液晶显示基础知识

    ☆ 解析度 
    目前市面上LCD monitor可以买得到的, 大概有以下几种解析度
XGA: 1024*768     SXGA: 1280*1024     SXGA+: 1400*1050     UXGA: 1600*1200
    另外还有一些解析度更高的面板 (通常是有特殊用途的), 以及在台湾大概还没有人在用的宽萤幕16:9 or 16:10, 在此先不讨论 .
    液晶显示器的解析度, 表示它可以显示的点的数目. 这是一个固定值, 没有办法调整的. 同样的尺寸之下, 解析度越高则可以显示的画面越细致. 假设你买了一个XGA的monitor, 则你的显示卡千万不要设定成其他解析度, 比如说800*600 . 因为在这种情况之下, 电脑实际上是把一个800*600的画面, scale成1024*768在显示, 结果就是看到一个比较模糊的画面.
    正确的做法就是, 买了什麽解析度的monitor, 显示卡就设定成那个解析度.

    ☆ DVI (Digital Visual Interface)
    电脑处理的是数位信号, 处理完之後送出来的也是数位信号, 但是传统的CRT monitor使用的是类比信号. 为了与CRT沟通, 送到CRT的信号, 必须先转换成类比的才能使用. 因此一般显示卡的输出 (D-sub, 就是有15 pin的那个小插槽), 送的是类比信号.
    LCD monitor使用的也是数位信号, 但是为了与一般显示卡相容, 所以会设计成可以接收D-sub接头送出来的类比信号, 然後再把这个类比信号, 转换成数位信号去处理与显示. 这里就产生一个问题了, 不论是数位转类比, 或类比转数位, 一定都会有信号的遗失.
    因此为了与CRT相容的这个愚蠢理由, LCD monitor进行了两次本来不必要的信号损失. 造成的结果就是, 看到的画面会有一点点模糊. 而其实LCD原本的能力, 可以显示得更清楚.
    由於这两年液晶显示器开始热卖, 显示卡厂商也开始推出可以直接输出数位视讯的显示卡, 也就是多了一个叫作DVI的插槽. 如果你买一个有DVI插槽的显示卡,     再买一个有DVI插槽的LCD monitor, 这时LCD monitor所显示的清晰程度, 才是该LCD原本所设计出来的能力.
    当然, 这样的组合现在好像有比较贵, 如果你不是对画质非常挑剔, 可以用就好的话, 可以考虑省这笔钱 .

    ☆ 坏点(dot defect) 
    所谓坏点, 是指液晶显示器上无法控制的恒亮或恒暗的点 . 坏点的造成是液晶面板生产时因各种因素造成的瑕疵, 可能是particle落在面板里面, 可能是静电伤害破坏面板, 可能是制程式控制制不良等等.
    坏点分为两种:亮点与暗点. 亮点就是在任何画面下恒亮的点, 切换到黑色画面就可以发现. 暗点就是在任何画面下恒暗的点, 切换到白色画面就可以发现.
    一般来说, 亮点会比暗点更令人无法接受, 所以很多monitor厂商会保证无亮点, 但好像比较少保证无暗点的. 有些面板厂商会在出货前把亮点修成暗点. 另外某些种类的面板只可能有暗点不可能有亮点.
    例如MVA, IPS的液晶面板, 面板厂商会把有坏点的面板降价卖出. 通常是无坏点算A grade, 三点以内算B grade, 六点以内算C grade. 一般来说这都是可以正常出货的, 至於更低等级的面板, 在景气好面板缺货的时候 (例如2000年时), 还是会有人来买.
    今年的话, 大家眼睛最好也睁大一点 , 坏点没有办法修. 如果你买的monitor有保固坏点, 你拿去退给他, 他就是换一台给你.

    ☆ mura
    mura本来是一个日本字, 随着日本的液晶显示器在世界各地发扬光大, 这个字在显示器界就变成一个全世界都可以通的文字. mura是指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象.
    最简单的判断方法就是, 在暗室中切换到黑色画面, 以及其他低灰阶画面. 然後从各种不同的角度用力去看, 随着各式各样的制程瑕疵, 液晶显示器就有各式各样的mura. 可能是横向条纹或四十五度角条纹, 可能是切得很直的方块, 可能是某个角落出现一块, 可能是花花的完全没有规则可言, 东一块西一块的痕迹.
    mura不会对使用上造成什麽影响, 这属於品味问题. 面板厂商会把有mura的面板, 打成次级品用较低价格卖出. 但是我没有听说, monitor厂商有那种保证无mura的. 这个通常也不会写进monitor规格, 所以买之前眼睛睁大一点, 买到了只好自认倒楣.

