液晶顯示器

液晶顯示器

液晶顯示器,為平面超薄的顯示設備,它由一定數量的彩色或黑白像素組成,放置於光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低,因此倍受工程師青睞,適用於使用電池的電子設備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。液晶顯示器的工作原理:液晶是一種介於固體和液體之間的特殊物質,它是一種有機化合物,常態下呈液態,但是它的分子排列卻和固體晶體一樣非常規則,因此取名液晶,它的另一個特殊性質在於,如果給液晶施加一個電場,會改變它的分子排列,這時如果給它配合偏振光片,它就具有阻止光線通過的作用(在不施加電場時,光線可以順利透過),如果再配合彩色濾光片,改變加給液晶電壓大小,就能改變某一顏色透光量的多少,也可以形象地說改變液晶兩端的電壓就能改變它的透光度(但實際中這必須和偏光板配合)。

基本信息

概述

液晶顯示器

液晶顯示器液晶顯示器
abbr.Liquid Crystal Display 液晶顯示屏

英文名字是LiquidCrystalDis,縮寫為LCD。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。 怒蛙網路策劃機構發表觀點。對於大多數人來說,如果把CRT和LCD擺放在一起的話,可以比較輕鬆的分辨出液晶顯示器和普通的CRT顯示器的亮度和對比度以及色彩飽和度的不同,但是就一般使用來說,這一點點差距並不會影響您的工作。 液晶顯示器的產生是一場顯示器的變更。

特點

一、機身薄,節省空間:與比較笨重的CRT顯示器相比,液晶顯示器只要前者三分之一的空間。

二、省電,不產生高溫:它屬於低耗電產品,可以做到完全不發燙,而CRT顯示器,因顯像技術不可避免產生高溫。

三、無輻射,益健康:液晶顯示器完全無輻射,這對於整天在電腦前工作的人來說是一個福音。

四、畫面柔和不傷眼:不同於CRT技術,液晶顯示器畫面不會閃爍,可以減少顯示器對眼睛的傷害,眼睛不容易疲勞。

液晶顯示器綠色環保,它的能源消耗相對於傳統的CRT來說,簡直是太小了;對於近來逐漸引起國人重視的噪音污染也與它無緣,因為它的自身的工作特點決定了它不會產生噪音(對於那種喜歡一邊使用電腦,一邊有節奏的敲打顯示器的用戶發出的噪音,這裡不予以考慮);液晶顯示器還有一個好處就是發熱量比較低,長時間使用不會有烤熱的感覺,這一點也是以前的顯示器無可比擬的,以前的顯示器可是寶貴,尤其是夏天,家裡的空調、電扇都得為它服務給它降溫。使用液晶顯示器無形中為大氣降了溫,也為阻止日益升溫的大氣作貢獻。同時減少輻射,降低環境污染。當然了,環保也不會少了輻射這個指數的,雖然我們不能說液晶顯示器就完全沒有輻射,但是相對於輻射大戶CRT來說,液晶顯示器那一點點輻射簡直可以忽略不計。

現在的時代其實還是模擬時代,而未來的時代從目前的發展趨勢來看是數字時代。顯示器智慧型化操作,數字控制、數碼顯示是未來顯示器的必要條件。隨著數字時代的來臨,數位技術必將全面取代模擬技術,LCD不久就會全面取代現在的模擬CRT顯示器。

不過從另一個方面講液晶顯示器的數字接口現在並不普及,還遠遠沒有到套用領域。從理論上說,液晶顯示器是純數字設備,與電腦主機的連線也應該是採用數字式接口,採用數字接口的優點是不言而喻的。首先可以減少在模數轉換過程中的信號損失和干擾;減少相應的轉化電路和元件;其次不需要進行時鐘頻率、向量的調整。

但目前市場上大部分液晶顯示器的接口是模擬接口,存在著傳輸信號易受干擾、顯示器內部需要加入模數轉換電路、無法升級到數字接口等問題。並且,為了避免像素閃爍的出現,必須做到時鐘頻率、向量與模擬信號的完全一致。

此外,液晶顯示器的數字接口尚未形成統一標準,帶有數字輸出的顯示卡在市面上並不多見。這樣一來,液晶顯示器的關鍵性的優勢卻很難充分發揮。

這個問題可能不是很好理解,我們舉例子說明一下吧。使用過液晶顯示器的人都知道液晶顯示器很容易產生影像拖尾現象。

回響時間是液晶顯示器的一個特殊指標。液晶顯示器的回響時間指的是顯示器各像素點對輸入信號反應的速度,回響時間短,則顯示運動畫面時就不會產生影像拖尾的現象。這一點在玩遊戲、看快速動作的影像時十分重要。足夠快的回響時間才能保證畫面的連貫。目前,市面上一般的液晶顯示器,回響時間與以前相比已經有了很大的突破,一般為40ms左右。不過隨著技術的日益發展LCD和CRT的這個差距在逐漸的被彌補上,美格科技新近推出的一款液晶顯示器的回響時間就已經縮短到了20ms,不過美格貨好價格也好,它的售價比一般的液晶顯示器要高出幾百元。不過即使是20ms的美格也無法和目前的幾乎任何一款CRT相提並論。

