探寻液晶显示器的秘密 〖原创〗小熊“西-安”_朱泽晨
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《显示器论坛》
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：如今在我们访问某一热门的显示器论坛的时候，一定会注意到有关LCD显示器的问题是越来越多了，确实，随着这�
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探寻液晶显示器的秘密 〖原创〗小熊“西-安”_朱泽晨
(1128字)
瘦骨仙
(143103)
于2003/11/11(00:29:28)..
如今在我们访问某一热门的显示器论坛的时候，一定会注意到有关LCD显示器的问题是越来越多了，确实，随着这两年LCD显示器技术和价格的不断成熟和走低，越来越多的消费者开始关注更环保、更时尚的LCD产品，LCD也从原来只属于少数高端消费者的高姿态慢慢开始向中低端用户靠拢。随着LCD市场的不断扩大，参与厂商和产品品牌也日益增多，这个市场也暴露出许多问题，而且因为LCD产品无论从原理和应用方面都和原来的市场主流CRT显示器有很大的不同，也给消费者带了了很多选购和维护方面的难题。针对这种状况我们小熊在线“西-安”站特别撰写了这篇文章，文章会为朋友讲述LCD过去历史也会展望LCD以及其他平板显示技术的未来，更多的将会涉及LCD选购和使用时应该注意的问题。希望无论是功力深厚的大虾还是初窥门径的小鸟都能从这篇文章中有所收获。
LCD的历史
LCD 一词是英语Liquid Crystal Display的缩写，中文的直译意思就是液晶显示器。不过你可能无法想象，LCD的原理基础是基于竟然是1888年奥地利植物学家莱尼茨尔发现的液晶效应。发现了某些有机物（胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂）熔化后会经历一个不透明的呈白色浑浊液体状态。而只有将其继续加热到某一温度才会变成透明清亮的液体。第二年，德国物理学家莱曼（O.Lehmann）使用他亲自设计，当时最新式，附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察。他发现，这类白而浑浊的物质外观上虽然属于液体，但却显示出各向异性晶体特有的双折射性。于是莱曼将其命名为“液态晶体”，这也就是“液晶”名称的由来。
在这之后的几十年中，这项发现几乎被人遗忘了，直到80年后的某一天， RCA （美国无线电公司）不经意的决定使用液晶原理在电子表的显示上。经过科研人员的努力，终于在1968年RAC成产出了世界上一块使用液晶屏显示时间的手表。从此，液晶技术开始得到人们的关注，一个液晶显示器市场开始慢慢成型，直到今天这样的规模。
液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶为向列液晶形态，分子形状为细长棒形，长宽分别在1nm～10nm左右。典型的情况下，这些液晶分子会以密集的螺旋图案进行排列，我们称这样的排列方式为扭曲排列。 尽管现在在 LCD显示器上使用的液晶分子不再是最早发现的胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂，但它们同样拥有液晶分子的共性。如今的LCD是由数百万个充满液晶物质的小室组成的，每一个小室都对应屏幕上的一个子像素。在不同电流电场作用下，液晶分子会做旋转90度的规则排列，由此产生透光度的差别。这样在电源ON/OFF下，就产生明暗的区别。我们如果依据此原理控制每个像素，便可构成所需图像。
斑竹令：此主题收缩显示(下雨了,收衣服了.)
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瘦骨仙
(143107)
于2003/11/11(00:35:55)..
下雨了,收衣服了.
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瘦骨仙
(143104)
于2003/11/11(00:32:42)..
在LCD相关技术中一条至关重要的得法则就是“扭曲向量场”效应。简单的说，就是LCD本身并不会发光，它们只是通过液晶扭曲来允许或者组织屏幕后面的背光通过液晶基板。当液晶分子在电流电场的作用下解旋，背光就可以通过基板。因为液晶面板上并不存在白色的子像素，所以所有能够显出出来的色彩都是由红、蓝、绿三个子像素通过添色原理实现的。如今业界普遍使用铁电液晶物质，这种液晶比原来发现的其他种类液晶螺旋结合的更为紧密，这样最大的好处就在于液晶分子能够更迅速的改变螺旋的角度。
LCD初次探险
随着 LCD技术的进步，越来越多基于该原理的复杂技术出现了。在上世纪九十年代初，被动LCD技术统治者整个LCD 市场。.该技术最大的缺陷是不能对形成颜色的三个子像素点进行独立的寻址和控制，而是将它们当作一个整体。
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瘦骨仙
(143105)
于2003/11/11(00:33:34)..
Samsung
正是由于被动LCD技术的这些缺陷，TFT显示器应运而生。在显示的原理上主动LCD和被动LCD并无太大区别，只不过它能够独立的寻址和控制每一个子像素。这样直接的好处就是使得每一个像素能够产生更多的色阶变化。现在市面上绝大多数的LCD产品使用的LCD面板的每一个子像素都能产生256种色阶变化，因为每一个实际像素点都是有三个子像素组成的，这意味着TFT LCD典型像素能够产生 256 x 256 x 256种色调 (1670万)。
拿现在市场上销售的显示器两款LCD显示器来说， Samsung 172T 和 Hitachi CML174 两款，三星的这款172T能够产生 16.7M 种色彩，即每一个子像素都有 256 色阶。而CML174 的标称就值得到寻思一番：产生 262,000种色彩和更低的响应时间, 或者说每个子像素只有64 种色阶。谈到这个产品，我们就不得不谈及提供现在市场上几乎所有16ms响应时间面板的友达光电， 因为这款Hitachi CML174同样是友达光电OEM的产品。此类产品是牺牲屏幕所产生的颜色数量来达到液晶更低的相应时间的。简单的说，友达的基板使用了更少的电流调整选项，以此来实现每一个子像素液晶分子更快的翻转速度。
使用液晶显示器的注意事项
令人惊奇的是，我们注意到论坛上网友们提问频率最高的问题是“如果保养我们的液晶显示器”。确实，LCD对于我们任何一个人来说都是一件比较昂贵的计算机外设设备，所以它更需要你细心、科学的照顾。我们下面就针对LCD显示器的使用和保养问题谈一谈。
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瘦骨仙
(143106)
于2003/11/11(00:34:50)..