    ☆ 对比
    显示器的对比是这样定义的, 在暗室之中, 白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度. 因此白色越亮, 黑色越暗, 则对比值越高. 一般LCD monitor的规格书上都会写出它的对比值, 但是这个值通常只能参考. 因为面板厂商为了保护自己, 有一些规格值会写得很保守, 对比就是其中一项.
    比如说, 某机种的对比值明明可以做到三百, 但是规格书写的是typical 200, minimum 150 , 这是为了量产的时候, 万一出了什麽问题, 导致黑色漏光对比下降, 该批货还是可以正常出货.
    如果你想比较的两款LCD monitor, 对比值分别是写350, 400, 不要以为四百的那个真的有比较好, 那只是这一家他敢写而已. 事实上, 两款分别写300, 400的, 我都还会怀疑那可能是差不多的. 实际上运气好的话, 都有可能是做到五六百.
    如果你会很care这个, 可以把想比较的两台显示器白色亮度调到一样, 然後切换到黑色画面, 在暗室下看谁比较黑. 如果不是对画质非常挑剔, 在一般使用情况下, 我认为对比三百应该是够用的.

    ☆ 色饱和度 (color gamut)
    色饱和度是指显示器色彩鲜艳的程度. 显示器是由红色绿色蓝色三种颜色光, 来组合成任意颜色光. 如果RGB三原色越鲜艳, 则该显示器可以表示的颜色范围就更广. 这是因为无法显示比三原色更鲜艳的颜色, 所以某显示器三原色本来就不鲜艳, 那个该显示器所能显示的颜色范围就比较窄了.
    色饱和度是面板厂商的重要规格, 但是我到现在好像还没看过有monitor厂商把色饱和度写进规格的. 他们都是写可以组合出来的颜色数目. 比如说, 某显示器的RGB三种颜色光都可以分成64灰阶 (6 bit), 则该显示器的颜色种类总共有64*64*64=262,144种组合. 如果该显示器的RGB三种颜色光, 都可以分成256灰阶(8 bit). 则该显示器的颜色种类总共有256*256*256=16,777,216种组合.
    当然灰阶数越多颜色层次看起来会越细致, 但不表示颜色会比较鲜艳. 色饱和度的表示是以NTSC所规定的三原色色域面积为分母, 显示器三原色色域面积为分子去求百分比. 比如某显示器色饱和度为71% NTSC, 表示该显示器可以显示的颜色范围为NTSC规定的百分之七十一.
    71% NTSC大约为为目前CRT电视机的标准, LCD显示器目前作到这个程度的,在色彩上就算高阶了. 目前笔记型电脑用的萤幕色饱和度大约40~50% NTSC. 桌上型液晶萤幕大多作到60%~65% NTSC.
    当然各大厂都有持续开发高色饱和度显示器的计划, 或已有量产, 请不要拿来和我擡杠. 我说的是"目前"和"大多" . 选购的时候, 把喜欢的两台monitor摆在一起, 点相同的画面, 通常就可以看出谁的色饱和度比较好.

    ☆ 亮度
    亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度, 单位是cd/m^2, 或是nit . 亮度是直接影响画面品质的重要因素. 在实验室里面我们常讲一句话: 「一亮遮三丑」.  一个明亮的显示器即使色饱和度比较差, 或颜色偏黄等其他不利因素, 还是有可能看起来画面会比较漂亮.
    目前市售的monitor, 一般亮度规格大约是250nits. Notebook亮度规格大约是150nits. 当然更亮规格的产品, 各厂都有在开发当中或已量产. 如果是液晶电视, 亮度通常会有400nits, 这是因为看电视时不像使用监视器时距离那麽近, 并且会考虑摆电视的环境会比较明亮.
    液晶显示器会发光, 是因为它的背光模组藏有灯管. 就像你现在擡头可以看到的照明用萤光灯管是很像的东西, 只不过小了一点. Notebook里面会摆一支, Monitor会摆上两到六支或以上.
    目前灯管厂商都会保证灯管寿命, 在三万小时或五万小时以上. 也就是使用三五万小时之後, 亮度会掉到一半. 所以其实液晶显示器还算蛮长寿的. 没有其他破坏性动作造成故障的话, 应该可以活到你想淘汰它的时候.
    显示器的亮度是使用者可以调整的, 调到你觉得舒服的亮度就可以, 调得太亮除了可能不舒服外, 也会损耗灯管寿命.