所以如果您很喜歡玩3D遊戲,看激烈的電影的話,液晶顯示器可能會因為回響時間慢拖您的後腿。

從外形上看液晶顯示器的外觀輕巧超薄,與傳統球面顯示器相比,其厚度、體積僅是CRT顯示器的一半(比如acer的FP581,其厚度更是讓人覺得不足普通CRT顯示器的1/5),大大減少了占地空間。

香港和東京是世界上液晶顯示器普及率最高的地區,去年香港液晶顯示器的出貨量占到了顯示器總出貨量的七成。我們觀察一下液晶顯示器普及率高的地區就不難發現,這些地方大多是比較繁華,比較擁擠,生活水平比較高,而且寫字樓、金融大廈林立的地方。在這些地方可謂是寸土寸金。顯示器節省下來的空間的地皮價格遠遠高於液晶顯示器和CRT顯示器的差價。現在我國大陸的一些大城市的繁華區域也有向著這個方向發展的趨勢。

這個問題其實是問您對顯示器的用途。眾所周知,由於液晶分子不能自己發光,所以,液晶顯示器需要靠外界光源輔助發光。一般來講140流明每平方米才夠。有些廠商的參數標準和實際標準還存在差距。這裡要說明一下,就是一些小尺寸的液晶顯示器以往主要套用於筆記本電腦當中,採用兩燈調節,因此它們的亮度和對比度都不是很好。不過現在主流的桌面版本的液晶顯示器的亮度一般都可以達到250流明到400流明,已經開始逐漸接近CRT的水平了。

對於大多數人來說,如果把CRT和LCD擺放在一起的話,可以比較輕鬆的分辨出液晶顯示器和普通的CRT顯示器的亮度和對比度以及色彩飽和度的不同,但是就一般使用來說,這一點點差距並不會影響您的工作。

但是對於專業的美工等要求準確色彩的工作來說,液晶顯示器還不能完全達到其工作的要求。

分類

液晶顯示器 螢幕比例

1024*768
1280*800
1280*1024
1366*768
1440*900
1600*1200
1680*1050
1920*1200
1920*1440
2560*1600

4:3就是原先的普屏 正屏。16:10現在的主流寬屏顯示器。16:9剛剛推出的顯示器。主要適應高清播放,21寸就可以達到1920*1080的解析度

常見的液晶顯示器按物理結構分為四種:

(1)扭曲向列型(TN-Twisted Nematic);

(2)超扭曲向列型(STN-Super TN);

(3)雙層超扭曲向列型(DSTN-Dual Scan Tortuosity Nomograph);

(4)薄膜電晶體型(TFT-Thin Film Transistor)。

1.TN型採用的是液晶顯示器中最基本的顯示技術,而之後其它種類的液晶顯示器也是以TN型為基礎來進行改良。而且,它的運作原理也較其它技術來的簡單。請參照下方的圖片。圖中所表示的是TN型液晶顯示器的簡易構造圖,包括了垂直方向與水平方向的偏光板,具有細紋溝槽的配向膜,液晶材料以及導電的玻璃基板。 廣泛套用於入門級和中端的面板,在性能指標上並不出彩,不能表現16.7M色彩,並且可視角度 有天然痼疾。市場上看到的TN面板都是改良型的TN+film,film即補償膜,用於彌補TN面板可視角度的不足,同時色彩抖動技術的使用 也使得原本只能顯示26萬色的TN面板獲得了16.2M的顯示能力。要說TN面板唯一勝過前面兩種面板的地方,就是由於他的輸出灰階級數較少,液晶分子偏轉速度快,致使它的回響時間容易提高,目前市場上8ms以下液晶產品均採用的是TN面板。總的來說TN面板是優勢和劣勢都很明顯的產品,價格便宜,回響時間能滿足遊戲要求使它的優勢所在,可視角度不理想和色彩表現不真實又是明顯的劣勢。

2.STN型的顯示原理與TN相類似。不同的是,TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射光鏇轉90度,而STN超扭轉式向列場效應是將入射光鏇轉180~270度。

3.DSTN是通過雙掃描方式來掃描扭曲向列型液晶顯示屏,從而達到完成顯示目的。DSTN是由超扭曲向列型顯示器(STN)發展而來的。由於DSTN採用雙掃描技術,因此顯示效果相對STN來說,有大幅度提高。

液晶顯示器面板液晶顯示器面板
4.TFT型的液晶顯示器,IPS(In-Plane Switching,平面轉換)技術是日立於2001推出的面板技術,它也被俗稱為 “Super TFT”。較為複雜,主要是由:螢光管、導光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式電晶體等等構成。首先,液晶顯示器必須先利用背光源,也就是螢光燈管投射出光源,這些光源會先經過一個偏光板然後再經過液晶。這時液晶分子的排列方式就會改變穿透液晶的光線角度,然後這些光線還必須經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變加在液晶上的電壓值就可以控制最後出現的光線強度與色彩,這樣就能在液晶面板上變化出有不同色調的顏色組合了。是目前主流液晶顯示器的面板。從技術角度看,傳統LCD顯示器的液晶分子一般都在垂直-平行狀態間切換,MVA和PVA將之改良為垂直-雙向傾斜的切換方式,而IPS 技術與上述技術最大的差異就在於,不管在何種狀態下液晶分子始終都與螢幕平行,只是在加電/常規狀態下分子的鏇轉方向有所不同——注意,MVA、PVA液晶分子的鏇轉屬於空間鏇轉(Z軸),而IPS液晶分子的鏇轉則屬於平面內的鏇轉(X-Y軸)。為了配合這種結構,IPS要求對電極進行改良,電極做到了同側,形成平面電場。這樣的設計帶來的問題是雙重的,一方面可視角度問 題得到了解決,另一方面由於液晶分子轉動角度大、面板開口率低(光線透過率),所以IPS也有回響時間較慢和對比度較難提高的缺點。16.7M色、170度可視角度和16ms回響時間代表現在IPS液晶顯示器的最高水平。

