灯管和液晶面板──选购液晶显示器要注意

硬件周刊

编者按:在第41期C14版,我们为大家介绍了液晶显示器的选购,不但为大家推荐了相关的产品,也介绍了一些选购技巧,但有两个方面提得比较少,那就是关于液晶显示器的灯管和液晶面板的问题,下面就来详细谈谈这两个问题。

液晶显示器的结构

一般用户在选择液晶显示器时,很少会考虑到液晶显示器的灯管技术。在目前的液晶显示器产品中,很多是采用1~2支灯管的。事实上,灯管对液晶显示器的显像十分重要。液晶显示器从结构上来说一般分为3大部分(如(图1)):

图1
图1

1.液晶面板。它是液晶显示器显像的部分,包括阵列感光晶体和色彩滤光层。
2.驱动电路单元。该部分的功能是分析显像信号,通过电路实现图像的色彩、线条、亮度等物理调节。驱动电路单元的结构包括液晶IC驱动电路、多相PCB电路板、驱动电路等;
3.背光及底盘单元。该部分主要提供液晶背板光源,确保为液晶面板显像提供充足的光亮度,使对比度、亮度和可视角度都达到较理想的程度,它包括背光单元和底盘单元。
放大液晶显示器的背光部分(如(图2)),灯管是主要组成部分,也叫CCFL(Cold-cathode fluorescent,冷凝阴极荧光灯管),直径仅为2.0mm。液晶显示器的采光主要分为两部分:外界光源和背光光源,外界光源属于客观不可控光源,由液晶晶体吸收;而背光光源由CCFL提供,其光亮度和均匀度直接影响屏幕的色彩对比度、全屏区域亮度效果和可视角度等。液晶显示器是由屏幕上均匀排列的细小的液晶颗粒,通过“阻断/打开”光线来实现还原画面的。背光灯通电点亮,如果屏幕上的液晶像素全部“打开”,则背光会毫无遮拦地进入人眼,此时屏幕一片白,否则全黑。显示图像时,通过对显示信号的AD转换,计算出各像素的通断状态后,直接用信号驱动具体像素点,控制液晶像素点对光线的“通断”,就可以在屏幕上生成图像。此时,屏幕上的图像就像是灯箱广告那样,灯箱里的灯管发出的光透过有图案的薄膜进入人眼。对于液晶显示器来说,背光灯的寿命就是液晶显示器的寿命。跟投影仪一样,液晶显示器背光灯属于易耗件,其寿命一般只有四五万小时。
图2
图2

液晶显示器的灯管技术

市面上主流的液晶显示器都是采用1~2支灯管的。用单支灯管背光照明时,由于亮度不足很容易影响显像效果和色彩表现。用2支灯管照明时,即屏幕上下各1支灯管,根据光学原理,屏幕左右两侧及中央会明显出现亮度不匀的现象,称之为“暗区”。经常使用Word的用户会感受到,使用这种液晶显示器,长时间看着屏幕编辑文字时,会有眼部不适的感觉。除了刷新率调整问题以外,很大程度上是由于液晶屏背光亮度不足或是不均匀,眼睛被迫适应而产生的疲劳感。
为了弥补以上缺点,有的厂商推出了4灯管技术的液晶显示器。4灯管液晶显示器是在屏幕背光部分四周各置1支灯管(如(图3),左为一支灯管的液晶显示器,中间为2灯管的液晶显示器,右为4灯管的液晶显示器),这样就能充足均匀地补充屏幕光源,消除“暗区”现象。在提高整体图像素质的同时,满足视觉对光源的正常需要。一般来说,采用4灯管技术可以有效地提高液晶显示器的亮度、色彩对比度和可视角度,能很好地满足对色彩层次表达要求高的用户,当然最适用长时间从事文档编辑或是程序编写的用户。

图3
图3

4灯管技术作为一个新卖点,一上市就被火热地炒了一把。尽管如此,我们也要看到4灯管技术存在的一些问题,如4灯管液晶显示器的发热量肯定比2灯管的大,如何更好地给液晶显示器散热是一个问题;另外,发热量加大会使灯管加速老化,严重的还可能导致LCD过热,从而造成内部被烧坏,这是选购4灯管液晶显示器时不得不注意的一个问题。
最近又有一种宣称领先世界水平的“6灯管”液晶显示器上市。据了解,这个所谓的“6灯管”是采用了3个U型的灯管设计。应该说3个U型灯管的设计提高了液晶显示器的屏幕亮度,可以通过适当降低发光管本身的亮度来实现相同的液晶屏幕亮度,但是U型设计本身不能够保证每两个直线光源之间的距离恒定,难免会影响到亮度的均匀问题。此外,根据灯具设计上的原理,点亮U型灯管需要的电压要比直线型灯管所需的电压高,而且U型灯管的机械强度不如直线型的,这些问题都会影响到液晶显示器的寿命。
现在正处于CRT显示器向液晶显示器转型的过渡阶段,各个厂商推出任何一种新技术时,都会作为其新卖点大肆宣传。当然这些新技术也可能存在不足,还需要时间检验。大家千万不可盲目追随潮流,要依据自己的实际情况,客观考虑所需产品的性能,这样才能买到适合自己的液晶显示器。