    ☆ 视角(一) 
    液晶显示器由於天生的物理特性, 使得使用者从不同角度去看时, 画面品质会有所变化. 与正看时相比, 斜看的时候, 转到当画面品质已经变化到无法接受的临界角度时, 称之为该显示器之视角. 视角的定义有三种
    1. 对比
    从斜的方向去看液晶显示器, 与正看时相比, 白色部分会变暗, 黑色部分会变亮, 因此对比会下降. 一般定义当对比下降到10的时候的角度为该显示器的视角. 也就是定义大於此视角的时候, 黑白已经不易分辨. 一般面板厂商与监视器厂商规格书上, 对於视角的定义最常使用这一条.
    2. 灰阶反转
    理论上显示器从零灰阶 (黑色) 到二五五灰阶 (白色), 应该是灰阶数越高则越亮. 但是液晶显示器在某个大角度的时候, 有可能看到低灰阶反而比高灰阶还亮, 也就是看到类似黑白反转的现象, 这种现象称之为灰阶反转.
    定义不会产生灰阶反转现象的最大角度为视角, 也就是超过这个角度就有可能看到灰阶反转, 而灰阶反转是无法接受的影像品质. 这个定义和第一个定义的差别在於, 用对比定义只考虑零灰阶和二五五灰阶, 而灰阶反转是考虑所有的灰阶.
    3. 色差
    从不同角度去看液晶显示器, 会发现颜色会随着角度而变化, 比如说本来是白色画面变得比较黄或比较蓝, 或是颜色变得比较淡等等.  随着角度变大, 当颜色的变化已经大到无法接受的临界点时, 定义该角度为视角.
    关於色差, 我说过颜色可以量化, 所以颜色的差异可以用数字表示, 但什麽叫做无法接受的色差, 目前并没有一定标准, 所以写规格的时候没有人用这个定义, 但是在实验室里面, 我们在比较两种显示器的时候还是会care相同角度时谁的色差比较大, 这是使用者会直接感觉到的品味问题.
    最早的TFT-LCD所使用的是一种叫做TN的液晶模式, 这种技术最大的缺点就是视角很小, 以对比来定义, 目前大概都是作到左右视角各45~50度, 上视角 15~20度, 下视角35~40度.
    为了解决视角的问题, 有几种广视角技术就发展出来, 目前市面上的主流广视角技术有三种: TN+film, MVA, IPS. 目前市售的notebook LCD, 通常不会应用广视角技术, 因为考量notebook是个人使用, 广视角效益不大, 而monitor通常会使用广视角, 考量使用monitor时, 可能会秀一些资料或画面给在旁边的人看.

    ☆ 视角(二)
    1. TN+film
    所谓TN+film就是在原来的TN型TFT-LCD上贴上一种广视角补偿膜.  这种广视角补偿膜是Fuji Film (没错, 就是作底片的那一家) 的独家专利技术, 称为Fuji Wide View Film. 一旦贴上这种补偿膜,  以对比为定义, 原本大约左右视角100度, 上下视角60度, 立刻增加到左右140度, 上下120度. 但是TN+film, 还是没有解决灰阶反转的问题
    2. MVA
    MVA是Fujitsu所开发出来的独家专利技术. 除Fujitsu之外, 台湾尚有奇美电子与友达光电获得授权生产. MVA可以做到上下视角与左右视角都超过160度,  (但不是每个方位都有这样的视角),  并且解决了大部分灰阶反转的问题. 除非是从很特殊的方位, 并且很大的角度去看, 才有可能看到灰阶反转
    3. IPS
    IPS最早由Hitachi所发展, 另外IBM Japan, NEC, Toshiba等也拥有IPS技术. 国内则有瀚宇彩晶获得Hitachi的授权生产. IPS上下视角与左右视角号称到170度, (但不是每个方位都有这样的视角), 并解决大部分灰阶反转问题.
    160度与170度的差异其实没有意义, 有兴趣的话拿起量角器来看看80度是多大的视角. 基本上超过这个视角, 一个平面已经快变成一条缝了, 根本没有办法进行量测. 他敢写170度 (两边各85度), 是在80度的时候可能量到对比二三十, 所以有把握85度时对比仍可以超过十. 其实MVA也可以 .
    除了以上三项广视角技术, 比较有名的广视角技术, 另有Sharp拥有独家专利ASV. 韩国的Samsung有一种MVA的变形叫做PVA的. 韩国的Hydis (原Hyundai的TFT-LCD部门)则拥有IPS的变形FFS等.

    ☆ 视角(三) 
    Notebook的液晶萤幕, 不使用广视角技术有几个理由. 除了之前说过的notebook是个人使用的之外, 最主要的原因是notebook讲求轻薄省电 , 所以背光板只能摆一根灯管, 而且必须做很薄 (也就是天生作不亮).
    为了得到比较好的光使用效率, 所以采用穿透率最高的TN型设计, 而比较少使用MVA, IPS, ASV等等技术. 而TN+film技术, 除了穿透率有比TN低一些之外, 多了两张广视角补偿膜, 也会增加厚度与重量. 而notebook用面板对厚度重量的要求, 一向是机构工程师的恶梦 .
    判断monitor是不是使用TN+film最简单的方法, 就是去看灰阶反转. 下视角是最容易看到灰阶反转的角度. 把monitor随便切到一个有不同颜色与亮度的图案, 把脸贴到monitor下方, 然後眼睛往上看. 如果看到灰阶反转的现象 (就是亮的地方变暗,     暗的地方变亮), 就可以肯定这是TN+film型monitor了. 如果是notebook液晶萤幕,连左右视角都很容易看到
    TN+film的左右视角, 依设计可能有120度或140~150度 (以对比为定义). 这是因为Fuji Film又有推出新一代的广视角补偿膜. 不过有件令我印象非常深刻的事,     有一次拿到某社的TN+film面板, 规格写左右typical各75度, 但是没有写minimun值, 实际一量发现只有60度. 这才发现敝公司在写视角规格时, 实在稍嫌老实了一点,   不但都typical value老实写, 而且还保证minimum value. 人家大笔一挥, 技术立刻日进千里, 难怪卖得那麽好.
    MVA和IPS的判断, 像我们靠这一行吃饭的, 其实就是把显微镜拿起来去看面板的画素设计, 一般使用者则可以从规格书看出一点端倪. 除了视角规格>160与170的差别之外, MVA的响应时间规格是25ms, IPS的响应时间大约是40ms. 如果是Sharp的面板规格, 又写上下左右视角超过160度, 那一定就是ASV.
    MVA和IPS各有优缺点, 比如说MVA的响应速度比IPS快, 但色差也比IPS大等等. 针对各自的缺点, 厂商都有持续开发改进的研究, 甚至已经量产. 而TN+film也不会有消失的一天, 因为它容易作得亮, 而且对面板厂商而言, 不须要特别的制程, 是低价monitor非常适合的选择 .