原理

(一)液晶的物理特性

液晶的物理特性是:當通電時導通,排列變的有秩序,使光線容易通過;不通電時排列混亂,阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。從技術上簡單地說,液晶面板包含了兩片相當精緻的無鈉玻璃素材,稱為Substrates,中間夾著一層液晶。當光束通過這層液晶時,液晶本身會排排站立或扭轉呈不規則狀,因而阻隔或使光束順利通過。大多數液晶都屬於有機複合物,由長棒狀的分子構成。在自然狀態下,這些棒狀分子的長軸大致平行。將液晶倒入一個經精良加工的開槽平面,液晶分子會順著槽排列,所以假如那些槽非常平行,則各分子也是完全平行的。

(二)單色液晶顯示器的原理

LCD技術是把液晶灌入兩個列有細槽的平面之間。這兩個平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是說,若一個平面上的分子南北向排列,則另一平面上的分子東西向排列,而位於兩個平面之間的分子被強迫進入一種90度扭轉的狀態。由於光線順著分子的排列方向傳播,所以光線經過液晶時也被扭轉90度。但當液晶上加一個電壓時,分子便會重新垂直排列,使光線能直射出去,而不發生任何扭轉。

LCD是依賴極化濾光器(片)和光線本身。自然光線是朝四面八方隨機發散的。極化濾光器實際是一系列越來越細的平行線。這些線形成一張網,阻斷不與這些線平行的所有光線。極化濾光器的線正好與第一個垂直,所以能完全阻斷那些已經極化的光線。只有兩個濾光器的線完全平行,或者光線本身已扭轉到與第二個極化濾光器相匹配,光線才得以穿透。

LCD正是由這樣兩個相互垂直的極化濾光器構成,所以在正常情況下應該阻斷所有試圖穿透的光線。但是,由於兩個濾光器之間充滿了扭曲液晶,所以在光線穿出第一個濾光器後,會被液晶分子扭轉90度,最後從第二個濾光器中穿出。另一方面,若為液晶加一個電壓,分子又會重新排列並完全平行,使光線不再扭轉,所以正好被第二個濾光器擋住。總之,加電將光線阻斷,不加電則使光線射出。

然而,可以改變LCD中的液晶排列,使光線在加電時射出,而不加電時被阻斷。但由於計算機螢幕幾乎總是亮著的,所以只有“加電將光線阻斷”的方案才能達到最省電的目的。

從液晶顯示器的結構來看,無論是筆記本電腦還是桌面系統,採用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。LCD由兩塊玻璃板構成,厚約1mm,其間由包含有液晶(LC)材料的5μm均勻間隔隔開。因為液晶材料本身並不發光,所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜,背光板是由螢光物質組成的可以發射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之後進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中,一個或多個單元格構成螢幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點上,通過改變電壓而改變液晶的鏇光狀態,液晶材料的作用類似於一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅動電路部分。當LCD中的電極產生電場時,液晶分子就會產生扭曲,從而將穿越其中的光線進行有規則的折射,然後經過第二層過濾層的過濾在螢幕上顯示出來。

(三)彩色LCD顯示器的工作原理

對於筆記本電腦或者桌面型的LCD顯示器需要採用的更加複雜的彩色顯示器而言,還要具備專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常,在彩色LCD面板中,每一個像素都是由三個液晶單元格構成,其中每一個單元格前面都分別有紅色,綠色,或藍色的過濾器。這樣,通過不同單元格的光線就可以在螢幕上顯示出不同的顏色。

LCD克服了CRT體積龐大、耗電和閃爍的缺點,但也同時帶來了造價過高、視角不廣以及彩色顯示不理想等問題。CRT顯示可選擇一系列解析度,而且能按螢幕要求加以調整,但LCD屏只含有固定數量的液晶單元,只能在全螢幕幕使用一種解析度顯示(每個單元就是一個像素)。

CRT通常有三個電子槍,射出的電子流必須精確聚集,否則就得不到清晰的圖像顯示。但LCD不存在聚焦問題,因為每個液晶單元都是單獨開關的。這正是同樣一幅圖在LCD螢幕上為什麼如此清晰的原因。LCD也不必關心刷新頻率和閃爍,液晶單元要么開,要么關,所以在40~60Hz這樣的低刷新頻率下顯示的圖像不會比75Hz下顯示的圖像更閃爍。不過,LCD屏的液晶單元會很容易出現瑕疵。對1024×768的螢幕來說,每個像素都由三個單元構成,分別負責紅、綠和藍色的顯示一所以總共約需240萬個單元(1024×768×3=2359296)。很難保證所有這些單元都完好無損。最有可能的是,其中一部分已經短路(出現“亮點”),或者斷路(出現“黑點”)。所以說,並不是如此高昂的顯示產品並不會出現瑕疵。

