显像管技术的发展历程及优势

显像管是电视机高解像度和高清晰度显像的关键部件，同一幅色彩绚丽层次细致的画面，选用不同品牌显像管，清晰度和色彩再现效果都有差别。因此，选购高质量彩电首先应该了解的就是它的显像管。而显像管技术亦随时日不断演进优化：

1.球面圆角管：最初的显示器、显像管的断面就是一个球面，早期14英寸彩色显示器，基本上都是球面的。采用球面显像管的显示器，在水平和垂直方向都是弯曲的，图像也随着屏幕的形态弯曲。这种显示器有很多弊端：球面的弯曲造成图像严重失真，也使实际的显示面积比较小，弯曲的屏幕还很容易造成反光。^[16]

2.平面直角管：为了减小球面屏幕特别是屏幕四角的失真和显示器的反光等现象，显像管厂商进行了不少改进，到1994年诞生了“平面直角显像管”。所谓“平面直角显像管”，其实还远不是真正意义上的平面，只不过其显像管的曲率相对球面显像管比较小而已，其屏幕表面接近平面，曲率半径大于2000毫米，且四个角都是直角。由于生产工艺及成本与普通球面管相差不大，所有显示器厂商先后都停止生产球面显示器，转而推出了使用平面直角显像管制造的显示器，平面直角显像管迅速取代了球面显像管，此后所使用的大部分显示器，包括14英寸显示器和大多数的15、17英寸及以上的显示器，都属于这种平面直角显示器。平面直角显像管，使反光现象及屏幕四角上的失真现象，都大大地减少了，配合屏幕涂层等新技术的采用，显示器的显示质量有了较大提高。^[17]

3.柱面管：柱面显像管采用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面管”。柱面管由于在垂直方向上平坦，因此比球面管有更小的几何失真，而且能将屏幕上方的光线，反射到下方而不是直射入人眼中，因而大大减弱了眩光。柱面显像管分两大类：索尼的特丽珑和三菱的钻石珑。^[18]

4.纯平管：传统CRT显示器显像管，从球面显像管到平面直角显像管（FST），再到柱面显像管，弧度已经越来越小，柱面管已实现了垂直方向的零弧度，算得上是一代比一代进步。但上述这些显像管，依旧没有达到完完全全的平面，因此，所显示的画面或多或少都会有一点变形和扭曲，依然不够令人完全满意。纯平显像管的出现，使传统CRT显示器终于走上了完全平面的道路。^[19]

荫罩式纯平显像管所用的荫罩主要是孔状荫罩和沟槽状荫罩。前者以三星为代表，后者以LG为代表。

左为以三星为代表的孔状荫罩，右为以LG为代表的沟槽状荫罩

荫罩式显像管采用的还是以前球面和平面直角显示器所采用的点状荫罩板（Invar Shadow Mask），这种荫罩板上分布的是密密麻麻的小孔，红、绿、蓝电子束打在荧光屏上的点呈正三角形分布，因此有“点距”这个概念。

采用孔状荫罩这种传统设计的一个好处是有效地控制了成本，但缺点是画面不够精细，屏幕上的颗粒感比较明显，而且由于点状荫罩的固有缺点，造成电子透过率在50%左右，难以进一步提高亮度和对比度。

与柱面管只是两强相争不同，推出纯平显像管技术的厂商有不少。

LG：LG电子公司的“未来窗”（Flatron）显像管，无疑是“纯平”显像管技术的代表之一。该显像管的特点是使用了槽状荫罩，它结合了索尼特丽珑栅状荫罩和传统点状荫罩的优点，成为纯平面两维伸展的槽状荫罩，点距达到0.24mm，比起传统点状荫罩来间隙更多，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；而槽状荫罩网面比起特丽珑栅状荫罩，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，从而免除了使用特丽珑显像管栅条结构为支撑网面而不得不添加的让人心烦的小细线。LG未来窗显像管采用的是物理纯平三平面显示技术，它的管内、管外都做成了完全平面，这是LG未来窗显像管区别于其他品牌纯平显示器显像管的最主要特征。(www.xing528.com)