    ☆ 响应时间(一)
    响应时间的定义就是在面板的同一点上面, 从黑色变到白色所需时间, 加上从白色变到黑色所需时间. LCD有响应时间的问题, 是因为 LCD是以液晶分子的旋转角度, 来控制光线的灰阶亮暗, 而液晶分子旋转时需要时间.
    一般monitor使用的目的是文书处理与网页浏览 . 一般情况之下就是monitor会持续显示同一个画面很久一段时间, 然後才切换到另一个不同的画面. 这样的使用状况下, 其实反应时间多快多慢对使用者而言是没有影响的. 但是如果要使用monitor来看动画或影片, 因为画面会持续变化没有停止, 这时候响应时间就会影响画面品质.
    响应时间分为rise time和fall time, 对TN型面板来说, 驱动电压从低电压变成高电压时, 画面会从白色变成黑色 (电压rise). 因此白色变成黑色所需时间就是rise time. 而驱动电压从高电压变成低电压时, 画面会从黑色变成白色 (电压fall), 因此黑色变成白色就是fall time.
    MVA和IPS则刚好相反, 黑变成白是rise time, 白变成黑是fall time. 目前市面上量产面板的规格, TN型rise time大约15ms, fall time大约35ms. 实际上作到10ms + 20ms也不算难. 这里其实有一个陷阱.
    对LCD面板来说, 从全黑变到全白, 以及从全白变到全黑的响应时间, 其实是最快的. 但是中间灰阶的切换, 就不能保证这个速度. 比如说从128灰阶切换到140灰阶, 响应时间都会比规格值大上很多, 大於七八十毫秒都是可能的, 而你使用monitor时, 不可能只使用黑色和白色两种颜色.

    ☆ 反应时间(二)
    一般LCD面板的画面更新频率是60Hz, 也就是每秒钟要换60次画面. 不管目前显示的图片是否有在变动, 都会以这种频率重新显示, 因此每个画面持续时间是1/60 = 16.67ms. 如果响应时间远大於这个值, 画面在动时, 就可能看到模糊的影像. 注意是模糊的影像, 不是残影. 残影是另外一个问题, 你可以这样测试:
    在MS Windows所附的萤幕保护当中有一个"留言显示", 设定值里面可以更改背景颜色和留言内容. 把背景选成灰色, 留言打入++++++, 字型选大一点, 然後让它跑.    仔细看, 可以看到加号背後拖着一个模糊的尾巴, 这就是响应时间不够快造成的.
    CRT没有这样的问题. 这就是说目前的LCD monitor, 其实不是很适合用来看影片. 不过我实际测试的结果, 普通使用者如果是观看一般影片(比如说ㄟ片), 其实影响不大, 要看那种画面闪来闪去的动作片, 很用力去盯着看某些, 其实平常不会去注意的背景, 才会发现品质下降. 玩game的话也没有什麽太大的问题.
    市售的LCD monitor对於响应时间的规格, 还有另一个陷阱. 有些厂商响应时间只写rise time, 所以如果买monitor时, 看到响应时间只有15ms甚至更低, 最好问清楚. 通常就是这种情况 , 真正小於15ms的产品, 大概还要过好些时间, 才有可能在市面上看到.
    另外有一些高阶LCD的响应时间的规格, 可能是写全灰阶切换小於16.67ms. 这是指不管是多少灰阶切换到多少灰阶, 都保证在16.67ms之内完成动作. 注意不是rise + fall time 16.67ms, 这是在驱动电压上面, 动了一些手脚达到的. 目前还不多见, 但不是没有. 这种面板用来看影片, 画质比起传统的LCD就有相当程度的改善.