LCD顯示屏包含了在CRT技術中未曾用到的一些東西。為螢幕提供光源的是盤繞在其背後的螢光管。有些時候,會發現螢幕的某一部分出現異常亮的線條。也可能出現一些不雅的條紋,一幅特殊的淺色或深色圖像會對相鄰的顯示區域造成影響。此外,一些相當精密的圖案(比如經抖動處理的圖像)可能在液晶顯示屏上出現難看的波紋或者干擾紋。

現在,幾乎所有的套用於筆記本或桌面系統的LCD都使用薄膜電晶體(TFT)激活液晶層中的單元格。TFT LCD技術能夠顯示更加清晰,明亮的圖像。早期的LCD由於是非主動發光器件,速度低,效率差,對比度小,雖然能夠顯示清晰的文字,但是在快速顯示圖像時往往會產生陰影,影響視頻的顯示效果,因此,如今只被套用於需要黑白顯示的掌上電腦,呼機或手機中。

隨著技術的日新月異,LCD技術也在不斷發展進步。目前各大LCD顯示器生產商紛紛加大對LCD的研發費用,力求突破LCD的技術瓶頸,進一步加快LCD顯示器的產業化進程、降低生產成本,實現用戶可以接受的價格水平。

(四)套用與液晶顯示器的新技術

(1)採用TFT型Active素子進行驅動

為了創造更優質畫面構造,新技術採用了用獨有TFT型Active素子進行驅動。大家都知道,異常複雜的液晶顯示螢幕中最重要的組成部分除了液晶之外,就要算直接關係到液晶顯示亮度的背光屏以及負責產生顏色的色濾光鏡。在每一個液晶像素上加裝上了Active素子來進行點對點控制,使得顯示螢幕與全統的CRT顯示屏相比有天壤之別,這種控制模式在顯示的精度上,會比以往的控制方式高得多,所以就在CRT顯示屏會上出現圖像的品質不良,色滲以及抖動非常厲害的現象,但在加入了新技術的LCD顯示屏上觀看時其畫面品質卻是相當賞心悅目的。

(2)利用色濾光鏡製作工藝創造色彩斑瀾的畫面

在色濾光鏡本體還沒被製作成型以前,就先把構成其主體的材料加以染色,之後再加以灌膜製造。這種工藝要求有非常高的製造水準。但與同其他普通的LCD顯示屏相比,用這種類型的製造出來的LCD,無論在解析度,色彩特性還是使用的壽命來說,都有著非常優異的表現。從而使LCD能在高解析度環境下創造色彩斑瀾的畫面。

(3)低反射液晶顯示技術

眾所周知,外界光線對液晶顯示螢幕具有非常大的干擾,一些LCD顯示屏,在外界光線比較強的時候,因為它表面的玻璃板產生反射,而干擾到它的正常顯示。因此在室外一些明亮的公共場所使用時其性能和可觀性會大大降低。目前很多LCD顯示器即使解析度再高,其反射技術沒處理好,由此對實際工作中的套用都是不實用的。單憑一些純粹的數據,其實是一種有偏差的去引導用戶的行為。而新款的LCD顯示器就採用的“低反射液晶顯示螢幕”技術就是在液晶顯示屏的最外層施以反射防止塗裝技術(AR coat),有了這一層塗料,液晶顯示螢幕所發出的光澤感、液晶顯示螢幕本身的透光率、液晶顯示螢幕的解析度、防止反射等這四個方面都但到了更好的改善。

(4)先進的“連續料界結晶矽”液晶顯示方式

在一些LCD產品中,在觀看動態影片的時候會出現畫面的延遲現象,這是由於整個液晶顯示螢幕的像素反應速度顯得不足所造成的。為了提高像素反應速度,新技術的LCD採用目前最先進的Si TFT液晶顯示方式,具有比舊式LCD屏快600倍的像素反應速度,效果真是不可同日而語。先進的“連續料界結晶矽”技術是利用特殊的製造方式,把原有的非結晶型透明矽電極,在以平常速率600倍的速度下進行移動,從而大大加快了液晶螢幕的像素反應速度,減少畫面出現的延緩現象。

現在,低溫多晶矽技術、反射式液晶材料的研究已經進入套用階段,也會使LCD的發展進入一個嶄新的時代。而在液晶顯示器不斷發展的同時,其它平面顯示器也在進步中,電漿顯示器(PDP)、場致發光陣列顯示器(FED)和發光聚合體顯示器(LEP)的技術將在未來掀起平板顯示器的新浪潮。其中,最值得關注和看好的就是場致顯示器,它具有許多比液晶顯示器更出色的性能……不過可以斷定,LCD顯示技術進入新紀元,作為另一支顯示產品的生力軍,它們將可能取代CRT顯示器。

