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LCD、OLED等显示器基础知识 #95

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显示器:

背光源:



LCD

LCD :液晶显示器 Liquid Crystal Display

按照背光源的不同, LCD 可以分为 CCFL 和 LED 两种。


CCFL

CCFL :冷阴极荧光灯管 Cold Cathode Fluorescent Lamp

举例:旧款显示器的背光源如 Dell 2408WFP 、iPhone X 之前的所有 iPhone 系列(准确来说是以 CCFL 作为背光源的 LCD 屏)


LED

LED :发光二极管 Light Emitting Diode(背光源: CCFL 相对于 LED ,显示器: LCD 相对于 OLED )

举例:近年新出的各种电脑显示器的背光源、户外大型广告板(可以看到一颗颗的发光二极管小灯)

生活中,我们常说的 LCD 屏通常是指以 CCFL 作为背光源的 LCD 屏

生活中,我们常说的 LED 屏通常是指以 LED 作为背光源的 LCD 屏



OLED

OLED :有机发光二极管 Organic Light-Emitting Diode

举例:iPhone X 、三星 Galaxy 曲面屏



区分手机是 LCD 屏还是 OLED 屏

区分手机是 LCD 屏还是 OLED 屏:在黑暗环境(或亮度调到最高)下看一张黑色照片,如果照片因为有背光照射不显示为纯黑,则为 LCD 屏,反之则为 OLED 屏。





TFT-LCD 技术

当前主流市场被 LED 背光显示器占据,制造成本中很大一部分是液晶面板。各厂商采用的面板材质都是采用 TFT 技术的 LCD ,具体分为三类:TN-TFT-LCD、VA-TFT-LCD、IPS-TFT-LCD 。分类依据是液晶分子的排列方式和通电时的扭转方式。

TN、VA、IPS 面板是基于 TFT 的一种技术,其实质还是 TFT 屏幕。


TFT-LCD :薄膜晶体管液晶显示器 Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display

所谓薄膜晶体管,是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息。 TFT 属于有源矩阵液晶显示器。

TFT 的主要特点是在每个像素配置一个半导体开关器件,其加工工艺类似于大规模集成电路。由于每个像素都可通过点脉冲直接控制,因而每个节点相对独立,并可连续控制,这样不仅提高了反应时间,同时在灰度控制上可以做到非常精确,这就是 TFT 色彩较 TN 为逼真的原因。

TFT 薄膜晶体管,实际作用是为了把二极管薄膜化,才能把开关电路刻印在玻璃上。

市面上主流的智能手机都是 TFT-LCD 屏幕,如 iPhone5 是使用 IPS 面板的 TFT-LCD

TFT 也是我们常说的“真彩”,TN 是我们常说的“伪彩

目前市场主流的显示技术还是为 TFT-LCD 技术。




LCD 液晶显示器面板

1. TN 液晶面板

TN :扭曲向列型面板 Twisted Nematic

是显示屏屏幕的一种类型,在中低端液晶显示器中使用较广泛。现在的 TN 面板多是改良型的 TN + film , film 即补偿膜,用于弥补 TN 面板可视角度的不足,改良的TN面板的可视角度都达到 160° 。

TN 面板的优点是由于输出灰阶级数较少,液晶分子偏转速度快,响应时间容易提高。这正是游戏玩家偏爱 TN 面板的重要原因。

TN 面板属于软屏,用手轻轻划会出现类似的水纹。

TN 也就是我们常说的“伪彩”,而 TFT 则为“真彩”。

TN 是所有液晶的基础, TFT 也是在 TN 的基础上发展起来的。



2. VA 液晶面板

VA在移动显示领域主要包含: PVA , MVA 等技术,结合针对移动显示器件的改良,性能优于 TN 产品。

VA 面板是现在高端液晶应用较多的面板类型,属于广视角面板。相比 TN 面板,提供更多的色彩和大可视角度。

VA 图像柔和,还护眼,漏光控制好,对比度高,文字显示非常清晰,当然色彩还原上就不如 IPS 来的准确。

VA 类面板又可分为由富士通主导的 MVA 面板和由三星开发的 PVA 面板,其中后者是前者的继承和改良。 VA 类面板的正面(正视)对比度最高,但是屏幕的均匀度不够好,往往会发生颜色漂移。锐利的文本是它的杀手锏,黑白对比度相当高。

VA 类面板属于软屏,用手轻轻划会出现类似的水纹。



3. IPS 液晶面板

IPS :平面转换 In-Plane Switching

IPS 屏幕技术是日立公司于 2001 推出的液晶面板技术,俗称 Super TFT 。

IPS面板的优势可视角度大、响应速度快(相比于VA面板显示器)、色彩还原准确。

IPS面板的缺点是漏光问题比较严重,黑色纯度不够,要比PVA稍差,因此需要依靠光学膜的补偿来实现更好的黑色。另外由于透光率相比TN屏显示器较低,所以需要更多的灯管或者更好的背光源,这样功耗也更高一点,IPS 屏幕的对比度也比较低。。

IPS 面板属于硬屏:

  1. 轻触液晶屏幕,若无水纹现象,则可确认为硬屏;若出现水纹现象,则可确认为软屏。
  2. 可使用放大镜,对比液晶分子形状图,全像素鱼鳞状方向朝左即为 IPS 硬屏。





电脑显示器亮度对眼睛的影响

例如,目前市面上的用 LED 作为背光源 LCD 液晶显示器,普遍使用 PWM 方式调光亮度,通过每秒高达上千次的开关来进行 LED 输出亮度的调整(相机对着显示器拍照可以看到条纹,因为相机感光和屏幕刷新频率不一致)。

理论上,在高亮度下,特别是100%亮度时,调光电路会处于不关断状态,在意的话尽量用高亮度来看书。

最重要的还是不要长时间看着显示器,适当休息一会。