硬件出师表──LCD显示器篇
整机外设
自从上周LCD陪兄长CRT在“硬派学堂”露了一次面之后,它给大家留下了深刻的印象。更有好事者写下了以下词句来形容它的美貌──“体迅飞鸟,飘忽若神,转盼流精,光润玉颜,含辞未吐,气若幽兰,令我忘餐。”今天,LCD如约来到了我们的课堂──当它轻移莲步走上讲台时,下面数十双眼睛都直了:“哇,真漂亮啊!”
一、轻启樱唇──LCD的自我介绍
“尊敬的各位来宾,大家都知道我们显示器是面对电脑用户的,我大哥虽然他各方面的工作做得很好,特别是显示效果很不错,但终究因为他是个五大三粗的硬汉,在这讲究时尚、前卫、环保的今天,越来越多的人感觉我大哥不适合与他们接触了(图1)。
小女子就是为了满足大家对显示器家族的新要求而出现的,我体态轻盈、时尚漂亮,特别对用户的健康更加关注。当然,小女子还是硬件界的新人,还有很多方面需要提高,在此我也恳请大家能够体谅我的难处,能够多多关照我,谢谢大家!”
美女不愧是美女,不仅漂亮,而且声音也特别动听,当LCD的自我介绍完后,下面掌声热烈的程度让人窒息!
二、谁与争锋──LCD的贴身兵器
兄长CRT身材魁梧,它喜欢使用大型兵器,而LCD毕竟是一个女孩子,因此它所用的是一种小巧的轻兵器──TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)。
阿King提示:液晶显示器的显像原理,是将液晶置于两片导电玻璃之间,靠两个电极间电场的驱动,引起液晶分子扭曲向列的电场效应,以控制光源透射或遮蔽功能,在电源关开之间产生明暗而将图像显示出来,若加上彩色滤光片,则可显示彩色影像。液晶显示器分为无源阵列彩显DSTN-LCD和薄膜晶体管有源阵列彩显TFT-LCD两大类,目前使用最多的就是TFT-LCD。
别看LCD面板不到1厘米厚,其实内部包含二十多种材料及元件。不同类型LCD所需材料不尽相同,LCD结构如同三明治──在两片玻璃基板内夹着彩色滤光片、偏光板、配向膜等材料,灌入液晶材料,最后封装成一个液晶盒(图2)。
TFT-LCD这种兵器的主遥分自然是液晶了,但是大家都知道液晶本身并不能发光,那么这液晶屏是如何显示颜色的呢?原来在液晶屏的后面,一般都安装有多个能发射强光的冷阴极灯管,再加上反光板的作用,光线就会往液晶屏身上“撞”,而这液晶屏也是由非常多的点状像素组成的,当光线“撞到”某个像素点上时,此时该像素点对应的液晶会根据上级的信号指示来决定是让该光线全通过,或者还是让它通过一小部分。由于在液晶屏的上面有彩色滤光片,因此那些穿过液晶的光线最后又会被滤光片进行滤光,如此一来,最终打在最上面的那层玻璃基板上的光,就变成有颜色的了。
三、花拳绣腿──LCD的相关参数
虽然与CRT是一家人,很多地方都相似,但是它们之间毕竟还是有一些区别的。
1.显示器的尺寸与可视面积
首先介绍显示器家族通用的一个参数。对于尺寸这个参数而言,它跟电视机的尺寸计算方法是一样的──指的是显示屏的对角线长度,以英寸为单位(1英寸=2.54cm)。也就是说一台“17英寸”的显示器,指的是这台显示器的显示屏的对角线长度为17英寸。大家千万不要以为“尺寸”是指它们的身高呀。
那什么又是“可视面积”呢?可视面积指的是用户真正可以看到的尺寸。为什么会这样呢?显示器都有一个外壳的,为了固定显像管,外壳就不可避免的会遮住部分显示屏(显示屏的四周),而这些被遮住的部分是不能用来显示图像的。因此,一台显示器的可视面积绝对会小于它标称的尺寸,比如大部分17英寸的CRT显示器的可视面积尺寸只有15.6~16.2英寸(图3)。
2.最佳分辨率
TFT-LCD在生产时,就得规划好一块屏上到底该做多少个像素点。由于这种“量身定做”的制造方式,导致LCD的兵器灵活性比较差──比如说CRT的显像管如果要提高其分辨率就比较简单,而它的TFT-LCD就很困难了。假如在生产时TFT-LCD将分辨率定为1024×768,则TFT-LCD就真的有这么多个像素点。因此,它不像大哥那样有什么“最大分辨率”,它只有“最佳分辨率”这个参数,也就说当它在工作时,将分辨率设置在“最佳分辨率”这个档位上是最好的,否则就会导致图像显示模糊或者一次不能将整个画面完全显示。
3.亮度
前面说过,液晶本身并不能发光,它全靠安装在显示器背部的灯管来辅助发光。因此,这些藏在后面的光源的亮度,就决定了小女子的皮肤好不好──背景光越亮,则液晶屏上显示的颜色就越饱满,咱的肤色自然越漂亮!
