正确认识显示器,显示器工作原理,分类
正确认识显示器

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  到目前为止显示器的概念还没有统一的说法,但对其认识却大都相同,顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。从广义上讲,街头随处可见的大屏幕,电视机的荧光屏、手机、快译通等的显示屏都算是显示器的范畴,但目前一般指与电脑主机相连的显示设备。它的应用非常广泛,大到卫星监测、小至看VCD,可以说在现代社会里,它的身影无处不在,其结构一般为圆型底座加机身,随着彩显技术的不断发展,现在出现了一些其他形状的显示器,但应用不多。作为一个经常接触电脑的人来说,显示器则必须是他要长期面对的,每个人都会有这种感觉,当长时间看一件物体时,眼睛就会感觉特疲劳,显示器也一样,由于它是通过一系列的电路设计从而产生影像,所以它必定会产生辐射,对人眼的伤害也就更大。人们常说电脑直接影响人体健康的三要素是键盘、鼠标、显示器。传统的一字型键盘在使用时要求双手放在字母中间位置,所以使用者不得不紧缩肩膀,悬臂夹紧手臂,使用起来易疲劳,长期使用易造成伤害,鼠标也差不多是这样,聪明的商家看准了这一点,陆续推出了各种人体工学键盘与鼠标,极受欢迎。那么在影响健康的三要素中,最重要的无疑是显示器了,因为您的眼睛直接看着它,如果受到伤害,用多少钱都是无法弥补的,其中的痛苦只能自己承受,所以现在业内出现许多关于降低彩显辐射的标准,如MPRII、 TCO系列等,市场上销售的产品大多数通过以上认证,消费者在选购时一定要认清标志。

显示器分类

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(一)CRT显示器

CRT显示器是一种使用阴极射线管(Cathode Ray Tube)的显示器,阴极射线管主要有五部分组成:电子枪(Electron Gun),偏转线圈(Deflection coils),荫罩(Shadow mask),荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它是目前应用最广泛的显示器之一,CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点,而且现在的CRT显示器价格要比LCD显示器便宜不少。按照不同的标准,CRT显示器可划分为不同的类型。
  (1) 按大小分类
  从十几年前的12英寸黑白显示器到现在19英寸、21英寸大屏彩显,CRT经历了由小到大的过程,现在市场上以14英寸、15英寸、17英寸为主。 1999年,14英寸显示器已逐步淡出市场,15英寸已成为主流。进入99年第三季度后,由于各厂商不断降低17英寸彩显的价格,使得17英寸的市场销量急剧上升,预计在今年会取代15英寸成为市场主流。另外,有不少厂家目前已成功推出19英寸、21英寸大屏幕彩显。如美格的810FD、中强的 EX1200等,但现在这类产品除少量专业人士外,极少有人采用,市场普及率还很低。
  显示器的尺寸
  显像管的尺寸一般所指的是显像管的对角线的尺寸,是指显像管的大小,不是它的显示面积,但对于用户来说,关心的还是他的可视面积,就是我们所能够看到的显像管的实际大小尺寸,单位都是指英寸。一般来说,15英寸显示器,其可视面积一般为13.8英寸,17英寸的显示器,其可视面积一般为16英寸,19英寸的显示器,其可视面积一般为18英寸。
  关于笔记本电脑与液晶显示器,以往的笔记本电脑中都是采用8英寸(对角线)固定大小的LCD显示器,现在,基于TFT技术的桌面系统LCD能够支持14到18英寸的显示面板。因为生产厂商是按照实际可视区域的大小来测定LCD的尺寸,而非像CRT那样由显像管的大小决定,所以一般情况下,15英寸LCD的大小就相当于传统的17英寸彩显的大小。
  (2) 调控方式不同
  CRT显示器的调控方式从早期的模拟调节到数字调节。再到OSD调节走过了一条极其漫长的道路。
  模拟调节是在显示器外部设置一排调节按钮,来手动调节亮度、对比度等一些技术参数。由于此调节所能达到的功效有限,不具备视频模式功能。另外,模拟器件较多,出现故障的机率较大,而且可调节的内容极少,所以目前已销声匿迹。
  数字调节是在显示器内部加入专用微处理器,操作更精确,能够记忆显示模式,而且其使用的多是微触式按钮,寿命长故障率低,这种调节方式曾红极一时。
  数字调节
  OSD调节严格来说,应算是数控方式的一种。它能以量化的方式将调节方式直观地反映到屏幕上,很容易上手。OSD的出现,使显示器得调节方式有了一个新台阶。现在市场上的主流产品大多采用此调节方式,同样是OSD调节,有的产品采用单键飞梭,如美格的全系列产品,也有采用静电感应按键来实现调节,如LG的 795FT。