索尼：索尼公司并不满足其在特丽珑显像管上取得的成功，研发出新一代的短颈纯平特丽珑显像管（FD Trinitron，FDT）。FDT显像管沿用索尼的单枪三束电子枪垂直栅条荫栅技术，拥有高分辨率和超细点距，21英寸的最小点距甚至达到0.22mm。由于增加了灰度级的可见性和背景的亮度级，FDT拥有极高的对比度，比特丽珑提高了将近50%，可以显示更黑和更多重的色彩，画面的精细程度进一步提高。光栅技术消除了纵向的点距，使得电子束透过率提高，因此亮度、色彩饱和度、图像失真方面也较一般荫罩显像管出色。索尼发现要真正达至一副全平面的影像，不完全单靠一块平面的玻璃。如上述，当屏幕的内和外弧度都等于零时，肉眼所看到的影像会呈凹状。鉴于这种物理现象的影响，索尼的工程师经多番实验后，精确地设计出显像管在一定的内在弧度之下，会产生视觉上的全平面的画面影像。荫栅式显像管的缺点是：为了保持铁线的平行，需要在横向设置阻尼线。FDT的阻尼线比柱面FDT的更加细小，更难发现它的存在，对用户的使用一般不会造成什么影响。但由于制造工艺要求比较高，它的成本要比荫罩式纯平显像管高一些。

FDT采用动态多极聚焦镜（Dynamic Quadropole Lens）、多重散光聚焦系统（Multi-Astigmatism Lens System）、特厚椭圆聚焦镜（Extended Field Elliptical Aperture Lens），均确保SAGIC光枪所发射的光束能保持整个画面上每个光点的形状一致，使画面上每一点都有准确的焦点，做出清楚细致的影像。全新的第二代特丽珑管更将电子枪射出的电子束由第一代的0.43mm收窄为0.32mm，聚焦方面更加出色。

日立：日立“锐利珑”虽然也有“珑”管的名称，但实质上它也属于荫罩式结构，但由于日立公司在“锐利珑”中使用了纯度更高的红色、蓝色荧光粉，使得图像对比度比普通显像管有所提高，能够展现出更大的色彩范围，并改善了对比度和亮度。

三星：三星电子（SAMSUNG）之后亦研发出来IFT丹娜（Dynaflat）显像管。所谓IFT，即指Infinite Flat Tube，是真正平面显像管的意思。Dynaflat纯平显像管采用独特的视觉纯平技术，给人一种完全平面的真实感觉。三星公司认为，由于光经过厚玻璃面会发生折射和反射，所以即使显像管内外都是理想平面，都不可避免地使图像发生失真。要彻底解决这一问题，就必须根据人眼观测显示器的位置和显像管屏幕表面玻璃的折射率，用计算机设计出理想的纯平显示器屏幕内部结构，这种外平内凹的结构称为“内球面补偿”。该技术除了可以将失真减至最低以外，还可以提高45%以上的对比度，增加30%的亮度，从而使图像更细腻逼真，色彩也更锐利逼真而且层次分明，显示面大大减弱了反光，自然不失真的色彩让使用者的眼睛更轻松，即使长时间使用，也不容易感到疲劳。高端显像管中使用了SAF动态电子枪，配合压缩荫罩减少了显示影像的抖动，使水平点距达到0.20mm。但丹娜显像管的缺陷也比较明显，主要就是四个角的显示效果不如正中间，它的内凹结构也造成了四角图像容易出现细微失真。

松下：松下公司的纯平面栅状显像管技术。具备0.24点距，新型的AGRAS（防眩、防反射、防静电）涂层。采用纯平面栅状显像管技术的松下纯平彩电是纯平彩电中的极品。纯平面栅状显像管技术的缺点在于枕形失真无法消除，而且图像质量也有所欠缺。