    ☆ 保护玻璃
    有些人在购买液晶显示器的时候, 会要求装上保护玻璃. 这个动作好不好见仁见智, 我个人就很反对. 但我有一个同事就买一个有装玻璃的, CRT的表面是玻璃, 最大的问题就是会反光. 尤其如果背後有窗户或灯光就非常的讨厌, 常常会看不到画面.
    LCD的表面最外一层是一片偏光片, 这一片偏光片通常作过一些特殊表面处理, 硬度比较高 (一般规格是3H), 并且具有防炫光与抗反射的功能, 所以LCD不会有像CRT那样有反光的问题. 可是一旦装上保护玻璃, 这一切就毁了, 你背後的光源对你的CRT萤幕, 造成什麽样的困扰, 都会在LCD的保护玻璃上重现.
    浪费了表面偏光片原本的设计, 破坏影像品质. 那为什麽有人要装玻璃?  因为使用monitor时手指常常会在上面指来指去, 而偏光片印上指纹印之後会很难消除, 光用布是擦不掉的, 如果装上保护玻璃就很容易清理.
    另外就像我同事的情形, 他一买回家放, 他两个还没念幼稚园的儿子就来用力压, 当场让他觉得玻璃买对了. 其实LCD没有那麽脆弱, 若不是很用力去压或是撞击是不会破的, 坏点也不是摸出来的.
    除非摆LCD的地方, 常常有很没斩节的小朋友出没, 否则不建议装保护玻璃. 要擦掉偏光片上的指纹, 可以用水加一点点洗碗精, 用布沾湿後去擦, 再用布沾清水去擦即可. 轻压液晶萤幕不会使液晶流出来, 那是密封在面板里面的. 万一打破液晶萤幕的话 (破裂处会黑掉), 要尽快处理掉, 并用肥皂洗手, 因为液晶是有毒的, 不要摸一摸然後不小心吃下去.

    ☆ 残影
     残影是指画面切换之後, 前一个画面不会立刻消失, 而是慢慢不见的现象. 残影与反应时间不算同一件事, 残影可能要两三秒後才会完全消失, 而液晶的反应时间是十几到几十毫秒. 一个设计得好的液晶显示器, 就算反应时间是15+35ms, 也不可能让使用者看到残影.
    残影发生机制有些复杂, 通常是同一画面显示太久的情况下, 液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场, 画面切换之後这些离子没有立刻释放出来, 使得液晶分子没有立刻转到应转的角度所造成.
    另外一种可能情况则是因为画素电极设计不良, 使得液晶分子在状态切换时排列错乱, 这种情况之下也有可能看到残影, 所以以为反应时间快就不会看到残影, 这种观念是错误的.
    面板厂商测试残影的方法是, 常温下点西洋棋棋盘黑白方格画面十二小时, 然後切换到128灰阶去看, 标准是在5秒(?)内残影必须消失.
    一般使用者选购monitor时, 可以用power point画一些白底黑格的图, 以及一张128灰阶图去切换. 如果嫌麻烦, 也可以把萤幕背景设成128灰阶, 然後叫出踩地雷点到暴掉 (所有黑色地雷会显示出来), 摆个几十秒或几分钟, 然後关闭.
    如可以看到残影 (不是五秒喔, 看得到就算), 那就不要买. 注意一点, 不要一直盯着测试画面看, 切换後才去看, 不然可能看到的是人眼的视觉残留.

    ☆ 色温 (color temperature)
    色温是用来形容显示器的白色的颜色, 不限於LCD, 所有的显示器都通用. 当显示器的颜色与黑体的温度高到某一绝对温度时, 所发出来的光一样时, 称为该显示器的色温等於该温度.
    比如说, 当显示器的白色, 设计成接近黑体在温度6500K的时候, 所发出来的光颜色 (接近晴天时上午的太阳光), 称为该显示器的色温为6500K.
    上面听不懂没关系, 下面三句记起来就好. 色温越低颜色会越偏黄色, 色温越高颜色会越偏蓝色, 一个色温偏高的显示器在秀图片的时候, 整个画面看起来色调就会偏蓝.
    据说亚洲人比较喜欢偏蓝色的白色, 欧洲人比较喜欢偏黄色的白色 , 所以在日本卖的CRT电视机色温内定值, 可以高到9300K甚至12000K. 在欧洲卖的色温就内定在6500K左右, 台湾则是follow日本. 你不喜欢偏蓝的白色也没有关系, CRT的色温可以让使用者很容易地去调整, 但LCD就有困难.
    目前LCD面板的白色通常设计在6500K左右 (电视用的面板要求色温会更高), 但也有故意设计成更偏黄的, 因为灯管越偏黄亮度会越高, 偏蓝亮度就低. 如果偏蓝又要维持一样的亮度, 就要在其他部份花更多成本把亮度补回来 .
    色温高低没有好坏标准, 有人喜欢偏蓝有人喜欢偏黄, 选购的时候把几台中意的monitor摆在一起点同一个画面, 挑你喜欢的色调即可.

    ☆ Gamma Curve
    Gamma curve是指不同灰阶与亮度的关系曲线. 把零到二五五灰阶当x轴, 亮度当y轴, 画出来的曲线就叫做gamma curve. Gamma curve通常不会是一条直线,  因为人眼对不同亮度有不同辨识的效果, 比如说低亮度的辨识能力较高 (一点点亮度变化就有感觉), 高亮度的辨识能力较低.
    Gamma curve会直接影响到显示器画面的渐层效果. 比如说一个显示器的gamma  curve, 如果在高亮度的地方切得太细, 最高灰阶的那几阶亮度都差不多亮, 那麽在显示亮画面的图片时, 就会觉得很多地方都泛白太亮, 看不见渐层. 那麽使用者就会觉得影像不自然, 有些比较高阶的显示卡, 会提供调整gamma curve的功能
    不过若不是比较专业的使用者, 通常不会去动到那边, 而是直接使用监视器厂商的原始设定值. 测试的时候, 多带几张不同种类的图片. 整体而言, 比较亮的, 比较暗的, 或比较中间灰阶的都准备. 最好准备几张有大大的人像的, 因为肤色对人眼来说, 是很容易辨识的印象, 仔细看看图片的渐层效果, 会不会让你觉得很自然.