  (3)显像管种类的不同
  显像管:它是显示器生产技术变化最大的环节之一,同时也是衡量一款显示器档次高低的重要标准,按照显像管表面平坦度的不同可分为球面管、平面直角管、柱面管、纯平管。
  球面管:从最早的绿显、单显到目前的许多14英寸显示器,基本上都是球面屏幕的产品,它的缺陷非常明显,在水平和垂直方向上都是弯曲的。边角失真现象严重,随着观察角度的改变,图像会发生倾斜,此外这种屏幕非常容易引起光线的反射,这样会降低对比度,对人眼的刺激较大,这种显像管退出市场只是早晚的事。
  平面直角显像管:这种显像管诞生于1994年,由于采用了扩张技术,因此曲率相对于球面显像管较小,从而减小了球面屏幕上特别是四角的失真和反光现象,配合屏幕涂层等新技术的采用,显示器的质量有较大提高。一般情况下,其曲率半径大于2000毫米,四个角都是直角,目前大部分主流产品仍采用这种显像管。如爱国者的700A Plus 17英寸平面直角显示器,该产品采用新一代结合超合金荫罩技术的超黑晶显像管,在显像管内部加入了黑色颗粒,能有效地过滤各发光点的杂散光,使显示器的透明度提高46%,色彩还原逼真,显示对比度强烈、画面亮丽清晰,加之采用最新的防眩光抗静电涂层,外界光线的干扰被降至极低,确保了显示效果完美出众。 700A Plus最高分辨率为1280X1024,在1024X768的分辨率下可提供高达85Hz的刷新率。所以可以轻松地支持高清晰度画面。由此可见平面直角管还会在主流市场上持续一段时间。
  柱面管:这是刚推出不久的一种显像管,以索尼公司的Trinitron(特丽珑)和三菱公司的(Diamondtron)钻石珑为代表。柱面显像管采用栅式荫罩板,在垂直方向上已不存在任何弯曲,在水平方向上还略有一点弧度,但比普通显像管平整了许多,就目前常见的柱面管而言又可分为单枪三束和三枪三束管。特丽珑是采用了Sony的单枪三束技术。将红、绿、蓝三个原本独立的电子枪有机地融为一体,聚焦更加准确,其荧光粉也排列成垂直跨跃整个屏幕的直条状,这种结构因消除了纵向点距,电子束的穿透率比普通CRT提高了30%左右,所以亮度高、色彩亮丽饱满。当然由于条栅间没有横向间隔,仅上下固定会导致条栅的抖动及不牢固,所以Sony公司使用了水平的固定线,15英寸1根,17英寸2根。这就是为什么有的用户在使用特丽珑产品时会发现屏幕有不发光的水平暗线的原因。MAG XJ770T应算是采用特丽珑显像管的代表产品。除采用特丽珑显像管外,该产品还采用了美格独步全球的视觉增强引擎——黄金眼,可根据用户需要转换不同的情景模式,调节方便快捷。
  三菱的钻石珑采用的是三枪三束技术,由三个不同的电子枪分别打出红、绿、蓝三个电子束,由于显示器的表面不可能与电子枪是一个同心的曲面,所以必然会导致屏幕边角的失真,屏幕四周的聚焦不如中心清楚,针对这一情况,三菱公司采用了四倍动态聚焦电子枪,通过四组透镜调整边角失真现象,使屏幕四周的聚焦准确清晰。由于钻石珑采用了高稠密间隙格栅,所以同特丽珑一样也有一至两条的水平暗线,帝卡威的GA387使用的就是钻石珑显像管。0.25mm栅距,在 1280X1024的分辨率下可达到89Hz的刷新频率,带宽158MHz,并可提供强大的OSD调节功能。
  纯平面显像管:显示器的纯平化无疑是CRT彩显今后发展的主题,自1998年三星、Sony、LG等公司就先后推出真正平面的显像管。但直到 1999年才成为显示器发展的重头戏。这种显像管在水平和垂直方向上均实现了真正的平面,使人眼在观看时的聚焦范围增大,失真反光都被减少到了最低限度,因此看起来更加逼真舒服。目前市场上的纯平面显像管有Sony的平面珑,LG的未来窗,三星的丹娜以及三菱的纯平面钻石珑等。
  我们知道,显像管的内部磷光层与外层之间有一层玻璃相隔,电子枪打出的电子束再透过玻璃,由于光的折射就会产生扭曲现象,在看到之后就会产生很强的内凹感。现在Sony平面珑的内部磷光层不再是纯平的,而是根据人眼的视觉误差计算出最佳弯曲率,通过玻璃反射后,使发光点与人的视线恰好融为一条直线,从而消除了内凹现象。
  使用这款显像管的产品很多,MAG 796FD就是其中之一,该产品采用0.24mm的超精细特丽珑栅距。视频带宽高达203MHz,最大分辨率1600×1200,行频30—100KHz 场频50—160Hz同770T一样。
  中强(CTX)采用全平面特丽珑技术的极平系列显示器CTXPR711F,最大分辨率1600×1200,支持高密度电子枪及聚焦椭圆,修正技术可产生光点,0.24mm光栅距,配合新型电路设计,令画面细致异常,其行频30—95Hz。场频50—160Hz带宽202.5MHz,同样通过严格的 TCO认证。
  索尼的E200同样采用了全平面特丽珑显像管,0.24mm超微细光栅距。最高分辨率1600×1200,行频30—85KHz,场频48—120Hz。1280×1024时可达到75Hz的刷新频率。
