液晶显现器在显现器商场的干流。许多用户在装机或晋级的时分,有期望选购一台液晶显现器。可是厂商的夸张宣扬,和不正确的小道消息经常会影响到顾客的正确判别。在此笔者撰写了一个关于液晶显现器技能的系列文章,期望咱们对它有个正确而完好的知道。
CRT的坏处
CRT显现器技能诞生于100多年曾经,早在计算机创造曾经它便广泛的运用在各种领域。今日CRT仍然是十分强壮的技能。它的完成原理十分简略,而且制作所运用的原资料也十分廉价。它能够安稳而实在的显现高分辨率的图画。不管它有多好,CRT显现器的缺点也是众所周知的。
高功耗
单一电子枪结构不容易聚集,会使图形歪曲
易受周围磁场影响,色彩失真
风险的高电压电路,电磁辐射
体积太大
因为资料的电器和物理特性的约束,CRT显现器的性能目标现已很难再有较大起伏的进步。咱们现在运用的CRT显现器的根本原理仍是100多年曾经创造的。研讨人员开端从头规划新的显现器技能,平板显现器(flat panel display)由此诞生。可是平板显现器要全面替代CRT显现器仍是一个适当长的时刻。商场分析家指出到2004年平板显现器出货量只是占整个显现器商场的50%。
液晶显现器(Liquid crystal displays)
19世纪澳大利亚的植物学家弗里德里克初次发现了液晶。尔后不久德国物理学家,奥托•莱曼发现了液晶的物理特性。
液晶几乎是通明的物质,它有着近乎在液体与固体之间的特性。当液晶的分子有次序的摆放在一起时它就出现固体的特性,光线能够直接穿过它。在60年代科学家们发现能够用通电的办法改动液晶分子的摆放次序,液晶资料就出现液体的性质。这时液晶资料对光线穿透有按捺作用。能够经过这种办法操控液晶分子的透光率。
直到1971年中,液晶显现器才杀入这个领域。今日液晶现已深化到了微型摄像机、数码相机、显现器等各种图画显现产品中。许多人都信任LCD是最有期望的显现技能,它终究会替代CRT显现器。因而相关的液晶技能也得到了大力发展,今日的产品现已不再像早年那样蠢笨了,美丽的色彩替代了单色对错。无疑超薄的平板屏幕技能被首要运用于笔记本和掌上电脑领域。尽管同归于液晶显现的领域,可是他们有两种显现办法:
低成本的DSTN(dual-scan twisted nematic,双扫描螺旋液晶)技能
高画质的TFT(thin film transistor,薄膜晶体管)技能
液晶显现原理
LCD能够说是一种光线传送技能。其原理是经过一个有源滤波器来调整固定强度的布景光线穿过液晶,从而使液晶板上能够显现出不同的图形。经过对白色光线的简略过滤,得到红、绿、蓝的根本原色,这就能构成显现的根本元素——象素。
大多数液晶资料在天然状态下都是一种分子化合物。液晶依照分子结构摆放的不同分为三种:粘土状的Smectic液晶,细柱形的Nematic液晶和软胶胆固醇状的Cholestic液晶。这三种液晶的物理特性各不相同,而第二类的细柱形的Nematic液晶最适于用来制作液晶显现器。
液晶分子会沿着一条中轴平行的摆放。为了能够操控分子的列队让他们坚持必定的次序,人们让液晶分子依附于更大一些的沟槽状板的外表。液晶分子能够沿着沟槽滑动,在接触到沟槽的外表后会沿着沟槽的方向次序摆放。因而假如沟槽之间严密的平行,那么液晶分子的列队也能够严密的平行。
LCD就像三明治相同,液晶夹在两块精密的沟槽板之间,两个沟槽的方向相互坚持90度的笔直。假如其间一个沟槽面板中的沟槽是依照南北方向并行摆放的,那么与它相对应的另一快沟槽板中的沟槽就是依照东西方向并行摆放的。在两块沟槽板中的液晶层被强破歪曲为90度摆放。光线能够穿过分子行列和被歪曲90度的液晶层。
尔后美国无线电公司(RCA)发现电压能够作用于液晶。电压能够使液晶分子从头摆放,而且能够按捺某些光线的经过。LCD显现图画需求依托偏振滤光器和光源。天然的光谱能够向任何的视点发散。偏振滤光器能够简略的操控光谱的发散方向。
当上下两个沟槽板外表之间呈必定的视点时,液晶跟着两个不同方向的外表进行摆放,就会发生歪曲。成果就是这个歪曲了的螺旋状液晶层,使穿过它的光线也发生了歪曲。假如电流经过液晶,一切的分子将会依照电流的方向进行摆放,这样就会将某些波段光线的改变。假如将一个偏振滤光器放置在液晶层的上外表,改变的光线就能够被复原了,而没有发生改变的光线将被阻止。经过这一进程液晶屏幕便能把白色光线过滤成其他色彩,终究在屏幕上出现出美丽的色彩。
LCD的显现特色
LCD有许多先进的特性,当然LCD也有许多不足之处,比方狭隘的可视视点,可显现的色彩数等等。
CRT显现器在额定带宽的规模内,能够作业在多种分辨率方法中。经过对电子枪聚集的调理,能够缩放屏幕显现的面积。而一台LCD平板显现器中的液晶单元的数量是固定不变的。实际上,运用一切的液晶单元在全屏方法下,它只是能够显现一种分辨率。可是它能够经过联合相邻的液晶单元的方法,显现更低的分辨率。例如一台最大分辨率为1024X768的LCD显现器,它能够显现640X480的分辨率,可是这样屏幕上只是运用了66%的液晶单元。大多数LCD显现器能够经过联合象素的方法,下降屏幕的分辨率。可是这种技能更适合显现精密的相片,关于文本和简略的图形来说它的显现作用并不抱负。比方经过额定补偿的象素,会在文字的边缘发生一些锯齿和赝象。为了得到更为明晰锋利的文本和图形,研讨人员创造了反锯齿(anti-aliasing)技能。它能够智能的对要显现的文本进行象素填充。可是现在不是一切的LCD显现器都支撑这项技能,它也需求硬件和软件的联合支撑。
