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[导读] 前言 液晶显示技术早在20世纪60年代便已经产生,并经历了一个从扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、双层超扭曲向列型(DSTN)到薄膜晶体管型(TFT)的技术发展过程,目前薄膜晶体管型液晶显示器(TFT LCD)已经

前言

液晶显示技术早在20世纪60年代便已经产生,并经历了一个从扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、双层超扭曲向列型(DSTN)到薄膜晶体管型(TFT)的技术发展过程,目前薄膜晶体管型液晶显示器(TFT LCD)已经成为了绝对的市场主流产品。

近几年来,随着TFT液晶显示技术的进一步完善,以及液晶显示器制造工艺水平的进步和制造规模的扩大,液晶显示器产品在性能方面有了很大的提高,在亮度、对比度、响应时间、可视角度等指标方面有了长足的进步。因此液晶显示器市场也在近一、两年内迅速的开始成长起来,如今"液晶电脑"的概念也被更多的用户所接受。但是作为一个普通用户,面对品牌众多的液晶显示器产品,和铺天盖地的宣传广告时,应该如何作出正确的选择呢?这已经成为了一个最受关注的问题了。

关于LCD
目前的LCD可以说是一种优点和缺点同样突出的产品。

LCD的优点:
1、LCD相对CRT显示器来说是一种节能型产品,一般15英寸LCD的最大功耗都在30W以下,而目前的17英寸CRT显示器的功耗则在100W以上。
2、LCD的平板式结构决定了它的身材非常的苗条,重量也很轻。在显示器向大屏幕方向发展的时候,LCD的这种超轻超薄的特点显得优势格外明显。
3、LCD与CRT显示器不同,它无闪烁、无辐射,能够有效的保护用户的视力健康。
4、LCD不存在线性和非线性失真现象。

LCD的缺点:
1、LCD的响应时间比较长,因此在动态图像方面的表现不理想。
2、LCD的可视角度相对CRT显示器来说是比较小的。
3、LCD显示屏比较脆弱,容易受到损伤。
4、目前的制造工艺决定了LCD存在点缺陷问题,其制造的良品率相对较低,这也在一定程度上增加了LCD的制造成本。
因此我们说,用户在选择LCD产品时应该对LCD的优缺点有所了解。所谓"只选对的,不选贵的",首先应该作到"知己知彼",才能选择到满意的产品。
但是从另一方面来说,目前国内乃至国际上都还没有一套完整的针对LCD产品的规范,这也就造成了目前市场上的LCD产品存在标准不统一的问题,使用户在选择LCD产品时容易产生疑惑,甚至受到误导。

LCD及其接口标准

一、LCD的特点及分类
液晶(Liquid Crystal)是一种介于固态和液态之间的物质,是具有规则性分子排列的有机化合物。如果把它加热会呈现透明的液体状态,把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。液晶显示具有以下特点:
>低压微功耗。
>平板型结构,超轻超薄。
>被动显示型,无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳。
>易于彩色化,在色谱上可以非常准确的复现。
>无电磁辐射,对人体安全。

LCD按物理结构可以分为:
1、 扭曲向列型(TN-Twisted Nematic)
2、 超扭曲向列型(STN-Super TN)
3、 双层超扭曲向列型(DSTN-Dual Scan Tortuosity Nomograph)
4、 薄膜晶体管型(TFT-Thin Film Transistor)。
相对于其它几种类型的LCD,TFT型的LCD具有反应速度快、对比度好、亮度高、可视角度大、色彩丰富等特点,因此TFT型已经成为了目前液晶显示器产品方面的绝对主流类型,因此"白皮书"也是主要围绕TFT型LCD来定义的。

二、LCD的接口类型

模拟接口仍然是目前液晶显示器使用最多的接口类型。计算机中运行的都是数字信息,包括图象信息,它们在显示卡上转换成模拟信号,并通过连接线传输到显示器,然后在液晶显示器内部经过模数转换,再在液晶显示器上以数字信号的形式显示。这种方式,一是增加了额外的硬件开销,二是在信号的转换过程中不可避免有损耗,对显示图象质量是有一定影响的。所以,模拟信号接口并不是最适合液晶显示器的。