  ADI近期主推的G710是采用纯平面特丽珑显像管的17英寸彩显之一,其显示面积达到16英寸。0.24mm光栅距,在75hz的刷新频率下达到1600×1200的分辨率,支持功能完善的OSD调节,该款产品也通过TCO认证。
  LG的未来窗是最早推向市场的纯平面产品。该产品没有采用荫栅式结构,而是采用了沟状拉伸式荫罩板,减少了垂直方向上对电子束的阻碍,该显像管还采用了4 倍动态电子枪,弥补了非动态电子枪及普通动态电子枪的不足,能够减少光点的垂直长度,从而消除摩尔纹的产生,并提高光点的水平长度,以防止屏幕四个边角处的水平分辨率降低,其代表产品LG 795FT。795FT,最大可视面积16.02英寸,0.24mm沟状点距,最大分辨率1600×1200,行频30—96KHz,场频50— 160Hz,带宽203MHz,通过TCO认证。
  三菱的平面显示管在保持原钻石珑优点的基础上,做了许多改进。其表面采用高透光性能的光学镀膜,防静电涂层处理,最新设计的改进型P-NXPBF精确动态聚焦电子枪进一步提高了全屏聚焦特性,使图象更加细腻清晰,内置的数字信号处理器能够产生标准的波形。对直线信号产生弯曲的畸变现象从几何特性上进行补偿。其独有的玻璃强化工艺使钻石珑玻壳比传统玻壳重量减轻了10%,而强度得到极大提高。钻石珑系列显像管玻壳的正面屏幕玻璃的厚度之薄已制作到可以对产生的视觉误差达到忽略不计的程度。此外,三菱公司为了提高CRT的寿命和亮度,采用在阴极氧化钪真空喷镀钨涂层工艺,不但延长了CRT的寿命,而且使阴极电流强度比传统工艺制作的阴极电流强度提高了2倍,PROT710显示器是三菱在主流领域的主打产品,采用的就是纯平面钻石珑显像管,0.25mm栅距,最高分辨率1600X1200。这时可提供65Hz的刷新频率,不过建议您使用1280X1024的分辨率,这时可提供高达75Hz的刷新频率,其视频带宽达到130MHz。
  IFT丹娜纯平面显像管是三星的杰作,所谓IFT,就是真正平面的意思。这种显像管采用了屏幕外表面为平面,内表面为球形曲面的补偿技术,以便避免光流折射造成的图像凹陷。内表面曲率的确定根据Snell公式的计算确定每一点的位置,内面向外凸,屏幕中央玻璃薄,边缘玻璃厚,画面从垂直到水平方向上都是平的。表面涂层采SmartIII (超级磷光涂层)技术,使显示器的对比度提高了45%以上,增加了30%以上的亮度,以至于表现出来的图像也更加细腻,色彩更加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眼睛更加轻松,其主打产品900ITF 700IFT是丹娜显像管的“宠儿”,这两款显示器除尺寸上前者为19英寸后者为17英寸外,其他技术指标完全一样,0.24mm点距,在76Hz的刷新频率下最大分辨率可达1600X1200,其最大带宽205MHz,行频30—96KHz,场频50—160Hz,可支持9300K到 5000K的色温调节,与苹果机联用时,可达到在75Hz的刷新频率下1280×1024的分辨率。
(二)LCD显示器
LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称,LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多,但是价钱较其贵。

LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物,它利用了液晶的电光效应,通过电路控制液晶单元的透射率及反射率,从而产生不同灰度层次及多达1670万种色彩的靓丽图像。LCD投影机的主要成像器件是液晶板。LCD投影机的体积取决于液晶板的大小,液晶板越小,投影机的体积也就越小。
  根据电光效应,液晶材料可分为活性液晶和非活性液晶两类,其中活性液晶具有较高的透光性和可控制性。液晶板使用的是活性液晶,人们可通过相关控制系统来控制液晶板的亮度和颜色。与液晶显示器相同,LCD投影机采用的是扭曲向列型液晶。LCD投影机的光源是专用大功率灯泡,发光能量远远高于利用荧光发光的CRT投影机,所以LCD投影机的亮度和色彩饱和度都高于CRT投影机。LCD投影机的像元是液晶板上的液晶单元,液晶板一旦选定,分辨率就基本确定了,所以LCD投影机调节分辨率的功能要比CRT投影机差。
  LCD投影机按内部液晶板的片数可分为单片式和三片式两种,现代液晶投影机大都采用3片式LCD板。三片式LCD投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组后会聚到分色镜组,红色光首先被分离出来,投射到红色液晶板上,液晶板“记录”下的以透明度表示的图像信息被投射生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上,形成图像中的绿色光信息,同样蓝色光经蓝色液晶板后生成图像中的蓝色光信息,三种颜色的光在棱镜中会聚,由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。LCD投影机体积较小、重量较轻,制造工艺较简单,亮度和对比度较高,分辨率适中,现在LCD投影机占有的市场份额约占总体市场份额的70%以上,是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。