当然支撑多种分辨率并不能算是LCD显现器的一项长处。它表现出的无歪曲的画面更像是一副风景画,这种肖像方法才是平板显现器的一项严重的长处。一般CRT的显现器因为显像管的制作工艺的约束,在没有纯平显现器的年代,那些灯泡相同的“鼓肚儿”屏幕让从事平面规划的专业人员大伤脑筋。在90年代中期,平板显现器技能渐渐的完善起来,今日这项技能现已得到了全世界的显现器和笔记本厂商的认可。LCD显现器现已融会到许多计算机的运用中,比方文字处理,Web和图片阅读。而且它好像现已成为了一台先进的多媒体电脑的标准装备。在Windows XP中的“我的电脑”图标现已明晰的告知顾客,Windows现已进入了液晶年代。有更多的软件从编码底层开端对LCD显现器做了优化。从2000年头,许多平板显现器厂商都开端支撑SXGA显现标准。SXGA是十分风趣的标准,它运用5:4的屏幕高宽比,不同于其他的显现分辨率标准,它的分辨率为1280X1024,这是十分共同而时髦的Web阅读办法。水平分辨率为1280,许多网站都支撑这一标准,这样能够在一个屏幕内容下更多的信息。
不同于CRT显现器,LCD运用对角线测量法来表明屏幕的可见区域面积。因为运用这样的测量法屏幕的可视面积不会像CRT显现器那样,和标称的面积相差太多。相同标称尺度的显现器中,CRT与LCD大约相差3英寸。
早在1999年,许多TFT技能的领导厂商就现已研制出了18.1英寸的超大屏幕液晶显现器,它的分辨率为1280×1024。
LCD显现器就没有聚集的问题,它相同能够显现出锋利的图画。它的每一个液晶单元都是一个相对独立的开关。因而用LCD来显现文本字符十分的明晰。CRT显现器是以整个屏幕为单位改写显现的内容。这样就需求到达很高的改写速率,人眼才不会感到屏幕的闪耀。LCD则不需求不断的对整个屏幕进行改写。为什么LCD显现器并不存在闪耀问题呢?其实LCD显现器上的每一个液晶单元都是独立改写的。因而显现图画时的改写率会比标准的85MHz无闪耀标准低许多,大约在40~60MHz之间。可是你的眼睛决不会在这种改写率下感觉到整个屏幕的闪耀。
相反,LCD中一个或许多个液晶单元或许存在缺点。就以1024×768分辨率的显现器为例,每一个象素由3个液晶单元组成(红、绿、蓝)。一切液晶单元的总和大约为240万个(1024x768x 3 =2,359,296)。最严厉的制作工艺技能也不能确保每一个液晶单元都作业杰出。许多LCD显现器上都存在“亮点”或“暗点”。许多厂商在产品宣扬中说到自己的产品是“无坏点”的极品LCD显现器。但不幸的是这样的显现器太少了。细微的液晶原色坏点人眼是很难辨认的。
LCD显现器中还有许多与CRT显现器不同之处。在液晶板后边置有荧光管。他们像蛇相同盘绕在液晶板上。这样在一块屏幕中就能够显现出几种不同的亮度。或许在低端的LCD显现器中你会看到重影和托尾现象。重影是因为屏幕中发亮与发暗的液晶单元对接近单元的影响所形成的。而托尾是因为液晶单元的呼应推迟所形成的。
可视视点也是衡量LCD显现器好坏的重要目标之一。规划人员经过调理光线透过液晶的视点,来增大LCD的可视视点规模。CRT是一种放射式显现器,光线透过屏幕射向显现器的前方,因而透过显现器前的恣意视点,你都能够看到屏幕的内容。在LCD显现器中,光线直接经过液晶层的歪曲和偏振滤光器的复原,出现出终究的象素。在光线发散开来时光线也会穿过接近的象素,形成五颜六色畸变。最早的液晶层都是改变90度,为了扩展可视视点,尔后的液晶层多是改变180度以上,有的更到达了270度。
在很长一段时刻之内,LCD显现器还沿用着咱们了解的15针标准VGA显现接口。自90年代今后有几个研讨小组提出了不同的LCD数字接口解决方案,可是没有一个标准占有肯定的优势取得广泛的支撑。僵局最终被DDWG(Digital Display Working Group,数字显现作业小组)打破。这个小组包含许多业界闻名的大公司:Intel, Compaq, Fujitsu,Hewlett-Packard, IBM, NEC, Silicon Image。在1998年春天DDWG被获准发布了DVI(Digital Visual Interface,数字视频接口)的第一个版别。这些标准阐明包含:地址操控,电力与机械相关界说等等。它能够晋级支撑更高的分辨率,也能够一起支撑模仿和数字格局的信号。
现在越来越多的显卡都装备了DVI接口。这两种接口之间的信号是能够经过特别的电路自在转化的。事实上,在现代的VGA接口中也采用了许多平板显现器的信号传送技能,因而他们之间的信号交换才如此简略。