阿King提示:一般LCD显示器都有显示200cd/m2的亮度能力,现在主流产品大都在300cd/m2以上。影响亮度的主要因素是背景光源的亮度,早期的LCD显示器只有两根背景光灯管,而现在为了增大亮度,往往采用安装四根灯管的做法。这就是常说的“四灯管”液晶显示器。
4.对比度
对比度是直接关系到LCD肤色是否匀称的一个参数──当对比度为120:1时,基本可以满足它的要求;当对比度达到300:1,那它就容光焕发了。当然,亮度和对比度是两个相互关联的参数,这两个值越大,它也就越漂亮!
阿King提示:在不同的操作环境光线下,适当调整对比度有助于画面显示清晰。不过,高对比度和高亮度的显示器由于太亮,容易使眼睛疲劳,用户在使用LCD显示器时必须将亮度和对比度调节至适当的水平。
5.可视角度
CRT长得五大三粗,不管你站在哪个角度,仍然可以看清楚屏幕上面的文字,可LCD就不同了,很多用户说如果不是正对着看它的话,它就没那么漂亮了──肤色很暗淡,或者根本看不清,颜色也失真很大。唉,这个大家也不能怪LCD,它的体质造就了这个特点。不过大家如果要看它的话,还是正对着看吧,只有这样,你才能看到最最漂亮的LCD。
6.响应时间
LCD乃女流之辈,加上TFT-LCD这种轻兵器的威力有限,导致TFT-LCD在显示图像时,一个像素点由亮转暗或是由暗转亮所需的时间比较长。对于这个毛病,LCD正在努力克服,比如说现在它也能达到16ms的响应时间了,当达到这种状态时,你就基本上看不到拖影的存在了。
7.坏点
TFT-LCD是利用液晶的物理特性来进行显示的,即通电时液晶排列有序,光线容易通过;不通电时液晶排列混乱,光线很难通过。
就构造而言,液晶显示板包含了两片相当薄的无钠玻璃材质,中间夹着一层液晶。我们都知道玻璃是非常脆弱、很容易破碎的,再加上液晶显示器的每一个像素都十分细小,所以在生产和运输中常常会造成个别的像素坏掉(不能发光或只能发一种颜色的光)的现象,俗称“坏点”。
8.接口
显示器家族之所以能够产生千变万化的图像及色彩,都是因为上面时时刻刻有“指示”。而发送“指示”的就是显卡将军了。为了接受显卡将军的“指示”,它和大哥都有一个专用的接口与它进行通信(图4):
大哥CRT喜欢使用15针的VGA接头(图5),用来与显卡将军的D型15孔接头(D-SUB)进行连接(图6),而LCD更加喜欢用DVI这种接口,不过有时它也用D-SUB这种接口。为了保险起见,有时它还准备了两个接口(图7)。
当用DVI接口时,LCD得与显卡将军的DVI接口相连(图8)。
显卡将军老是呆在机箱中,因此它也只能将信号线送到机箱后面,然后与相应的显卡接口进行连接了(图9)。
四、健康是福──显示器的环保认证
在越来越关注环保和健康的今天,人们对显示器在辐射、节电和环保等方面的要求也越来越苛刻,于是便有了专业的机构对显示器家族的成员进行体检,并颁发各种各样的“健康证”。TCO’99认证:该标准从1998年10月以后开始实施,涉及到环境、人体生态学、废物的回收利用、电磁辐射、节能以及安全等多个领域,提出了更严格和全面的标准,对键盘和便携机的设计也提出了具体意见。这种认证是目前的主流,持有这种证件的显示器在环保方面做得很好。”
阿King提示:如何确认一款显示器真的通过了TCO’99认证呢?最保险的方法就是──到TCO网站上去查询!登录到TCO的官方网站后(http://tco.networks.nu/index_publicsearch.htm),用户可以通过厂商名、商标、产品型号等信息来查询自己需要验证的产品是否通过了TCO认证。
“非常感谢这两周来大家对于我们两兄妹的关注,而作为硬件界的武将之一,我们也会努力学习新的知识,勤学苦练,争取早日协助大王完成其霸业。下周将与大家见面的我们硬件界的文艺尖子‘声卡’,希望大家继续关注,谢谢!”LCD深深地鞠了一躬,转身离开了课堂,只留下了满屋淡淡的幽香……