  (1) LCD的工作原理
我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性,但是如果这些分子是长形的(或扁形的),它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体,而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”,又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生,我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年,由奥地利植物学家Reinitzer发现的,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。一般最常用的液晶型态为向列型液晶,分子形状为细长棒形,长宽约1nm~10nm,在不同电流电场作用下,液晶分子会做规则旋转90度排列,产生透光度的差别,如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别,依此原理控制每个像素,便可构成所需图像。
  1. 被动矩阵式LCD工作原理
  TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同,不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例,向大家介绍其结构及工作原理。
  在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中,通常是由两片大玻璃基板,内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板,它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片,有规律地制作在一块大玻璃基板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024,则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。 每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管,彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽,上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。在同一层内,液晶分子的位置虽不规则,但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面,在不同层之间,液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中,邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向,与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列,而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒,并与驱动IC、控制IC与印刷电路板相连接。
  在正常情况下光线从上向下照射时,通常只有一个角度的光线能够穿透下来,通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中,再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出,形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板,这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时,由于受到外界电压的影响,液晶会改变它的初始状态,不再按照正常的方式排列,而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态,结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时,液晶是在它的初始状态,会把入射光的方向扭转90度,因此让背光源的入射光能够通过整个结构,结果在显示屏上出现白色。为了达到在面板上的每一个独立像素都能产生你想要的色彩,多个冷阴极灯管必须被使用来当作显示器的背光源。
