双慧眼,还原液晶、等离子和显像管电视的真实"视"界 -卫星电视与宽带多媒体2007,""(10)
在如今的彩电市场,令人眼花缭乱的品种、纷纷扰扰的主推概念,常常让消费者一筹莫展,也使产品选购变成了一门大学问,以至于人们常常怀念模拟CRT时代通
过简单试机后即可搬机回家的"省心"消费.如今在以平板电视(液晶、等离子)为主导、CRT据守低端的市场格局中,消费者有必要搞清不同类型产品的优势和缺陷,不
能听信推销员的片面宣传,真正选购一台对自己更适用的产品,走出不惜花费重金以追逐潮流和显示高贵的消费误区,显得非常重要.
引证文献(2条)
1.周静.孙海滨.刘俊成 压电陶瓷在显示技术中的应用[期刊论文]-硅酸盐通报 2009(5)
2.吴国光 一种网络多媒体播放器的设计与实现[学位论文]硕士 2005
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dgkj200511075.aspx
授权使用:中南民族大学(znmzdx),授权号:190af8ce-a939-4fd8-930e-9dfb00ba3982
下载时间:2010年9月24日
????????4??,???????????、??、????????,???????????,QQ597035909