    ☆ Crosstalk
    LCD的crosstalk是指萤幕中某区域的画面, 影响到邻近区域亮度的现象. 一般crosstalk测试画面如附档. 在底色一二八灰阶的状态下, 画一个有萤幕四分之一大的黑色方块摆在正中央, 理论上周围还是都要维持一二八灰阶, 但若发现上下左右四块区域变暗, 就作叫crosstalk.
    也可以把黑色方块换成白色, 有crosstalk的话上下左右就会变亮. 一般面板厂商的规格是, 有黑色方块时与没有黑色方块时, 上下左右区域的亮度差别不可以超过4%. 不过其实这是蛮宽松的规格, 通常达到2%时人眼就可以看得很清楚了, 所以有些客户会要求小於1%, 而这通常也是面板厂设计标准. 选购的时候, 就点上面讲的那个画面, 看得见crosstalk就不要买. 另外通常商家都经挑选最完美的机子展示, 以上的标准看看,展示机非常值得考虑.


    TFT LCD液晶显示器常见的广视角架构 
良好光学补偿膜抵消TN型液晶的相位延迟
    现在大尺寸的液晶显示器大多是利用TN(Twisted Nematic)型液晶来制作的。依照其英文字面上的解释,就是这种液晶分子是被扭转而且同时形状为线状的液晶分子。而扭转的意思是指当我们不施加电压时,在上下两片玻璃之间,液晶分子的排列会恰好扭转90度。由於线状液晶是一种具有双折射率Δn的物质,且其Δn = ne-no>0。因此当光线通过液晶分子後,可分成ordinary ray与extraordinary ray两道光,如果光线是斜向入射液晶分子,便会产生两道折射光线。因此当光线经过上下两片玻璃所夹住的液晶後,光线就会产生相位延迟(phase retardation)的现象。
         既然是因为Δn>0所造成的相位延迟,只要找Δn<0的材料来作补偿就可以了。因此一般的光学补偿膜都是属於Δn<0的材料,这样一来光学补偿膜的相位延迟,就可以跟线状液晶的相位延迟互相抵消(图2),就可以增广液晶面板的可视角度。
        从图2我们可以知道光学补偿膜的动作方式。当光是从下方入射,然後从上方射出时,首先会经过底下的一片光学补偿膜,由於其Δn<0光线便会有了负的相位延迟,接下来光线继续前进进入到TN型液晶,此时便会开始有正的相位延迟,大约到液晶的一半的地方,此时正负的相位延迟便会互相抵消。当光线继续向上传播时,又会因为TN型液晶的关系,产生了正的相位延迟,直到进入位於上方的光学补偿膜,又会开始有负的相位延迟。在光线离开位在上面的光学补偿膜时,正负相位延迟又可以互相抵消,因此只要光学补偿膜设计的好,便可以完全抵消TN型液晶所造成的相位延迟,达到广视角的效果。

广视角电场强度大 需要高电压source driver 
        利用贴光学补偿膜的方式,并不需要改变LCD制程,所以不会影响生产良率,只是需要增加贴光学补偿膜的额外成本,因此连带对LCD source driver的需求,与一般的液晶面板是一样的。也就是说只需要10~12伏特的source driver即可。而MVA及IPS则是利用不同的画素设计,来达到广视角的效果。因此对电压的要求跟一般的液晶面板上的source driver便不一样,需要较高的电压才行。一般而言MVA要求的电压约为13.5伏特,而IPS的要求电压则更高,至少需要15伏特才行。
        其实在source driver上所谓的高电压,并不是跟gate driver一样需到达35~42伏特的程度。当source driver应用在line inversion的LCD面板上时,其规格上的最高电压大多为5 volt上下。而液晶面板若是dot inversion的应用时,电压就需提高到10~12 volt。直到广视角的应用出现,source driver的最高电压规格就变成13.5~15 volt了。为什麽广视角的面板需要高电压的source driver呢?主要是因为在广视角液晶面板上,由於面板本身的画素设计跟一般的面板不一样,对於电场强度的需求更大,以避免由於电场强度不够或是不平均 造成液晶分子转动不如预期,影响液晶面板本身的灰阶表现,所以才需要高电压的source driver。