  2. 主动矩阵式LCD工作原理
  TFT-LCD液晶显示器的结构与TN-LCD液晶显示器基本相同,只不过将TN-LCD上夹层的电极改为FET晶体管,而下夹层改为共通电极。
  TFT-LCD液晶显示器的工作原理与TN-LCD却有许多不同之处。TFT-LCD液晶显示器的显像原理是采用“背透式”照射方式。当光源照射时,先通过下偏光板向上透出,借助液晶分子来传导光线。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极,在FET电极导通时,液晶分子的排列状态同样会发生改变,也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是,由于FET晶体管具有电容效应,能够保持电位状态,先前透光的液晶分子会一直保持这种状态,直到FET电极下一次再加电改变其排列方式为止。
3.从液晶显示器的结构来看
无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。LCD由两块玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。
  背光板发出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液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极分为行和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压而改变液晶的旋光状态,液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
  液晶显示技术也存在弱点和技术瓶颈,与CRT显示器相比亮度、画面均匀度、可视角度和反应时间上都存在明显的差距。其中反应时间和可视角度均取决于液晶面板的质量,画面均匀度和辅助光学模块有很大关系。
  对于液晶显示器来说,亮度往往和他的背板光源有关。背板光源越亮,整个液晶显示器的亮度也会随之提高。而在早期的液晶显示器中,因为只使用2个冷光源灯管,往往会造成亮度不均匀等现象,同时明亮度也不尽人意。一直到后来使用4个冷光源灯管产品的推出,才有很大的改善。
  信号反应时间也就是液晶显示器的液晶单元响应延迟。实际上就是指的液晶单元从一种分子排列状态转变成另外一种分子排列状态所需要的时间,响应时间愈小愈好,它反应了液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度,即屏幕由暗转亮或由亮转暗的速度。响应时间越小则使用者在看运动画面时不会出现尾影拖拽的感觉。有些厂商会通过将液晶体内的导电离子浓度降低来实现信号的快速响应,但其色彩饱和度、亮度、对比度就会产生相应的降低,甚至产生偏色的现象。这样信号反应时间上去了,但却牺牲了液晶显示器的显示效果。有些厂商采用的是在显示电路中加入了一片IC图像输出控制芯片,专门对显示信号进行处理的方法来实现的。IC芯片可以根据VGA输出显卡信号频率,调整信号响应时间。由于没有改变液晶体的物理性质,因此对其亮度、对比度、 色彩饱和度都没有影响,这种方法的制造成本也相对较高。
  由上便可看出,液晶面板的质量并不能完全代表液晶显示器的品质,没有出色的显示电路配合,再好的面板也不能做出性能优异的液晶显示器。随着LCD产品产量的增加、成本的下降,液晶显示器会大量普及。
  (2) LCD的主要技术参数
  1 对比度
  LCD制造时选用的控制IC、滤光片和定向膜等配件,与面板的对比度有关,对一般用户而言,对比度能够达到350:1就足够了,但在专业领域这样的对比度平还不能满足用户的需求。相对CRT显示器轻易达到500:1甚至更高的对比度而言。只有高档液晶显示器才能达到这样如此程度,由于对比度很难通过仪器准确测量,所以挑的时候还是要自己亲自去看才行。
  提示:对比度很重要,可以说是选取液晶的一个比亮点更重要的指标,当你了解到你的客户买的液晶是用来娱乐看影碟,你们就可以强调对比度比无坏点更重要,我们在看流媒体时,一般片源亮度不大,但要看出人物场景的明暗对比,头发丝灰到黑的质感变化,就要靠对比度的高低来显现了.优派的VG和VX一直强调对比度的指标,VG910S是1000:1的对比度,我们当时拿这款和三星的一款用双头显卡对比测试,三星液晶就明显比不过,大家有兴趣可以试试.测试软件中的256级灰度测试中在平视时能看清楚更多的小灰格即是对比度好!