LCD(Liquid Crystal Display)液晶顯示器是一種採用液晶為材料的顯示器。液晶是介於固態和液態間的有機化合物。將其加熱會變成透明液態,冷卻後會變成結晶的混濁固態。在電機的作用下,產生冷熱變化,從而影響它的透光性,來達到亮滅的效應。

液晶顯示器液晶顯示器
常見的液晶顯示器分為:TN-LCD,STN-LCD,DSTN-LCD和TFT-LCD四種。其中TN-LCD,STN-LCD和DSTN-LCD三種顯示原理相同,只是液晶分子的扭曲角度不同而已。

TN-LCD:(Twisted Nematic)液晶分子扭曲角度為90度。

STN:(Super TN)其S即為Super之意,也就是液晶分子的扭轉角度加大,呈180度或270度,如此而達到更優越的顯示效果(因對比度加大)。

DSTN:(Double layer STN)其D為double layer雙層之意,因此又比STN更優異些。由於DSTN的顯示面板結構已較TN與STN複雜,顯示畫質較之更為細膩。

TFT:(Thin Film Transistor)是一種新的液晶製造工藝。

LCD液晶顯示器廣泛套用於工業控制中,尤其是一些機器的人機,複雜控制設備的面板,醫療器械的顯示等等。我常用於工業控制及儀器儀表中的的LCD液晶顯示器的解析度為:320x240,640x480,800x640,1024x768及以上的解析度的屏,常用的大小有3.9",4.0",5.0",5.5",5.6",5.7",6.0",6.5",7.3",7.5",10.0",10.4",12.3"15"17"20"甚至現在的50"YIS等。顏色有黑白,偽彩,512色,16位色,24位色等。

注意事項

LCD螢幕十分脆弱,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烈打擊會導致LCD螢幕以及其他一些單元的損壞。還要注意不要對LCD顯示表面施加壓力。有一個規則就是:永遠也不要拆卸LCD。即使在關閉了很長時間以後,背景照明組件中的CFL換流器依舊可能帶有大約1000V的高壓,這種高壓
能夠導致嚴重的人身傷害。所以永遠也不要企圖拆卸LCD顯示屏,以免遭遇高壓。未經許可的維修和變更會導致顯示屏暫時甚至永久不能工作。所以在你手腳實在閒不住的時候,千萬別動嬌貴而危險的LCD!

對空氣要求

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。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。
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,水進入LCD將導致螢幕短路。現在也有專用的液晶顯示屏,清潔劑可以購買。

是否燒毀像素

CRT能夠因為長期工作而燒壞,對於LCD也同樣有此問題。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,就有可能導致某些LCD像素過熱,進而造成內部燒壞。

接口類型

顯示器通常有15針D-Sub和DVI接口兩種:

15針D-Sub輸入接口:也叫VGA接口,CRT彩顯因為設計製造上的原因,只能接受模擬信號輸入,最基本的包含RGBHV(分別為紅、綠、藍、行、場)5個分量,不管以何種類型的接口接入,其信號中至少包含以上這5個分量。大多數PC機顯示卡最普遍的接口為D-15,即D形三排15針插口,其中有一些是無用的,連線使用的信號線上也是空缺的。除了這5個必不可少的分量外,最重要的是在96年以後的彩顯中還增加入DDC數據分量,用於讀取顯示器EPROM中記載的有關彩顯品牌、型號、生產日期、序列號、指標參數等信息內容,以實現WINDOWS所要求的PnP(即插即用)功能。

DVI數字輸入接口:DVI(Digital Visual Interface,數字視頻接口)是近年來隨著數位化顯示設備的發展而發展起來的一種顯示接口。普通的模擬RGB接口在顯示過程中,首先要在計算機的顯示卡中經過數字/模擬轉換,將數位訊號轉換為模擬信號傳輸到顯示設備中,而在數位化顯示設備中,又要經模擬/數字轉換將模擬信號轉換成數位訊號,然後顯示。在經過2次轉換後,不可避免地造成了一些信息的丟失,對圖像質量也有一定影響。而DVI接口中,計算機直接以數位訊號的方式將顯示信息傳送到顯示設備中,避免了2次轉換過程,因此從理論上講,採用DVI接口的顯示設備的圖像質量要更好。另外DVI接口實現了真正的即插即用和熱插拔,免除了在連線過程中需關閉計算機和顯示設備的麻煩。現在很多液晶顯示器都採用該接口,CRT顯示器使用DVI接口的比例比較少。

HDMI數字輸入接口:HDMI的英文全稱是“High Definition Multimedia”,中文的意思是高清晰度多媒體接口。HDMI接口可以提供高達5Gbps的數據傳輸頻寬,可以傳送無壓縮的音頻信號及高解析度視頻信號。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換,可以保證最高質量的影音信號傳送。套用HDMI的好處是:只需要一條HDMI線,便可以同時傳送影音信號,而不像現在需要多條線材來連線;同時,由於無線進行數/模或者模/數轉換,能取得更高的音頻和視頻傳輸質量。對消費者而言,HDMI技術不僅能提供清晰的畫質,而且由於音頻/視頻採用同一電纜 ,大大簡化了家庭影院系統的安裝。HDMI接口支持HDCP協定,為看有著作權的高清電影電視打下基礎。
2002年的4月,日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織開始制定新的專用於數字視頻/音頻傳輸標準。2002年歲末,高清晰數字多媒體接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0標準頒布,到2006底已經頒布了1.3版本,主要變化在於近一步加大頻寬,以便傳輸更高解析度和色深。HDMI在針腳上和DVI兼容,只是採用了不同的封裝。與DVI相比,HDMI可以傳輸數字音頻信號,並增加了對HDCP的支持,同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數據傳輸率,最遠可傳輸15米,足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。而因為一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少於4GB/s,因此HDMI還有很大餘量。這允許它可以用一個電纜分別連線DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行“協商”,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。