MVA(Multi-domain Vertical Alignment)的动作原理
        至於MVA的工作原理是怎样呢?请见图3到图7。液晶显示器是利用液晶本身的屈光特性来显示出不同的灰阶。可惜的是,液晶本身是一种长椭圆球状的物体,其本身长轴与短轴的的屈光特性并不一致,以致当人眼的视线与液晶本身的夹角变化时,感受到的光强度便不一致,就会有不同灰阶的感觉。
        这就是液晶显示器会有视角的原因(请见图3)。而MVA的原理就是想利用不同角度的液晶,藉由互相的补强,来扩大视角的范围(请见图4)。从图5我们可知道 藉由protrusion的帮忙,可以让液晶本身产生一预倾角(pre-tilt angle),以便当电压施加於液晶身上时,可以让液晶倒向不同的方向(图6)。如此当人眼从不同角度来看液晶显示器时,可以有不同方向的液晶来互相补强,以便增加视角。图7是Fujitsu所提出的MVA的方式,藉由4个不同倾倒方向的液晶,来增加视角,达到广视角的效果。由於有4个不同方向的液晶,因此采用MVA的架构,在萤幕的水平方向与垂直方向都可以增加视角。
        MVA的架构,从字面上VA(vertical alignment)就可以知道,其液晶排列的长轴是垂直於上下两片玻璃,因此当显示电极不加电压时,画面就是黑色的。而一但将电压加到显示电极上时,液晶分子的排列,就可以将行进光线的极化方向转90度,好让它能透过上层的偏光板,显示出亮的画面。因此与一般normally white的TN型液晶面板比较起来,它的对比度(contrast ratio)会比一般的TN型液晶萤幕要来得高,这是因为TN型面板的黑色画面是藉由施加电压,让液晶分子都站成直立来完成的(请见图8)。
        但是这种方式的暗态并不完美。这是因为在靠近两侧玻璃的液晶,会受到玻璃的影响,会无法站直(靠近玻璃的液晶会受到玻璃基板rubbing以及strong anchoring的影响)。因此仍然会有一些光线可以顺利到达使用者的眼睛中,这样一来,黑色的画面就不会很黑了,一般都称这种情况为暗态漏光的现象,这会影响液晶萤幕在对比度的表现。
        MVA除了可以改善暗态漏光的现象之外,由於不加电压时,整个画面都是黑色的,所以可以叫做normally black。这种方式,如果在液晶萤幕上的TFT有损坏的话,这个画素所显示出来的灰阶会是黑色,也就是"暗点"。不像使用normally white的方式,当TFT有损坏的状况,萤幕上显示出来的就会是我们俗称的"亮点","亮点"比起"暗点"来说,会严重影响到使用者的视觉观感。
        由於其分别在TFT及彩色滤光片(Color filter)上有protrusion,所以就整个画素而言,其电场强度是不平均的,假如此时电场强度又不够强的话,就会很容易在接近protrusion的地方,液晶的转动变得不灵活,造成显示出来的灰阶不正确。所以使用在MVA的source driver的电压会需要高到接近13.5 volt,就是这个原因。希望藉由更高的电压,来加强电场的强度,以便能精确的控制液晶的转动。

IPS特色:显示电极位於同一玻璃基板
        IPS在架构上最大的不同,就是显示电极都是位於同一边的玻璃基板上。在前面所述的一般TN型液晶显示器与MVA的液晶显示器,他们的显示电极都是位於不同边的玻璃之上。为什麽要把显示电极放再同一边?主要这样一来,液晶的排列,便会如图9中所画的,液晶分子的长轴会跟玻璃基板是平行的。即使当显示电极上加了电压之後,仍然会如同图10一样,液晶分子的长轴仍然与玻璃基板是平行的。
        这样一来,不管我们的视线与液晶萤幕夹了怎样的角度,也就是说视线跟液晶分子的长轴夹角有了变化,也不会有视角的问题产生。为什麽会这样呢?这主要是因为从背光板所发射的光源,经过液晶分子到达我们的眼睛过程中,由於液晶的长轴都是平行於玻璃基板的,因此光线的行进路线,大部份都是沿着液晶的短轴来前进,所以就比较不会因为双折射率的关系,产生两道折射光而有相位延迟的情况发生,於是视角就可以大大地增加了。比起使用光学补偿膜与MVA的架构来说,以IPS所能增加的视角表现为最佳。
        使用IPS架构有另外一个好处,跟MVA架构一样,就是当画面为黑色的时候,它是所谓"绝对"的黑。也就是说,它的对比度会比一般的液晶萤幕要来的高。其原因何在? 我们回过头来看看图9。图9的内容是使用IPS的架构下,当显示电极不加电压时的液晶分子排列状况。我们可以发现,在这种情况下,液晶分子的排列是很整齐的,所以当背光板所发射出的光线,从底下经过偏光板变成极化光线时,由於液晶分子的排列很整齐,当极化光线通过液晶分子,光线的极化方向并不会改变,也就没办法通过位在上方的偏光板(上下两片的偏光板,所形成的光栅是互相垂直的)。这时候所显示出来的画面就是黑色。
        那为什麽叫做是"绝对"的黑色呢? 这是相对於一般normally white的TN型液晶面板来说的。因为这种面板的黑色画面如前面所述,并不完美,会有暗态漏光的现象,影响到液晶萤幕在对比度的表现。IPS除了可以改善暗态漏光的现象之外,跟MVA一样由於是normally black,所以在液晶萤幕上的TFT有损坏的话,这个画素所显示出来的灰阶会"暗点",而不是我们俗称的"亮点"。
        相较於MVA的架构,IPS的做法在可视角度上的表现会更好。但是由於它所施加的电场,并不是上下垂直的方式,而是属於水平的做法,当电加到显示电极上时,靠近显示电极的液晶分子,会由平行於显示电极转向90度,而垂直於显示电极(如图10)。而远离显示电极的液晶,所受到电场的影响会越少,转向的程度也越小,整个液晶的排列恰好可以将光线的极化方向转向90度,让光线透过。且当您变化电场的大小时,就可以控制光线极化方向的转向程度,也就可以控制光线透过的容易与否,来营造出不同灰阶的感觉。但就因为先天上电场的控制更不容易,远离显示电极的液晶分子所感受到的电场比较小,要让所有的液晶转动至所期望位置所花的时间也会比较长,也就是反应时间(response time)会比较长。这也是为什麽使用於IPS的source driver驱动电压会比较高(一般需要到15伏特以上才可以),以期增加电场强度的原因。