采用数字接口可以有效的减少信号的损耗和干扰,是最适合液晶显示器的。不过目前LCD的数字接口标准还不统一,提供数字视频接口的显卡和视频输出设备也很少,所以大多数液晶显示器仍然使用模拟信号接口。但可以预测在数字接口标准统一后,提供数字接口的显卡和视频输出设备会越来越多,液晶显示器采用数字接口也将成为必然。

LCD指标分析

1、LCD的尺寸标示
液晶显示器的尺寸标示与CRT显示器不同,液晶显示器的尺寸是以实际可视范围的对角线长度来标示的。尺寸标示使用厘米(cm)单位,或按照惯例使用英寸单位。

2、点距、分辨率
液晶显示器的原理决定了其最佳分辨率就是其固定分辨率,同级别的液晶显示器的点距也是一定的。液晶显示器在全屏幕任何一处点距是完全相同的。
分辨率标示为:水平像素数×垂直像素数。
点距定义为:由一个像素点(包括R、G、B三个子像素)的中心到其相邻像素点中心的距离。
点距也可以通过公式计算得到:点距=物理长度/在这个长度上要显示的点的数目。点距使用毫米(mm)单位。

3、画面失真
与CRT显示器不同,液晶显示器基本不存在线性失真和非线形失真。
在非固定分辨率下,液晶显示器可采用修补点算法实现图像的满屏显示器,但其显示效果会有一些影响,图像的清晰度和逼真度都会有所降低。

4、刷新率
刷新率也叫做垂直扫瞄频率(Refresh Rate),代表一秒钟更新几次画面,单位是赫兹。
对于LCD显示器来说,刷新率并不是一个重要的指标。
就目前产品状况来看,LCD在最佳分辨率下其刷新率都达到了60Hz或更高,在60Hz刷新率下LCD显示器是不会出现闪烁现象的。

5、亮度
一般采用ANSI IT7.215标准推荐的9点取平均值的测量法进行亮度测量,在满屏显示的情况下,测量9点的亮度并取平均值所得即为该LCD的亮度值。


LCD的最大亮度不应低于100 cd/m2。

6、对比度
对比度采用ANSI IT7.215标准中建议的16点测试法进行,在满屏显示的情况下,分别测量8个白块和8个黑块的亮度值,并分别取平均值,两个平均值的比值即为该显示器的对比度。

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就目前的产品状况和用户应用需求来看,LCD的对比度值不应低于100:1。

7、可视角度
液晶显示器的可视角度包括水平可视角度和垂直可视角度两个指标,水平可视角度表示以显示器的垂直法线(即显示器正中间的垂直假想线)为准,在垂直于法线左方或右方一定角度的位置上仍然能够正常的看见显示图象,这个角度范围就是液晶显示器的水平可视角度;同样如果以水平法线为准,上下的可视角度就称为垂直可视角度。一般而言,可视角度是以对比度变化为参照标准的。当观察角度加大时,该位置看到的显示图象的对比度会下降,而当角度加大到一定程度,对比度下降到一定程度时,这个角度就是该液晶显示器的最大可视角。


8、响应时间
液晶显示器的响应时间是指液晶体从暗到亮(上升时间)再从亮到暗(下降时间)的整个变化周期的时间总和。响应时间使用毫秒(ms)单位。就目前LCD显示器产品状况和用户应用需求来看,LCD的响应时间应该在60ms以下。

9、色彩数量
液晶显示器的色彩数量比CRT显示器少,目前多数的液晶显示器的色彩数量为18位色(即262,144色),但可以通过技术手段来模拟色彩显示,达到增加色彩显示数量的目的。
目前的LCD产品均采用了模拟色彩显示的方法,色彩数量一般能够达到16M色以上,但实际色彩表现与CRT显示器相比仍然存在一定的差距。

10、点缺陷
液晶显示器的点缺陷分为:

亮点:在黑屏的情况下呈现的R、G、B点叫做亮点。亮点的出现分为两种情况:
1、在黑屏的情况下单纯的呈现R或者G或者B色彩的点。
2、在切换至红、绿、蓝三色显示模式下,只有在R或者G或者B中的一种显示模式下有白色点,同时在另外两种模式下均有其他色点的情况,这种情况是在同一画素中存在两个亮点。

