屏显风采——显示器技术的发展

Author: 于楷 Date: 1999年 第31期 24版

#1    CRT显像管平面技术的发展
    显示器是与个人电脑用户息息相关的设备之一,早期的显示器,由于采用的都是荫罩式显像管,它的表面呈凸起的球面,通常称为球面管。以现在的观点看球面显示器,会发现这种显示器有太多弊端,有些方面甚至让人难以忍受,球面的弧度造成图像严重失真,在水平和垂直方向的四个边图像都是弯曲的,也使实际的显示面积比较小,凸起的屏幕还很容易造成反光现象等等。图形图像失真对于当初比较简单的DOS及Windows3X操作系统应用软件来说,影响还不算太大。但反光问题却让人头痛,为了尽量减少外部环境特别是阳光的影响,通常机房一般都是封闭的。
    为了减小球面屏幕特别是屏幕四角的失真和显示器的反光等现象,显像管设计者进行了不少改进,1994年出现了平面直角显示器。“平面直角”是新一代显像管及其显示器的新类别代名词。实际上它也不是真正意义上的平面,只不过其显像管的曲率相对球面显像管比较小而已,其屏幕表面接近平面,曲率半径大于2000毫米,四个角都是直角,因而显像管的反光现象及屏幕四角上的失真现象,都减小了不少,配合屏幕涂层等新技术的采用,显示器的显示质量有了较大提高。目前所有显示器厂商都采用平面直角显像管,现在人们所使用的大部分显示器,都属于这种平面直角显示器。(^312401a^)
    另外,索尼和三菱还开发了柱面显像管,这是一种基于荫栅式的显像管,索尼的是特丽珑,三菱的是钻石珑。柱面显像管的屏幕在垂直方向已经实现了完全的笔直,在水平方向仍然有一点点弧度。由于采用了栅状设计等多种革新技术,显示质量更上一层楼,画面更细腻、鲜艳,失真也不明显了。许多采用这种显像管的显示器,通常都是显示器产品中的高端型号。
    上述这些显像管,依旧没有达到完完全全的平面,因此,所显示的画面或多或少都会有一点变形和扭曲,不够令人满意。直到现在,一些崭新显示器——完全平面显示器的出现,才使CRT显示器终于走上了完全平面的道路。完全平面显示器在水平和垂直方向都是笔直的,就像一面镜子那样平,失真、反光都被减小到了最低限度,所以也被称为“镜面管”。镜面的显像管制造材质和表面涂层的要求比普通管要高,同时采用了一些特殊技术,保持显像管外壁平整,而显像管内壁则微呈球面,再通过特殊曲率设计,可以在视觉上达到完全平面的效果。目前各大生产商都推出了平面显示器,如松下的Panasonic PF70、LG的78FT、700IFT和900IFT。明碁公司推出了19英寸显示器ACER 99g NF(采用三菱钻石珑NF管)等等。
    正如几年前平面直角显像管取代球面显像管一样,完全平面显像管必将取代现在的平面直角显像管和柱面显像管,形成新的风格,这是CRT显示器发展的必然趋势,因为人们对完美显示技术的追求永远是无止境的。 
#1    CRT显示器操控方式的发展
    CRT显示器的操控方式,是由模拟调节到数字调节再到屏幕OSD调节逐步发展的。早期的显示器采用模拟调节方式,是与当时的DOS操作系统息息相关的,DOS不支持即插即用,显示器的相关设置无法保存,数控调节当然无法实现。随着Windows9X等操作系统的成熟,视频电子标准协会(VESA)的显示数据通道协议(DDC)允许显示器和主机之间通过数据通道进行信息交换,由于DDC是实现Windows95即插即用的基础,使操作系统能从显示器和显示卡获取信息后,自动匹配最佳的设置或调用已经设置好的显示模式,而不用每次都由手动进行调整,从而实现了显示器的数控调节。
    显示器的模拟调节方式,是通过一排旋钮来进行调节的,其缺点在于所能达到的功效有限,也缺乏直观的控制度,调节到何种程度只有靠操作者的经验和直观感觉,不够准确。同时模拟调节不具备视频模式存贮功能,在进行显示模式切换时,往往造成屏幕上画面显示不正常,需要手动来回调整旋钮,十分麻烦。另外模拟器件较多,出现故障的几率也比较大。