除了MVA,IPS, SUPER-IPS 还有PVA
      "G.Philips LCD采用Super-IPS(In Plane Switching)技术,将视角扩大到176度,三星电子则采用PVA(Patterned Vertical Alignment)技术,已开发出视角达170度的産品。
        LG.Philips LCD表示,IPS技术不同於在面板上贴上广视角偏光板(Pol)的传统方式(扭转型),而系利用横方向的电场,亦即电场方向与液晶分子的排列方向在同一平面上,来趋动液晶分子。相较於扭转型,减少了入射光在不同视角上所造成的相位差,进而增大视角。并表示,视角能扩大到176度,则系因采用较IPS技术更先进的Super-IPS技术。
        此外,由於不需另外的广视角偏光板,还可节省材料费,且几无色歪曲现象。同时,在呈现动态影像时,若采用IPS技术,画面快速转换时亦可充分展现色感,而PVA技术则略逊一筹。并强调,在广视角的呈现上,业界公认IPS优於PVA。
        三星电子表示,由於PVA可完全呈现Black状态,故黑白对比较高,且由於制程单纯,具备不良率低的特性。同时,由於辉度提高,有助於降低成本及耗电。另外,目前三星电子在天安厂亦采用IPS技术,不过采用此一技术的産品不到整体産品的1%,且由於认定IPS技术远不如PVA技术,未来预定完全不采用IPS技术。


三星新增2特色数码电视机画面更佳
数码电视机近年行情备受看好,核心技术也越见成熟,三星(Samsung)日前宣布其数码自然影像技术(Digital Natural Image Engine,简称 DNIe)从原有的四项特点,加入了两个新的特色,包括六倍密度加强器,及形象优化器(Image Optimizer),六倍密度加强器可以增加像素输入,使画面更加细腻,而形象优化器则可以让消费者依据不同需求调整影象的精细度,使画面依据不同需求,表现更加细腻精致。
提及 DNIe 原本所备有的特点,包括了动画优化器(Motion Optimizer)、对比优化器(Contrast Enhancer)、清晰增强器(Detail Enhancer)和颜色优化器(Color Optimizer)。
DNIe 技术目前引用在三星的等离子电视、液晶电视、背投式电视、数码光处理电视机(Digital Light Processing,简称 DLP)等,自去年推出之后,已在全球数码电视市场保持领先地位。而目前,三星的 DNIe 科技已拥有超过 110 个专利权。
此外,该公司也为廿一寸和廿九寸的电视机加入一个「DNIe Jr」,一种新的 DNIe 核心特色,如讯号、彩色优化器和明亮度影像加强器。另外,三星也推出一款新的家庭剧院系统,这个第二代 DuoCam 呈现终极综合性画面品质,为用户提供最佳视觉和听觉的享受。


Panel 的亮点与黑点 :  
据说亮点是由於短路産生的,而暗点则是由於断路産生的。具体的标准是这样的:
    A.    亮点的定义:在暗画面时 , 可见之亮点
   红(元素) , 绿(元素) , 蓝(元素) , 总计不得超过4点
   相邻的两元素 , 总计不得超过2组
   相邻的元素超过三点 , 是不允许的
   亮点的总计不得超过4

    B. 黑点(暗点) 的定义:在亮画面时 , 可见之黑点
   红(元素) , 绿(元素) , 蓝(元素) , 总计不得超过4点
   相邻的两元素 , 总计不得超过2组
   相邻的元素超过三点 , 是不允许的
   黑点的总计不得超过4
   备注: a .每个点包含红 , 绿 , 蓝三种元素
                b .亮点和黑点必须大於半个元素 (若是小於 , 则不算)
                c . 总污点 亮点和黑点的总和不得超过6点
   
        将亮点变成暗点比较简单,就是用镭射将短路的地方割断。後续整机生産是要防止静电击穿,如果击穿,则会形成短路,産生亮点。如果産生碰撞什麽的,会造成断路,则会産生暗点。

在线客服系统