三菱：三菱的Diamondtron NF（Natural Flat）自然平面显像管，又称NF钻石珑，纯平面技术加上钻石屏技术，成为显示器技术的重大革新。采用这种显像管的三菱完全平面显示器，可以达到完全无变形，真正的纯平面，把显示器技术引入了一个更高的领域。三菱纯平面Diamondtron NF显像管和特丽珑管最大的区别就在于电子枪的结构。索尼的特丽珑管使用索尼的专有技术——单枪三束，而钻石珑管则采用三菱改进的三枪三束结构。这个技术上的差别带来两种管子的很大的差异。三菱钻石珑显像管基本原理是采用三支电子枪和三组电子透镜组成，三支电子枪分别同步射出三原色中R（红）、G（绿）、B（蓝）的其中一种，免除因由一支电子枪射出三原色时引起的信号相互干扰现象。三组电子透镜能独立对三原色分别进行调整，另外加上三菱钻石珑管特有NXDBF四倍精确动态聚焦电路系统、四角独立聚焦调控、DDC动态能会聚、双光束投点优化器的紧密配合，共同作用使R、G、B三支电子束形成的射线夹角比其他任何一种显像管的都要小，因此电子打击荧光粉会准确无误，图像细腻、色彩逼真。采用钻石珑管的产品，图像清晰，聚焦好，文本显示效果优秀。三个电子枪的结构，是一种高汇聚、高反差、低透光率、色彩无交叠的超黑晶显像管，可以产生亮丽的色彩，而且对比明显，影像鲜活锐利，画面能做到完全平直，整体画面皆能显示准确及无失真的完美影像。普通平面显示器的画面影像并不是真正平面，而是呈现凹陷。三菱的超平面显示器则很好地克服了这一缺陷。但也是因为三枪结构，大大增加了在色纯度、色平衡方面的控制难度，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索尼管的产品。

其后，三菱公司在NFDiamondtron的基础之上，推出了新一代显像管DiamondTRON M2。DiamondTRON M2不仅秉承了上一代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，并且通过在上一代的基础上进行的一系列的技术改良，使其发挥更加出色，而且在普通电压下的亮度大幅度提升，甚至超越了LCD显示器。这可以称作高端纯平彩显的一次质的飞跃。首先它通过降低阴极断点电压和栅压，使其由原来的115V和700V分别降低至65V和560V，从而使显示效果更加的稳定，提高了的稳定性更益于用户的视觉效果和视力健康。另外，众所周知，栅孔直径对于线条显示的细致程度及文字的锐利程度具有重大影响，DiamondTRON M2将栅孔直径由原来的0.4毫米降低到0.35毫米，从而使文字线条的显示效果更加出色。其次对于影响文字显示清晰度的栅栏厚度，DiamondTRON M2亦作了调整，使其从0.44毫米降到0.38毫米。DiamondTRON M2在显示亮度方面最为突出，300cd/m2的亮度不仅是上一代显像管的三倍，而且显示亮度是所有CRT显示器中率先超越LCD的，为高端纯平彩显的发展注入了新的活力。^[20]

5.短颈管：继纯平面后，各种短管的显示器也成为新型显示器的一大潮流。由于一般的显像管中电子束的偏转角度不能太大，否则会带来难以矫正的失真，使得显像管的长度和屏幕尺寸是成正比的，所以大尺寸的显像管也不得不做得比较长，导致显示器机身庞大。标准显示器的显像管要求电子束从一侧偏向另一侧的角度不能大于90度，这使得显示器的厚度至少要与屏幕的对角线一样长，对于17英寸以上的显示器来说，更大的可视面积也就意味着更厚的机身和更大的体积、重量。为显示器“减肥”的一个方法就是采用短型显像管（Short Depth），其核心在于广角偏转线圈技术，它能令电子束的最大角度达到100度或更高一点，这样在较近的距离内就可以实现电子束的完全覆盖，从而缩短显像管以至机身的厚度。这种方法能把显示器减小大约两英寸的厚度，这就意味着19英寸显示器占用的桌面面积与17英寸一样，17英寸显示器占用的面积与15英寸一样，而且新一代显像管使屏幕在亮度、对比度和聚焦方面比以前都有进步，观赏起来也更加舒适，虽然在点距上有微乎其微的差距，但肉眼不会察觉，应该说总体上这是一个不小的改进了。此外在显像管的电子枪末端使用更小的部件来取代原有部件，还能使显示器减小大约一英寸的厚度。^[21]

当中三星继Dynaflat后所推出的DFX（Dynaflat-X）新丹娜，正是采用全短颈设计，令体积比传统纯平显示器缩小了15%左右，这款新显像管表现更加突出，同“Dynaflat”相比，改良了的Super Invar荫罩，基本上杜绝了荫罩受电子束轰击后，产生受热变形的情况，从而提高了白平衡的表现能力，能为用户提供更好的白平衡、聚焦、会聚表现以及更真实的色彩还原。独创的“S-CXO”电子枪和分布式补偿技术后，再次提高了电子束轰击的准确性，可以提供更加清晰的图像效果，并减轻图像的失真。^[22]