維護和保養

1、 避免進水
千萬不要讓任何帶有水分的東西進入液晶顯示器。當然,一旦發生這種情況也不要驚慌失措,如果在開機前發現只是螢幕表面有霧氣,用軟布輕輕擦掉就可以了,如果水分已經
進入液晶顯示器,那就把液晶顯示器放在較溫暖的地方,比如說檯燈下,將裡面的水分逐漸蒸發掉,如果發生螢幕“泛潮”的情況較嚴重時,普通用戶還是打電話請服務商幫助為好,因為較嚴重的潮氣會損害液晶顯示器的元器件,會導致液晶電極腐蝕,造成永久性的損害。另外,平時也要儘量避免在潮濕的環境中使用LCD顯示器。
2、 避免長時間工作
液晶顯示器的像素是由許許多多的液晶體構成的,過長時間的連續使用,會使晶體老化或燒壞,損害一旦發生,就是永久性的、不可修復的。一般來說,不要使液晶顯示器長時間處於開機狀態(連續72小時以上),如果在不用的時候,關掉顯示器,或者運行螢幕保護程式或者就讓它顯示全白的螢幕內容等。
3、 避免“硬碰傷”

LCD顯示器比較脆弱,平時使用時應當注意不要被其他器件“碰傷”。在使用清潔劑的時候也要注意,不要把清潔劑直接噴到螢幕上,它有可能流到螢幕里造成短路,正確的做法是用軟布粘上清潔劑輕輕地擦拭螢幕,記住,液晶顯示器抗“撞擊”的能力是很小的,許多晶體和靈敏的電器元件在遭受撞擊時會被損壞。
4、 不要私自拆卸LCD顯示器
LCD顯示器同其他電子產品一樣,在液晶顯示器的內部會產生高電壓。私自拆卸LCD顯示器不僅有一定的危險性,還容易將LCD顯示器的故障加大。

選購誤區

一、看清液晶面板,走出色彩與可視角度的陷井

液晶顯示器面板液晶顯示器面板

在選購液晶顯示器時,消費者往往將顯示器的回響時間放在第一位。對於液晶面板的了解,大家都知道有6BIT(16.2M)與8BIT(16.7M)這兩種不同面板,這兩種面板是我們經常見到的。某些品牌的顯示器廠商經常大誇其使用了16.7M的真彩面板,來吸引用戶的眼球,抬高產品的賣點。
所謂6BIT(16.2M)的色彩範圍所採用TN面板,其最大發色數最多位為 262144(R/G/B各64色),也就是說每個通道上只能顯示64(2的6次方=64)級灰階,那么我們就稱其為6bit面板,也就是偽真彩面板,目前中低端機型中所採用的液晶面板基本為TN面板。

所謂8BIT(16.7M)的色彩範圍所採用的VA(MVA或者PVA)和各種 IPS面板,則能夠實現24BIT色即1677萬色(R/G/B各256色),也就是說每個色彩通道上能顯示256(2的8次方=256)級灰階,我們就稱其為8bit面板,這也就是真彩面板。
對於16.2M的TN面板,通過技術抖動手段,也能夠實現16.7的色彩,當然是假彩了,所在大家在選購的時候,一定要注意看清面板的種類,品牌大廠的產品一般都會註明面板的型號和色彩。另外現在某些一線大廠已經將TN面板升級至TN2,並通過各種色彩增強技術,如三星的魔鏡和LG的復真晶片技術,使16.2M面板的色彩表現接近於16.7M色面板,但通過對比還是能看出不少的差異,因為在物理上 6bit面板能顯示的262144色彩還不到8bit面板1677萬色的2%,即使使用再高的技術與不可能與16.7M面板相比擬。

