LCD显示器概述与专用术语讲解学习.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LCD显示器概述与专用术语-LCD显示器概述液晶显示器(LCD)英文全称为LiquidCrystalDisplay，它一种是采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT显示器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。一些高档的数字LCD显示器采用了数字方式传输数据、显示图

2、像，这样就不会产生由于显卡造成的色彩偏差或损失。完全没有辐射的优点，即使长时间观看LCD显示器屏幕也不会对眼睛造成很大伤害。体积小、能耗低也是CRT显示器无法比拟的，一般一台15寸LCD显示器的耗电量也就相当于17寸纯平CRT显示器的三分之一。目前相比CRT显示器，LCD显示器图像质量仍不够完善。色彩表现和饱和度LCD显示器都在不同程度上输给了CRT显示器，而且液晶显示器的响应时间也比CRT显示器长，当画面静止的时候还可以，一旦用于玩游戏、看影碟这些画面更新速度块而剧烈的显示时，液晶显示器的弱点就暴露出来了，画面延迟会产生重影、脱尾等现象，严重影响显示质量。LCD显示器的工作原理：从液晶显示器

3、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5m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

4、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

5、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

6、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。您若发现术语解释中有错误或者不够准确，请发邮件至：fan，谢谢！关闭窗口亮度亮度是指画面的明亮程度，单位是堪德拉每平米(cd/m2)或称nits，也就是每平方公尺分之烛光。目前提高亮度的方法有两种，一种是提高L

7、CD面板的光通过率；另一种就是增加背景灯光的亮度，即增加灯管数量。需要注意的是，较亮的产品不见得就是较好的产品，显示器画面过亮常常会令人感觉不适，一方面容易引起视觉疲劳，同时也使纯黑与纯白的对比降低，影响色阶和灰阶的表现。其实亮度的均匀性也非常重要，但在液晶显示器产品规格说明书里通常不做标注。亮度均匀与否，和背光源与反光镜的数量与配置方式息息相关，品质较佳的显示器，画面亮度均匀，无明显的暗区。现在在LCD亮度的技术研究方面，NEC已经研发出500cd/m2的彩色TFT液晶显示屏模块；松下也开发出称为AI(AdaptiveBrightnessIntonsifier)技术，做成专用IC，可以有效地

8、将亮度提高达350400cd/m2，已经接近CRT显示器水准。对比度对比度则是屏幕上同一点最亮时（白色）与最暗时（黑色）的亮度的比值，高的对比度意味着相对较高的亮度和呈现颜色的艳丽程度。品质优异的LCD显示器面板和优秀的背光源亮度，两者合理配合就能获得色彩饱满明亮清晰的画面。目前大多数桌上型LCD显示器的亮度介于150至300cd/m2之间，再高的可达到350cd/m2或者500cd/m2；而对比度多为200:1500:1。分辨率LCD液晶显示器和传统的CRT显示器，分辨率都是重要的参数之一。传统CRT显示器所支持的分辨率较有弹性，而LCD的像素间距已经固定，所以支持的显示模式不像CRT那么多

9、。LCD的最佳分辨率，也叫最大分辨率，在该分辨率下，液晶显示器才能显现最佳影像。目前15英寸LCD的最佳分辨率为1024768，1719英寸的最佳分辨率通常为12801024，更大尺寸拥有更大的最佳分辨率。LCD显示器呈现分辨率较低的显示模式时，有两种方式进行显示。第一种为居中显示：例如在XGA1024768的屏幕上显示SVGA800600的画面时，只有屏幕居中的800600个像素被呈现出来，其它没有被呈现出来的像素则维持黑暗。目前该方法较少采用。另一种称为扩展显示：在显示低于最佳分辨率的画面时，各像素点通过差动算法扩充到相邻像素点显示，从而使整个画面被充满。这样也使画面失去原来的清晰度和真实

10、的色彩。由于在相同尺寸的液晶显示器的最大分辨率都一致，所以对于同尺寸的LCD的价格一般与分辨率基本没有关系。屏幕尺寸是指液晶显示器屏幕对角线的长度，单位为英寸，对于液晶显示器由于标称的尺寸就是实际屏幕显示的尺寸，所以15英寸的液晶显示器的可视面积接近17英寸的纯平显示器。现在的主流产品主要以15寸和17寸为主。色彩数色彩数就是屏幕上最多显示多少种颜色的总数。对屏幕上的每一个像素来说，256种颜色要用8位二进制数表示，即2的8次方，因此我们也把256色图形叫做8位图；如果每个像素的颜色用16位二进制数表示，我们就叫它16位图，它可以表达2的16次方即65536种颜色；还有24位彩色图，可以表达1

11、6,777,216种颜色。液晶显示器一般都支持24位真彩色。水平扫描频率也称为水平刷新率，它是指显示器每秒钟的扫描线数，单位为KHz。行频=行数*场频，例如在800*600的分辨率下，当刷新率为85Hz时（通常表述为800*60085Hz），行频=600*85Hz=51Khz。垂直扫描频率也称刷新率，是显示器每秒刷新屏幕的次数，单位为Hz。场频越低，图像的闪烁、抖动越厉害，但LCD显示器画面扫描频率的意义有别于CRT，指显示器单位时间内接收信号并对画面进行更新的次数。由于LCD显示器像素的亮灭状态只有在画面内容改变时才有变化，因此即使扫描频率很低，也能保证稳定的显示，一般有60Hz就足够了，但