    数字调节方式的兴起,正是由于它具备的优点。数控式显示器内部带有专用的微处理器,能够记忆显示模式,只要事先一次性将调节好的工作模式储存起来即可。数字式操控量化的调节使操作更精确,而使用的微触式按钮,寿命长、故障率低。这些使数控调节方式迅速推广到所有的新显示器型号上,从常见的按键式到由美格独创的飞梭单键,操控形式越来越新颖了。OSD(屏幕显示菜单控制)操作方式,严格说起来应该是数控调节方式的一种。它能以量化的方式将调节情况直观地显示在屏幕上,很容易上手,即使从来没有经验的人,都能很快摸索出使用方法,轻易地掌握。 (^312401b^)
#1    液晶显示器的发展
    CRT显示器历经改进,已经越来越成熟了,显示质量也越来越好,但CRT固有的物理结构限制了它向更广的领域发展,例如,由于CRT显示器显像管长度要与屏幕对角线长度相当,当把显示器做得很大时,必然会加大显示器的厚度,在需要较大或较小显示面积的地方,CRT显示器就显得力不从心了。而CRT显示器的电磁辐射,也是它的弱点之一。人们开始寻找新的显示媒体,液晶显示器就应运而生了。(^312401c^)
    从1971年最初的TN-LCD(扭曲向列)液晶显示器到现在流行的第三代TFT-LCD(薄膜式晶体管),液晶显示器的发展,是与它所具有的优点分不开的。液晶显示器工作电压低、功耗小、没有丝毫辐射,对人体健康无损害;完全平面、无闪烁、无失真,可减轻用眼疲劳;大可视面积能大量节省空间,适应更多的应用领域,它的抗干扰能力也比CRT显示器强得多。目前限制液晶显示器普及的唯一原因,就是价格,昂贵的石英基板、不高的合格率使得液晶显示器的价格仍高高在上,到现在仍是CRT显示器的好几倍。只有当液晶显示器的价格降到同样大小CRT显示器的1.25倍时,液晶显示器才会被大量接受。随着低温多结晶Si-TFT技术的成熟和大规模生产带来的综合成本降低,TFT-LCD有望在2000年后占领CRT显示器50%以上的市场。
    即便如此,液晶显示器也有它的弱点:相比CRT显示器而言,其图像质量仍不够完善,这主要体现在色彩鲜艳度和饱和度上,而且响应时间仍然不够短等。在液晶显示器不断发展的同时,其它平面显示器也在进步中,等离子体显示器(PDP)、场致显示器(FED)、发光聚合体显示器(LEP)都在其列。其中,最值得关注和看好的就是场致显示器,它具有许多比液晶显示器更出色的性能,很多人都认为它是LCD地位的最有力的挑战者,会不会由它来终结CRT显示器呢?让我们拭目以待。 (^312401d^)
#1    显示器安全规则认证的发展
    随着人们对视力和健康投入更多的关注,对显示器的辐射、节电、环保等各方面的要求也越来越苛刻,这客观上也带动了各种认证标准的发展。各种电脑和显示器的认证标准诞生、升级,越来越严格,也越来越挑剔。
    最初的低辐射标准有著名的MPRI、MPRⅡ,现在已过渡到TCO’9X标准,它是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。由附图可以看出通过TCO认证的显示器数量上的变化,很明显地可以看到TCO标准本身的发展及受重视程度的变化。事实上TCO系列标准不仅仅是针对显示器的,还包括对键盘、主机、便携机等的要求。TCO'92(^312401e^)是针对显示器的包括电磁辐射、自动电源关闭、耗电量、防火及用电安全、TCO验证证明五个方面的标准。TCO'95(^312401f^)则加入了对环境保护和人体工程学的要求,覆盖了对显示器、键盘和主机单元的要求。TCO'99(^312401g^)刚刚发布,它提出了更严格、更全面的环境保护、用户舒适度等标准,对键盘和便携机的设计也提出了具体意见。通过TCO系列认证是有代价的,厂商为此得在每台显示器上多花出十几至几十美元,这样,通过TCO认证的显示器每台比同类没通过认证价格要高一些。现在的显示器基本上都能达到辐射、节电、环保等各方面的世界标准,通过了TCO'95标准的显示器已经不少了,飞利浦、明碁、优派等多家公司的几种最新机型甚至满足了TCO'99极其严格的要求。在这些严格的认证标准的控制下,显示器对健康的影响会越来越小,电脑使用者的健康会更有保障!