  2 亮度
  LCD是一种介于固态与液态之间的物质,本身是不能发光的,需借助要额外的光源才行。因此,灯管数目关系着液晶显示器亮度。最早的液晶显示器只有上下两个灯管,发展到现在,普及型的最低也是四灯,高端的是六灯。四灯管设计分为三种摆放形式:一种是四个边各有一个灯管,但缺点是中间会出现黑影,解决的方法就是由上到下四个灯管平排列的方式,最后一种是“U”型的摆放形式,其实是两灯变相产生的两根灯管。六灯管设计实际使用的是三根灯管,厂商将三根灯管都弯成“U”型,然后平行放置,以达到六根灯管的效果。
  提示:亮度也是一个比较重要的指标,越亮的液晶给人很远一看,就从一排液晶墙中脱颖而出,我们在CRT中经常见到的高亮技术(优派叫高亮,飞利浦叫显亮,明基叫锐彩)都是通过加大阴罩管的电流,轰击荧光粉,产生更亮的效果,这样的技术,一般是以牺牲画质,和显示器的寿命来换取的,所有采用此类技术的产品在缺省状态下都是普亮的,总要按个钮才能实行,按一下3X亮玩游戏;再按一变成5X亮看影碟,他细一看都变糊了,要看文本还得老实的回到普通的文本模式,这样的设计其实就是让大家不要常用高亮.LCD显示亮度的原理和CRT不一样,他们是靠面板后面的背光灯管的亮度来实现的.所以灯管要设计的多,发光才会均匀.早期卖液晶时和别人说液晶是三根以是很牛的事了,但当时奇美CRV,就搞出了一个六灯管技术,其实也就是把三管弯成了”U”型,变成了所谓的六根;这样的六灯管设计,加上灯管发光本身就很强,面板就看到很亮,这样的代表作在优派中以VA712为代表;但所有高亮的面板都会有一个致命伤,屏会漏光,这个术语一般人很少提及,编者个人认为他很重要,漏光是指在全黑的屏幕下,液晶不是黑的,而是发白发灰.所以好的液晶不要一味的强调亮度,而是要多强调对比度,优派的VP和VG系列就是不讲亮度,讲对比度的产品!
  3 信号响应时间
  响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反应速度,也就是液晶由暗转亮或由亮转暗的反应时间,通常是以毫秒(ms)为单位。要说清这一点我们还要从人眼对动态图像的感知谈起。人眼存在“视觉残留”的现象,高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。动画片、电影等一直到现在最新的游戏正是应用了视觉残留的原理,让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示,便形成动态的影像。人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张,这也是电影每秒24帧播放速度的由来,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于40ms。这样,对于液晶显示器来说,响应时间40ms就成了一道坎,低于40ms的显示器便会出现明显的画面闪烁现象,让人感觉眼花。要是想让图像画面达到不闪的程度,则就最好要达到每秒60帧的速度。
  我用一个很简单的工式算出相应反应时间下的每秒画面数如下:
  响应时间30ms=1/0.030=每秒约显示 33 帧画面
  响应时间25ms=1/0.025=每秒约显示 40 帧画面
  响应时间16ms=1/0.016=每秒约显示 63 帧画面
  响应时间12ms=1/0.012=每秒约显示 83 帧画面
  响应时间8ms=1/0.008=每秒约显示 125 帧画面
  响应时间4ms=1/0.004=每秒约显示 250 帧画面
  响应时间3ms=1/0.003=每秒约显示 333 帧画面
  响应时间2ms=1/0.002=每秒约显示 500 帧画面
  响应时间1ms=1/0.001=每秒约显示1000 帧画面
  提示:通过上面的内容我们了解到了响应时间与画面帧数的关系。由此看来响应时间是越短越好。当时液晶市场刚启动时响应时间最低的接受范围是35ms,主要是以EIZO为代表的产品,后来明基的FP系列推出来到25毫秒,从33帧到40帧基本上感觉不出来,真正有质的变化是16MS,每秒显示63帧,以能应付电影,一般游戏的要求,所以到现在为止16MS也不算过时,随着面板技术的提高,明基和优派就开始了速度之争,优派从8MS,4毫秒一直发布到1MS,可以说1MS是LCD速度之争的终节者。对于游戏发烧友来说快1MS就意味意CS的枪法会更准,至少是心理上是这样的,这样的客户就要推荐VX系列显示器.但大家销售时要注意灰度响应,全彩响应的文字区别,有时可能灰阶8MS和全彩5MS说的是一个意思,就和我们以前卖CRT时,我们说点距是.28,LG就非要说他的是.21,水平点距却忽略不谈,其实两面者说的是一个意思,现在近期LG又搞出来一个锐度达1600:1,这也是一个概念的炒作,大家用的屏基本上就哪几家,哪会只有LG一家做到1600:1,而大家都停留在450:1的水平呢?一说消费者就明折了锐度和对比度的意思了,好比是AMD的PR值一样,没有实质意义.