12、在部分行业应用如医疗、监控中，要求液晶的刷新率能够达到70Hz甚至85Hz，主要是要求能够以较快的频率读取数据进行显示。接口类型显示器通常有15针D-Sub和DVI接口两种：15针D-Sub输入接口：也叫VGA接口，CRT彩显因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，最基本的包含RGBHV（分别为红、绿、蓝、行、场）5个分量，不管以何种类型的接口接入，其信号中至少包含以上这5个分量。大多数PC机显卡最普遍的接口为D-15，即D形三排15针插口，其中有一些是无用的，连接使用的信号线上也是空缺的。除了这5个必不可少的分量外，最重要的是在96年以后的彩显中还增加入DDC数据分量，用于读取显示器EP

13、ROM中记载的有关彩显品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容，以实现WINDOWS所要求的PnP（即插即用）功能。DVI数字输入接口：DVI(DigitalVisualInterface，数字视频接口)是近年来随着数字化显示设备的发展而发展起来的一种显示接口。普通的模拟RGB接口在显示过程中，首先要在计算机的显卡中经过数字/模拟转换，将数字信号转换为模拟信号传输到显示设备中，而在数字化显示设备中，又要经模拟/数字转换将模拟信号转换成数字信号，然后显示。在经过2次转换后，不可避免地造成了一些信息的丢失，对图像质量也有一定影响。而DVI接口中，计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显

14、示设备中，避免了2次转换过程，因此从理论上讲，采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔，免除了在连接过程中需关闭计算机和显示设备的麻烦。现在大多数液晶显示器都采用该接口。点距LCD显示器的像素间距(pixelpitch)的意义类似于CRT的点距(dotpitch)。点距一般是指显示屏相邻两个象素点之间的距离。我们看到的画面是由许多的点所形成的，而画质的细腻度就是由点距来决定的，点距的计算方式是以面板尺寸除以解析度所得的数值，不过LCD的点距对于产品性能的重要性却远没有对后者那么高。CRT的点距会因为荫罩或光栅的设计、视频卡的种类、垂直或水平扫描频率的

15、不同而有所改变，而LCD显示器的像素数量则是固定的，因此在尺寸与分辨率都相同的情况下，大多数液晶显示器的像素间距基本相同。分辨率为1024768的15英寸LCD显示器，其像素间距均为0.297mm(亦有某些产品标示为0.30mm)，而17寸的均为0.264mm。所以对于同尺寸的LCD的价格一般与点距基本没有关系。可视角度它是指用户可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。由于提供LCD显示器显示的光源经折射和反射后输出时已有一定的方向性，在超出这一范围观看就会产生色彩失真现象，CRT显示器不会有这个问题。目前市场上出售的LCD显示器的可视角度都是左右对称的，但上下就不一定对称了，常常是上

16、下角度小于左右角度。当我们说可视角是左右80度时，表示站在始于屏幕法线（就是显示器正中间的假想线）80度的位置时仍可清晰看见屏幕图像。视角越大，观看的角度越好，LCD显示器也就更具有适用性。由于每个人的视力不同，因此我们以对比度为准，在最大可视角度时所量到的对比度越大就越好。目前市场上大多数产品的可视角度在120度以上，部分产品达到了140度以上。您若发现术语解释中有错误或者不够准确，请发邮件至：fan，谢谢！关闭窗口响应时间所谓响应时间是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间(其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复)。常说的25ms、16ms

17、就是指的这个响应时间，响应时间越短则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖曳的感觉。一般将响应时间分为两个部分：上升时间(Risetime)和下降时间(Falltime)，而表示时以两者之和为准。CRT显示器中，只要电子束击打荧光粉立刻就能发光，而辉光残留时间极短，因此传统CRT显示器响应时间仅为13ms。所以，响应时间在CRT显示器中一般不会被人们提及。而由于液晶显示器是利用液晶分子扭转控制光的通断，而液晶分子的扭转需要一个过程，所以LCD显示器的响应时间要明显长于CRT。从早期的25ms到大家熟知的16ms再到最近刚刚出现的12ms，响应时间被不断缩短，液晶显示器不适合娱乐的陈旧观念正在受到巨

18、大挑战。可以先做一个简单的换算：30毫秒=1/0.030=每秒钟显示33帧画面；25毫秒=1/0.025=每秒钟显示40帧画面；16毫秒=1/0.016=每秒钟显示63帧画面；12毫秒=1/0.012=每秒钟显示83帧画面。可以看出12ms的诞生意味着液晶制造的一个巨大进步。但要注意的是，液晶显示器都有一个扫描频率的限制，特别是对于场频(又称刷新率)，很多都限制在75Hz以下，而就一般概念而言，75Hz意味着一秒刷新75帧画面，这样看上去就达不到12ms对应的每秒83帧画面了。实际上，我们上面所说的12ms响应时间是针对全黑和全白画面之间切换所需要的时间，这种全白全黑画面的切换所需的驱动电压是