识别液晶显示器的灯管数

从外观上是无法看到液晶显示器内有多少支灯管的,不过我们可以采取硬件手段和软件手段来识别液晶显示器采用了几支灯管。

1.硬件检查

在液晶显示器的屏幕表面,用手触摸一下面板四周,如果感觉到热量的就是装有灯管,如果不能感觉到热量的,就是没有安装灯管。
1灯管:屏幕下方或上方面板微微发热;
2灯管:屏幕上下面板均微微发热;
4灯管:屏幕上下左右四边的面板微微发热。
采取硬件手段检测要因人而异。由于一般液晶显示器的灯管发热量很小,如果你的手指对热量不太敏感,那么最好采用下面的软件检测方法。

2.软件测试

因为灯管数的多少决定了液晶显示器的对比度和画面均匀度,所以我们可以通过用一些测试软件来观察显示器的对比度和画面均匀度,这样就可以大概知道液晶显示器用了几支灯管了。用户可通过调节液晶显示器的OSD菜单或者用测试软件,进入纯色测试界面或灰度测试界面进行测试,这样便可检测液晶显示器画面的均匀度、亮度、是否存在坏点等。
下面以Nokia Monitor Test v1.0a为例来介绍一下如何测试液晶显示器所用的灯管数。首先我们启动Ntest.exe,进入主界面,单击“Colour”(色块测试)选项,这时整个屏幕会变成纯白色。注意观察整个画面的亮度和对比度是否均匀,4灯管液晶显示器的亮度应该均匀和充足,而2灯管液晶显示器中部的亮度明显会比上半部和下半部暗一些。
再点击鼠标左键,分别进入红绿蓝三原色及纯黑色,在这里要注意观察三原色是否正常,其中绿色最难表现。如果是4灯管液晶显示器,在三原色下,其色彩表现力很强,整个画面的颜色应一致;而对于2灯管的液晶显示器,你会发现整个画面的颜色不一致,中间的颜色会深一些。

液晶面板的分级

一些用户在购买液晶显示器时,常常能听到所谓“A级、B级、C级”等术语,那么在液晶显示器中,这种分级到底有什么意义和区别呢?
目前液晶显示器质量参差不齐,一般用户可能以为A级板和B级板的区别无非是差几个坏点而已,实际上它们的差别不仅在于坏点的多少,还在于色纯度、可视角度等的区别。厂商根据这些指标把液晶面板(如(图4))分为A级、B级或C级,并以此为依据对产品定价,其中A级板和B级板必须用专用的仪器去测试,肉眼很难判别。不同级别的液晶板价格相差也很大。

图4
图4

A级比B级的档次要高,C级档次最低。除了这三级以外,现在还有一种称呼,就是“超A级”或“AA级”,即比A级档次还要稍微高一些的产品。一般来说,B级和C级都算是次品,与A级板相比,B级和C级板的坏点数多一些,亮度不均匀,外观也可能有损伤,并且和A级板的价格差距可能高达600元到700元。
从技术上讲,坏点是液晶面板上不可修复的像素点,是在生产过程中产生的。在液晶像素后面有三个晶体管,对应着红、绿、蓝滤光片,其中任何一个晶体管出现毛病都会使这个像素成为一个坏点。以15英寸1024×768的屏幕来说,总共约需240万个像素点(1024×768×3=2359296)!而且在每个液晶像素背后还集成了一个单独驱动它的微型驱动管。显然,液晶板的生产对生产工艺的要求是非常高的,产生坏点的多少直接与生产厂家的技术和工艺相关。就目前的一般水平来看,每批生产出来的液晶板通常有20%的产品有坏点。随着技术的不断完善,一些品牌的液晶板无坏点率已经能够达到85%~90%,不过达到100%的尚属罕见。对于A级板的坏点,不同的厂商有不同的规定:韩国厂商,3个以下为A级;日本厂商,5个以下为A级;而我国台湾的厂商则规定8个以下为A级。我国大陆还没有相关规定,不过坏点当然是越少越好了。

识别液晶显示器液晶板的级别

要知道液晶显示器采用了何种面板,必须用专用的仪器去测试,肉眼很难判别。那么消费者在购买时如何识别液晶显示器采用了何种面板呢?一种简单直接的方法就是用NTEST和Display Mate等测试软件把液晶显示器的画面调到纯色,看屏幕有没有坏点。这里的坏点包括亮点(由于像素短路造成)以及暗点(由于像素断路造成的)。
那么亮点和暗点是怎么表现的呢? 亮点是当设定屏幕显示的画面全黑时,屏幕上所显示的红、绿、蓝光点。暗点是当设定屏幕显示的画面全白或为同一颜色时,屏幕上不显示颜色的点。这样,根据坏点在屏幕上的区位和数目,我们就知道该液晶显示器的等级了。
但由于各个厂家有不同的质量控制标准,所以各个厂家给出的优良品的标准也不尽相同。一个可供参考的标准是:
AA级:无任何坏点的LCD显示器为AA级。
A级:3个坏点以下,其中亮点不超过一个,且亮点不在屏幕中央区内。
B级:3个坏点以下,其中亮点不超过二个,且亮点不在屏幕中央区内。
C级:5个坏点以下,其中亮点不超过三个,且亮点不在屏幕中央区内。