暗点:在白屏的情况下出现非单纯R、G、B的色点叫做暗点。暗点的出现分为两种情况:
1、在切换至红、绿、蓝三色显示模式下,在同一位置只有在R或者G或者B一种显示模式下有黑点的情况,这种情况表明此画素内只有一个暗点。
2、在切换至红、绿、蓝三色显示模式下,在同一位置上在R或者G或者B中的两种显示模式下都有黑点的情况,这种情况表明此画素内有两个暗点。

坏点:在白屏情况下为纯黑色的点或者在黑屏下为纯白色的点。在切换至红、绿、蓝三色显示模式下此点始终在同一位置上并且始终为纯黑色或纯白色的点。这种情况说明该画素的R、G、B三个子像素点均已损坏,此类点称为坏点。

因此,对于点缺陷可以采用白屏、黑屏以及红、绿、蓝三色显示模式来判断与分析。

11、液晶显示器的环境温度
液晶显示器的使用温度应达到0度-40度范围。
液晶显示器的存储温度应达到-20度-60度范围。

液晶时代,我该如何选择?

一、"LCD适合我吗?"

LCD具有重量轻、体积小、无辐射等许多优势,这一点已经为广大用户所了解了。但是,LCD同样也有其不足之处,例如:目前的LCD在响应时间、可视角度、显示色彩等方面还与CRT显示器有差距,因此我们说用户在选择显示器时首先应该问的一个问题是:"LCD适合我吗?"。

如果您是一个游戏爱好者,或者您经常要用电脑来观赏VCD/DVD影片,而且您对动态画面质量要求也比较高的话,那么LCD就不太适合您了。LCD的响应时间是比较长的,一般都在25-60ms之间,在播放高速动态图像方面往往会让人感觉到有拖尾和残影现象。

如果您是一个从事图形设计工作的人,那么LCD也不适合您。LCD的点距相对比较大,分辨率也是固定不变的,色彩方面也与CRT显示器有一定差距。

如果您需要一台显示器来作演示用,那么LCD也不是最适合您的。LCD的可视角度比较小,在多人观看演示时其效果不佳。

当您搞清楚这些问题之后,您应该结合自己的需求来决定是否应该选择LCD。

二、怎样选择LCD

在用户选择LCD时,除了挑选自己喜欢的外型和功能之外,最应该关心的还是LCD产品的一些性能指标。

1、挑选合适的显示尺寸

我们都知道CRT显示器的尺寸标示与实际的可视尺寸是不一样的。一般来说,标示为17英寸(43.2cm)的CRT显示器其可视尺寸大约是16英寸(40.6cm),15英寸(38.1cm)的CRT显示器的可视尺寸实际上只有13.8英寸(35cm)。

而液晶显示器的尺寸标示方法则有所不同,它是采用实际可视尺寸来标示的,也就是说标示为15英寸(38.1cm)的液晶显示器,其可视尺寸就是15英寸(38.1cm)的。搞清楚这个问题后我们也就明白了,实际上15英寸液晶显示器的可视尺寸是介于15英寸CRT显示器和17英寸CRT显示器之间的。用户可以根据自己的需求选择可视尺寸合适的产品。

2、影响显示效果的一些指标:亮度、对比度

亮度过低会让人感觉画面暗淡,但如果荧幕过亮的话,人眼同样会感觉到不适。目前市场上有许多液晶显示器的最大亮度值很高,但在高亮度值时显示画面的对比度却很低,对于这类产品其最大亮度实际上是没有实用价值的。因此,对于普通用户来说追求更高的亮度指标是没有必要的,挑选液晶显示器时可以在照明良好的室内环境中主观感受其亮度,只要可以满足自己的感官需要就可以了。一般来说100 cd/m2的亮度就基本上达到要求了,而到150 cd/m2 就可以完全满足一般用户的需求了。对于在光照很强的环境中使用液晶显示器或进行室外展示等情况,则对其亮度指标要求很高。一般来说在保证画面显示正常的情况下,亮度应该达到200 cd/m2 以上。

而对比度也是一个很重要的指标,对比度较高的显示器能够更容易的显示生动丰富的色彩,更好的表现图像的立体感和层次感等特性。一般来说,对比度达到100:1时就基本上达到要求了,而达到200:1以上就会有相当不错的表现。对于用户来说应该尽量选择对比度高的液晶显示器产品。