在可視角度方面,採用VA面板的16.7M顯示器基本都能夠輕鬆的實現水平/垂直均為178度的可視角度,而採用TN面 板16.2M的液晶產品,無論其技術優勢有多強,真正的可視角度也就在140度左右,絕不可能與16.7M色面板相比擬。
如今採用TN面板的產品價格合理,在實際使用當中,我們並不能真正體驗到16.2M色面板與16.7M色面板的實際差異,並且16.2M已經進入了人的肉眼能分清的顏色的範圍內,因此選購時採用16.2色TN面板仍將是我們最佳的採購對象。對於專業的製圖用戶而言,即便是16.7M色的顯示器也不能與CRT同日而比,因此價格便宜、專業的CRT顯示器仍然是你最好的選擇。
二、深剖回響時間,多快的速度適合你?
選購液晶顯示器的第一考慮要素應該就是回響時間,所謂的回響時間就是指像素變換一次所花費的時間。拿具備8ms回響時間的液晶晃示波器在來講,也就是指像素變換一次的時間是8ms,則一秒鐘內可以切換的畫面數值為1000/8=125,這一數值遠大於人類所能感知的60fps的最高識別率,所以8ms是終極的遊戲液晶方案。ISO(ISO13406-2)對回響時間的規定是:當一個像素電從白色轉為黑色,電極電壓從 0變為最大值,即最大電壓激勵狀態下,液晶分子迅速轉換到新的位置,這一過程所用的時間被稱為上升時間段。當一個像素由黑轉白,像素所加電壓切斷,液晶分子迅速回到加電前位置,這一過程稱為下降時間。整個回響時間過程就是由上升時間加上下降時間獲得的數值。
但是,實際上這個規定只考慮了用時最短的像素黑白黑極端切換的時間,在衡量實際使用時出現最多的灰階切換時沒有太多指導價值。像素整個回響定義只占到了整個像素上升或是下降過程的80%的時間,按照ISO的定義所謂白色即指10%灰度,黑色指90%灰度,其餘20%的時間被忽略了。ISO這樣定義的初衷不難理解,因為對於液晶分子來說,加電起動和最後穩定這兩個階段是費時的,兩頭20%的灰度轉化的過程有可能超過ISO回響時間定義本身所占時間,那如果省去這20%就可以大大的美化指標,但這顯然對於消費者是不公正的。
當然ISO定義的缺陷還不止如此,其中最為嚴重的是忽略了色彩變化時——即不同灰度切換的時間,這也是我們日常使用顯示器是最多的顯示狀況。從液晶的顯示原理來說,當一像素從較淺灰度轉變為較深灰度時,其加在像素兩端電極電壓也回響加強。但是和ISO規範中定義的黑白黑切換的最大激勵電壓相比,在灰度切換時相應的施加電壓要低得多,因此在這種情況下液晶分子反轉回響的速度也會變慢。同理,當色階從較深灰階到淺灰階轉變時,過程相反,不過此時淺色灰階對應的電極電壓也不為零,相應的電壓差激勵效果也會變差,下降沿時間也會變長。
也正是因為ISO的規範並沒有強行要求廠商在提供用戶回響時間參數的時候考慮中間灰階的回響時間,所以廠商在自己標註的可操作空間就大得多了。所以我們一定要認清楚:到底這個回響時間是泛泛而談呢還是真正的“灰階回響時間” (GTG:gary to gray)。但也不能只要是宣稱灰階回響時間,那就放心購買好了。這要從灰階技術原理上講起。回響時間其實質就是液晶分子的扭轉速度,要讓液晶分子運動得更快,一般有以下三種辦法:

1、增加驅動電壓法:液晶分子的轉動速度和電壓有關係,電壓越高,分子轉動速度就越快。

2、改變液晶分子初始狀態法:這種方法其實就是讓液晶分子處於一種不穩定的狀態,一旦有“風吹草動”就立即作出反應,用以增加 回響時間。但這個辦法不能無限制的實行,液晶分子不能太不穩定,否則將無法有效控制。

3、減小液晶粘稠程度法:液晶越粘稠,驅動起來就越費力,這和人多心不齊是一個道理。如果把液晶稀釋一下,驅動就比較容易了,回響時間自然能有所提升。不過液晶稀釋以後會影響控光能力,回響時間雖然提升了,付出的代價卻很大:黏稠度越低,畫面色彩越黯淡,圖像細節也會變模糊,同時會產生輕微漏光的現象。這一點也是LG當初只在其S-IPS面板上採用灰階技術的重要原因之 一。
鑒於2、3兩種方法弊端頗大(有部分12ms產品同時採用了1和3兩種方法,造成顯示效果不佳,因此新面板在液晶方面已不多動手腳了) ,因此目前灰階回響時間的減少有賴於加壓,用面板廠家(比如友達)的表述為Over Drive技術。採用Over Drive技術的液晶相對主要是針對上升時間提供了一個overshoot電壓(過沖電壓),而這一瞬間的過沖電壓實際上是經歷了一次上升和一次下降過程最終回落 到目標電壓的(這裡的一個一般原理是:上升時間是明顯大於下降時間的,因而縮短原有上升過程的時間可以通過提供一個更高電壓下的上升時間加上一小段下降時間來實現),可以看出over-shoot已經經過了一次上升/下降的轉換,再加上LCD圖像顯示本身的一次上升/下降的轉換,疊加效應就會被明顯地放大,“躁點”的現象就可能出現了。
6bit面板在顯示原理上本身需要通過“抖動”技術來實現16.2M色彩,再與 overshoot疊加,畫面顯示也有可能受到影響,尤其是“靜態抖動”現象可能發生——這時,沒有採用灰階技術的LCD反而會有更良好的靜態表現,這充分說明,加壓也不是萬能的,更何況增大液晶單元盒驅動電壓同時也會減小液晶的壽命呢?我們從AU那裡了解到,實際上我們看到的TN 16ms、12ms以及8ms顯示器的面板都是一樣的,之所以存在回響時間的差異,是因為後部的驅動電路以及是否套用Overdrive技術,實際上目前的Overdrive還遠沒有做到針對所有的灰階轉換進行處理,只是其中的一部分,但是他並沒有給出明確的數字,最後給出的Overdrive處理回響時間表上的數據實際上都是測試中表現最好的部分。