19、比较高的，所以切换速度比较快，可以达到12ms；而实际应用中大多数都是灰阶画面的切换(其实质是液晶不完全扭转，不完全透光)，所需的驱动电压比较低，故切换速度相对较慢。所以综合起来，在灰阶画面下75Hz的刷新率已经可以满足12ms液晶面板的需求了。据数据表明：响应时间30毫秒=1/0.030=每秒钟显示器能够显示33帧画面，这是已经能满足DVD播放的需要；响应时间25毫秒=1/0.025=每秒钟显示器能够显示40帧画面，完全满足DVD播放以及大部分游戏的需要；而玩那种激烈的动作游戏（如QUAKEIII/UT2003/DOMMIII）、极速追逐赛等游戏要达到毫无拖影的话，所需要的画面显示速度都要在

20、每秒60帧以上，即需要的响应时间=1/每秒钟显示器能够显示60帧画面=16.6毫秒。安规认证对显示器来说最重要的安规认证是电磁幅射标准，即指限制显示器所发出的电磁幅射量的国际标准。目前有两项重要的标准是由下列两个瑞典权威机构所定出来的规则：MPR-II，原先是一项由瑞典劳工部所提出的标准，制定了显示器所放出的电磁幅射量的最高范围，现在已被采用为世界标准。TCO，瑞典TCO组织于1991年制定了一个比MPR-II更严格的标准，特别是为交流电场（aef）而定。MPR认证MPR标准是由SWEDAC（SwedishNationalBoardForMeasurementAndTesting瑞典国家技术部

21、）制订的电磁场辐射规范（包括电场、静电场强度）。包括有著名的MPRI、MPRII。MPRI诞生于1987年，是由瑞典国家测量测试局就电场和磁场对人体健康的影响而提出的一个标准，目前这个标准已经显得比较宽松了。1990年，MPRI进一步扩展变成了MPRII，进一步详细列出了21项显示器标准，包括闪烁度、跳动、线性、光亮度、反光度及字体大小等，对ELF（超低频）和VLF（甚低频）辐射提出了最大限制，已经成了一种比较严格的电磁辐射标准。现在市场上被认为的低辐射显示器，一般都符合这一标准。TCO认证所谓的TCO标准保证，是由瑞典专业雇员联盟(SwedishConfederationofProfessi

22、onalEmployess)推出的。随着不断扩充和改进，逐渐演变成了现在通用的世界性标准，引起了显示器生产厂商的广泛重视。它不仅包括辐射和环保的多项指标，还对舒适、美观等多方面提出严格的要求。TCO认证自从1991年推出以后，主要面向质量和环境，对象则主要是办公室里常见的电子设备，如手提式计算机、显示器、键盘、系统机、打印机等，并且为移动电话也颁布了一个新的标准“TCO01MobilePhones”。连同前段时间发布的TCO03Displays标准，面向计算机监视器及外设的TCO认证一共走过了四代不同的标准（面向移动电话的TCO01标准不算在其中），从TCO92、TCO95、TCO99到TCO

23、03，随着时间的推移以及人们健康、环保意识的加强，加之科技进步所能带来的产品质量改观，TCO认证标准也一代比一代更为严格。截止2003年5月27日，通过了TCO92（该项认证已经停止）认证的显示器型号有1050个，通过了TCO95与TCO99认证的显示器型号则分别高达2085个和2286个；而通过最新的TCO03认证的显示器型号则为61个。TCO的历史TCO99与03在LCD方面的对比TCO99与03在CRT方面的对比您若发现术语解释中有错误或者不够准确，请发邮件至：fan，谢谢！关闭窗口液晶板类型常见的液晶显示器按物理结构分为四种：（1）扭曲向列型（TNTwistedNematic）；（2）

24、超扭曲向列型（STNSuperTN）；（3）双层超扭曲向列型（DSTNDualScanTortuosityNomograph）；（4）薄膜晶体管型（TFTThinFilmTransistor）。1.TN型采用的是液晶显示器中最基本的显示技术，而之后其它种类的液晶显示器也是以TN型为基础来进行改良。而且，它的运作原理也较其它技术来的简单。请参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图，包括了垂直方向与水平方向的偏光板，具有细纹沟槽的配向膜，液晶材料以及导电的玻璃基板。2.STN型的显示原理与TN相类似。不同的是，TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向

25、列场效应是将入射光旋转180270度。3.DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显示目的。DSTN是由超扭曲向列型显示器（STN）发展而来的。由于DSTN采用双扫描技术，因此显示效果相对STN来说，有大幅度提高。4.TFT型的液晶显示器较为复杂，主要是由：萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等构成。首先，液晶显示器必须先利用背光源，也就是萤光灯管投射出光源，这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶。这时液晶分子的排列方式就会改变穿透液晶的光线角度，然后这些光线还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变加在液晶上的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，这样就能在液晶面板上变化出有不同色调的颜色组合了。是目前主流液晶显示器的面板。您若发现术语解释中有错误或者不够准确，请发邮件至：fan，谢谢！关闭窗口-