3、影响图像表现的一些指标:色彩数量、响应时间

前面我们说过,LCD的色彩数量相对CRT显示器来说是比较少的。目前的LCD从理论上说只能显示18位色彩,即真正色彩只有26万色左右(262,144色)。而目前绝大多数LCD所标记的支持24位色(16.7M色或16,777,216色)都是通过插值或抖动算法得到的。虽然这种通过算法得到的颜色在实际应用中效果相对要差一些,但毕竟在一定程度上弥补了LCD色彩数量少的缺陷,因此用户在选购LCD时要尽量选择能够支持到24位色(16.7M色或16,777,216色)的产品。[!--empirenews.page--]

响应时间这个指标主要影响的是对动态图像效果, LCD反应时间越短越好,它决定了动态图像播放的连贯性。一般来说人眼要求的视频播放速度不能低于24fps这个阀值,由此经过计算,液晶显示器的整体响应时间至少要低于41.67ms。

目前的中高档LCD的反应时间大多在25~30毫秒左右,这种LCD在观看文本以及视频(例如VCD/DVD)时基本不会出现明显的拖尾现象,但在显示Quake3这种对比强烈,高速动态的画面时,还是会有残影出现的,LCD不适合于游戏玩家的原因也是如此。低档LCD的反应时间大多在40~50毫秒左右,用来做文字处理也足够了。但要注意的是,反应时间包括上升时间和下降时间,部分厂家在"反应时间"处只标明上升或下降时间,误导消费者。因此用户在选择LCD时一定要注意看整体响应时间(整体响应时间=上升时间+下降时间)的值,而且整体响应时间越短越好。

4、影响应用效果的一些指标:可视角度、适用温度、点缺陷

LCD的可视角度比CRT显示器小,因此决定了它在应用中会存在一定的限制。如果从不同的角度来观看显示画面的话,偏离角度较大时所看到的效果会很差。一般来说,目前的液晶显示器的左右可视角度都是对称的,而上下可视角度有可能是不对称的。对于用户来说,可视角度当然是越大越好,但就目前的技术水平来看,液晶显示器的可视角度还无法达到CRT显示器的水平。目前的液晶显示器产品的水平可视角度一般都在100度(即左右各50度)以上,垂直可视角度也都在80度(上下可视角度之和)以上,这一指标已经可以满足普通应用需求了,而120度/100度(水平/垂直)的可视角度会有比较良好的使用效果,如果是用于演示或多用户共同观看则对可视角度有更高的要求。目前已经有不少产品的可视角度达到了160度/160度(水平的左右角度以及垂直的上下角度都是80度)。

值得一提的是对于上下可视角度不同的产品,用户应该根据应用需要来选择。例如上可视角比较大的产品比较适合从偏上方的位置来观察,而下可视角度较大的产品则更适合安放在比较高的位置使用。这一点提醒有特殊应用需求的用户加以考虑。

对于液晶显示器的适用温度问题,首先用户应该搞清楚的是,液晶的状态不是恒久不变的,受热后会呈现透明状液态,冷却时又会结晶出颗粒状混浊固体。所以,周围温度过高或者过低,都会导致液晶出现状态改变,就不能工作了,而且还可能产生不可恢复的损坏。目前的液晶显示器的使用温度基本上都能达到0度-40度的范围,因此对于普通用户来说这不是一个值得关心的问题。但是对于需要在高、低温环境中应用的用户来说就应该特别关注LCD产品的这项指标了。

对于LCD的点缺陷问题,首先我们要说的是在许可的范围内LCD存在几个有问题的像素是合格,但是作为普通消费者来说,理所当然的希望购买的LCD不存在点缺陷。因此用户在挑选LCD时,可以采用白屏、黑屏以及红、绿、蓝三色显示模式来观察是否存在有问题的像素点,尽量选择没有点缺陷的产品。

结束语

随着LCD显示器技术水平和制造工艺的进一步发展,LCD的各项指标也都会有所变化和提高的。对于用户来说,在面对琳琅满目的产品和花花绿绿的广告彩页时一定要仔细分清各种指标和数据,理性消费。

(编辑:xiaoyao)

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