我們發現,灰階技術有利有弊,而且採用灰階技術的LCD成本要高一些。對於8ms以上的灰階顯示器上,要做到色彩和回響時間兩全其美,真的是魚與熊掌不可兼得啊!何況ms數一般也是最快回響指標,實際上多數畫面上切換時間還是高於這個標稱指標的,因此實話說在LCD“最大全程回響時間”邁入1ms門檻之前,液晶還是沒法和CRT比,但8ms以上對苛刻的遊戲玩家來說已經完全可以接受了。
三、亮度對比度需要注意,性能以外參數要注意
很多人對液晶顯示器的亮度與對比度了解並不多,認為亮度與對比度所能調整的範圍越大越好,其實這也不無道理。在我們的實際套用中,所有的液晶顯示器在亮度與對比度方面都能滿足我們的所有需要,但仔細分析,亮對與對比度其實也是一台液晶顯示器性能優劣的很好體現。

所謂對比度,就是指導螢幕顯示圖象中最亮像素和最暗像素亮度的比值。大家需要的是更亮的白色和更純的黑色。比如我們測量某一液晶螢幕的白色亮度為250cd/m2,同時黑色亮度為0.5 cd/m2,則通過公式黑色/白色=對比度得出該顯示器的對比度為 500:1。由該指標的定義可知,如果廠商想要改進該指標,那么無疑有兩種方式,改善黑色純度或者提高白色亮度,前者顯然是每一個廠商的追求(因為液晶黑色不純是通病),而後者更容易實現。
純淨的黑色能讓畫面更加突出,層次豐富,就是說兩種液晶顯示器,如果對比度相同,那么黑色表現更出色的無疑將有更棒的效果!為什麼VA面板或者IPS面板效果要好於TN面板,就是因為通常來說這兩種面板看起來更“黑”,對比度是否超過700:1也是辨別是否採用了VA面板的一種常見方法。而亮度指標其實太高的話並不見得就討好,LCD已經比CRT高多了,有很多LCD在最低亮度下依然“明亮無比”,如果亮度略高,對比度調整超過50%,馬上畫面過曝丟失細節。

在實際套用中,某些用戶會發現使用液晶顯示器時會比CRT更費眼,大家知道專家推薦的適合長時間閱讀工作的亮度值是110cd/m2左右,傳統的CRT的一般亮度為90cd/m2,現在的LCD實際亮度超過200cd/m2,所以默認情況下由於眼睛長期接觸高亮度所以就更加費眼。
除了亮度與對比度外,我們在選購中還應該看看液晶顯示器是否具備了DVI數字接口,在實際使用中,DVI接口將會比D-SUB模擬接口的顯示效果會更加出色。另外,壞點與亮點也是一直困繞用戶選購的一個重要方面,很多用戶買回來的液晶顯示器發現有壞點,再回去換時商家卻不認帳,到最後倒霉的還是我們消費者。

目前有很多的品牌顯示器都提供了無亮點的保證,因此大家在選擇時儘量選擇一線品牌的產品,各個品牌的質保也各不相同,在購買時要仔細對比,切誤急噪,否則得不償失。

發展史

一直以來,追求更完美的視覺享受都是我們桌面顯示設備的目標,回顧近年的顯示技術發展歷程,我們不難發現它都是圍繞著同樣一個主題-“追求更佳的人類肉眼視覺舒適性”!

作為近幾年才突然新興起的新產品,液晶顯示器已經全面取代笨重的CRT顯示器成為現在主流的顯示設備。可是,液晶顯示器的發展之路並不是我們想像中的那樣一帆風順。下面,我們與新老玩家一起回顧一下近年LCD發展的艱辛曲折之路。

LCD早期發展(1986~2001)—過高成本抑制其發展之路

技術不成熟的早期,LCD主要套用於電子表計算器等領域

我們平時所說的LCD,它的英文全稱為Liquid Crystal Display,直譯成中文就是液態晶體顯示器,簡稱為液晶顯示器。

液晶是一種幾乎完全透明的物質。它的分子排列決定了光線穿透液晶的路徑。到20世紀60年代,人們發現給液晶充電會改變它的分子排列,繼而造成光線的扭曲或折射,由此引發了人們發明液晶顯示設備的念頭。

世界上第一台液晶顯示設備出現在20世紀70年代初,被稱之為TN-LCD(扭曲向列)液晶顯示器。儘管是單色顯示,它仍被推廣到了電子表計算器等領域。

優點和缺點

優點

(1)液晶在節能方面可謂優勢明顯。
(2)其輻射指標普遍比CRT要低一些。
(3)由於其原理問題不會出現任何的幾何失真,線性失真,這也是一大優點。
(4)液晶顯示器可視面積大。
(5)較高精細的畫質。

缺點

缺點一:可視偏轉角度過小。
缺點二:容易產生影像拖尾現象。
缺點三:液晶顯示器的亮度和對比度不是很好。
缺點四:液晶“壞點”問題。
缺點五:壽命有限。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條