  4 可视角度
  LCD的可视角度是一个让人头疼的问题,当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后,输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的,所以从某一个较大的角度观看液晶显示器时,便不能看到原本的颜色,甚至只能看到全白或全黑。为了解决这个问题,制造厂商们也着手开发广角技术,到目前为止有三种比较流行的技术,分别是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。
  TN+FILM这项技术就是在原有的基础上,增加一层广视角补偿膜。这层补偿膜可以将可视角度增加到150度左右,是一种简单易行的方法,在液晶显示器中大量的应用。不过这种技术并不能改善对比度和响应时间等性能,也许对厂商而言,TN+FILM并不是最佳的解决方案,但它的确是最廉价的解决方法,所以大多数台湾厂商都用这种方法打造15寸液晶显示器。
  IPS(IN-PLANE -SWITCHING,板内切换)技术,号称可以让上下左右可视角度达到更大的170度。IPS技术虽然增大了可视角度,但采用两个电极驱动液晶分子,需要消耗更大的电量,这会让液晶显示器的功耗增大。此外致命的是,这种方式驱动液32液晶显示器晶分子的响应时间会比较慢。
  MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT,多区域垂直排列)技术,原理是增加突出物来形成多个可视区域。液晶分子在静态的时候并不是完全垂直排列,在施加电压后液晶分子成水平排列,这样光便可以通过各层。MVA技术将可视角度提高到160度以上,并且提供比IPS和TN+FILM更短的响应时间。这项技术是富士通公司开发的,目前台湾奇美(在大陆奇丽是奇美的子公司)和台湾友达获得授权使用此技术。优派的VX2025WM即是此类面板的代表作,水平,垂直可视角度均为175度,基本无视觉死角,并且还承诺无亮点;可视角度分为平行和垂直可视角度,水平角度是以液晶的垂直中轴线为中心,向左和向右移动,可以清楚看到影像的角度范围。垂直角度是以显示屏的平行中轴线为中心,向上和向下移动,可以清楚看到影像的角度范围。可视角度以“度”为单位,目前比较常用的标注形式是直接标出总水平、垂直范围,如:150/120度,目前最低的可视角度为120/100度(水平/垂直),低于这个值则不能接受,最好能达到150/120度以上。
  液晶显示器具有图像清晰精确、平面显示、厚度薄、重量轻、无辐射、低能耗、工作电压低等优点。
  (3) LCD的特点
  低压微功耗
  平板型结构
  被动显示型(无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳)
  显示信息量大(因为像素可以做得很小)
  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,利于信息保密)
  长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题,因此寿命极长,但是液晶背光寿命有限,不过背光部分可以更换)

(三)LED显示器
  LED显示屏(LED panel):LED就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
  LED的技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。最初,LED只是作为微型指示灯,在计算机、音响和录像机等高档设备中应用,随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步,LED显示器正在迅速崛起,近年来逐渐扩展到证券行情股票机、数码相机、PDA以及手机领域。
  LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体,以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点,成为最具优势的新一代显示媒体,目前,LED显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等,可以满足不同环境的需要。
  LED显示器结构及分类
  通过发光二极管芯片的适当连接(包括串联和并联)和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器,而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。
  (1)LED显示器结构
   基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图12排列而成的。可实现0~9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等
   1.反射罩式数码管一般用白色塑料做成带反射腔的七段式外壳,将单个LED贴在与反射罩的七个反射腔互相对位的印刷电路板上,每个反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在装反射罩前,用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线,在反射罩内滴入环氧树脂,再把带有芯片的印刷电路板与反射罩对位粘合,然后固化。
   反射罩式数码管的封装方式有空封和实封两种。实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂,较多地用于一位或双位器件。空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜,为提高器件的可靠性,必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶,这还可以提高光效率。这种方式一般用于四位以上的数字显示(或符号显示)。
   2.条形七段式数码管属于混合封装形式。它是把做好管芯的磷化镓或磷化镓圆片,划成内含一只或数只LED发光条,然后把同样的七条粘在日字形“可伐”框上,用压焊工艺连好内引线,再用环氧树脂包封起来。
   3.单片集成式多位数字显示器是在发光材料基片上(大圆片),利用集成电路工艺制作出大量七段数字显示图形,通过划片把合格芯片选出,对位贴在印刷电路板上,用压焊工艺引出引线,再在上面盖上“鱼眼透镜”外壳。它们适用于小型数字仪表中。
   4.符号管、米字管的制作方式与数码管类似。
   5.矩阵管(发光二极管点阵)也可采用类似于单片集成式多位数字显示器工艺方法制作。
  (2)LED显示器分类
   1.按字高分:笔画显示器字高最小有1mm(单片集成式多位数码管字高一般在2~3mm)。其他类型笔画显示器最高可达12.7mm(0.5英寸)甚至达数百mm。
   2.按颜色分有红、橙、黄、绿等数种。
   3.按结构分,有反射罩式、单条七段式及单片集成式。
   4.从各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。
  (3)LED显示器的参数
  由于LED显示器是以LED为基础的,所以它的光、电特性及极限参数意义大部分与发光二极管的相同。但由于LED显示器内含多个发光二极管,所以需有如下特殊参数:
  1.发光强度比
  由于数码管各段在同样的驱动电压时,各段正向电流不相同,所以各段发光强度不同。所有段的发光强度值中最大值与最小值之比为发光强度比。比值可以在1.5~2.3间,最大不能超过2.5。
  2.脉冲正向电流
  若笔画显示器每段典型正向直流工作电流为IF,则在脉冲下,正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小,脉冲正向电流可以越大。

(四)等离子显示器
  PDP(Plasma Display Panel,等离子显示器)是采用了近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新一代显示设备。
  (1)成像原理:
  等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室,通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光,然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝3色荧光体发出肉眼能看到的可见光,以此成像。
  (2)等离子显示器的优越性:
  厚度薄、分辨率高、占用空间少且可作为家中的壁挂电视使用,代表了未来电脑显示器的发展趋势。
  (3)等离子显示器的特点:
  1.亮度、高对比度
  等离子显示器具有高亮度和高对比度,对比度达到500;1,完成能满足眼睛需求;亮度也很高,所以其色彩还原性非常好。
  2.纯平面图像无扭曲
  等离子显示器的RGB发光栅格在平面中呈均匀分布,这样就使得图像即使在边缘也没有扭曲的现象发生。而在纯平CRT显示器中,由于在边缘的扫描速度不均匀,很难控制到不失真的水平。
  3.超薄设计、超宽视角
  由于等离子技术显示原理的关系,使其整机厚度大大低于传统的CRT显示器,与LCD相比也相差不大,而且能够多位置安放。用户可根据个人喜好,将等离子显示器挂在墙上或摆在桌上,大大节省了房间,及整洁、美观又时尚。
  4.具有齐全的输入接口
  为配合接驳各种信号源,等离子显示器具备了DVD分量接口、标准VGA/SVGA接口、S端子、HDTV分量接口(Y、Pr、Pb)等,可接收电源、VCD、DVD、HDTV和电脑等各种信号的输出。
  5.环保无辐射
  等离子显示器一般在结构设计上采用了良好的电磁屏蔽措施,其屏幕前置环境也能起到电磁屏蔽和防止红外辐射的作用,对眼睛几乎没有伤害,具有良好的环境特性。
  6.与CRT和LCD的对比
  等离子显示器比传统的CRT显示器具有更高的技术优势,主要表现在以外下几个方面:
  1.等离子显示器的体积小、重量轻、无辐射
  2.由于等离子各个发射单元的结构完全相同,因此不会出现显像管常见的图像的集合变形
  3.等离子屏幕亮度非常均匀,没有亮区和暗区;而传统显像管的屏幕中心总是比四周亮度要高一些
  4.等离子不会受磁场的影响,具有更好的环境适应能力
  5.等离子屏幕不存在聚集的问题。因此,显像管某些区域因聚焦不良或年月日已久开始散焦的问题得以解决,不会产生显像管的色彩漂移现象
  6.表面平直使大屏幕边角处的失真和颜色纯度变化得到彻底改善,高亮度、大视角、全彩色和高对比度,是等离子图像更加清晰,色彩更加鲜艳,效果更加理想,令传统CRT显示器叹为观止
  等离子显示器比传统的LCD显示器具有更高的技术优势,主要表现在以外下几个方面:
  7.等离子显示亮度高,因此可在明亮的环境之下欣赏大幅画面的影像
  8.色彩还原性好,灰度丰富,能够提供格外亮丽、均匀平滑的画面
  9.对迅速变化的画面响应速度快,此外,等离子平而薄的外形也使得其优势更加明显