首先，最重要的事情是要保证LCD屏幕的清洁。如果你购买的是一部拥有玻璃保护层的LCD的话，保养工作相对来说要简单的多。使用一块麻制的布条加上温水就能解决清洁的问题。但要注意，任何含有酒精或者其他有机溶剂的清洁剂要禁止使用，它们会破坏玻璃保护层上的防眩光涂层和经过表满处理的漫反射玻璃的表面结构。
如果你买的是一部LCD面板直接外露的显示器时，使用蒸馏水仍旧可以比较好的解决清洁问题。但是，在你进行清洁的时候一定要格外注意施加在屏幕上的压力，因为缺乏玻璃层的保护，过大的压力会造成基板的破裂。笔者自己的窍门是使用蒸馏水加之少量的醋，均匀混合后用麻制的布料清洁屏幕。在清洁材料的选择上也尽量不要采用纸质材料，它们比麻制的布料有更大的硬度，会对屏幕的涂层和表面防眩光结构。
如果说屏幕是我们平常都比较注意的地方，那么另一个保养中值得重视的地方——DVI 或者是 D-Sub 线缆，却是一般朋友常忽视的地方。无论是CRT还是LCD显示器，任何显示器线缆的损坏都后果严重的。不过对于LCD显示器来说，这些线缆很少被集成到显示器的电路板上面，这样当发生损坏的时候就可以再买一条代替。我们主要注意的是这些线缆如何保养使用来保证最佳的信号质量。
在使用线缆连接显卡和显示器的时候，要注意把插头完全插入，并且拧紧螺丝，不少朋友往往习惯于直接插上接头，这样的后果往往在移动机箱过程中造成接头的脱落或者部分脱落，这样势必影响信号的传输甚至伤害显示器。还有一个更具危害性的习惯就是热插拔显示器，这样最危险的结果是产生的电火花，击穿显卡芯片和显示器的信号处理器。
显示器的连接线缆
我们刚才讲了注意显示器VGA线缆平时连接和保养的重要性，但是即便是这样，还是远远不够的。面对现在市场上充斥的大量劣质连线，如果选择一条质量过硬的信号连线也是保证信号传输质量必须需要注意的。相信我们，如果在经济能力许可的情况下，尽量选择带有DVI接口的LCD显示器。虽然DVI线缆同样也不能完全避免干扰，但是不会像模拟连接那样放大信号的瑕疵并且产生严重的水波纹。
这是两条VGA线缆的对比图，上方是一条质量优良的线缆，而下方则明显是一条偷工减料的产品。我们可以看到，前者明显不后者要粗的多，因为它使用更厚的绝缘层，而且在VGA接头的重量也明显比后者要沉。从信号传输的能力来看，DVI线缆能在7.5米的距离上提供比较纯净的信号，而一条15 线的VGA 线缆在经过2米以后的传输后信号质量就会急剧恶化。所以无论是DVI线缆还是VGA线缆我们都建议大家在长度够用的前提下，买尽量短的信号线。
在使用传输模拟线缆的VGA线缆的时候，由于模拟信号对于谐波干扰和本底信号噪音都比较敏感，所以在线缆的摆放位置也是格外注意。首先不要让你的VGA信号线和你的电源线平行放置，同样对于外置电源的显示器也要让信号线尽量远离外置的电源。其次，不要让任何线缆或者是金属接触到信号线。即便是这样，模拟数据线还是不能很好的避免干扰，以至于有些狂热的玩家专门买了一些塑料套管套在信号线上。
还有一种比较常见的关于线缆的问题就是显示器的显示丢色，在你不小心踢了一下信号线后，会发现屏幕显示的图像丢了三原色中的一种。这种情况要么是你的插头没有连接好，触碰后导致接触不良。要么就是你的连接线缆经过长时间使用后线缆中负责传输三原色信号之一发生了断裂，这时候检查接头是否正常连接或者换一条数据线就能解决问题。
DVI VS D-sub
有关于DVI和传统的D-sub接口之间的争论不是一天两天了，从论坛中朋友们发的帖子上来看，反映出很多朋友确实对于使用DVI连接的LCD还存在一定的误解。首先，有些朋友反映不少使用DVI接口的LCD禁止了显示器的OSD菜单控制，当然其中也包括了亮度和对比度。可能是这些朋友们忘了，凡是使用DVI接口连接的LCD都会提供相应的显示器调节软件。因为DVI接口最初设计的初衷就是完全的复制显卡传输过来的信号，所以相关的显示器调节也从显示器本身转移到了计算机系统内。通过这些附赠的软件，我们一样可以实现显示器OSD菜单上的全部功能，包括gamma、对比度、亮度等等。不过在消费者要求保留传统的调节方式的要求下，现在新推出的DVI接口的LCD也同样提供了OSD菜单调节方式。
另一个朋友们较多误解的地方就是认为通过模拟接口连接的LCD能够比数字DVI提供更多更精确的色彩。典型的论调就是模拟的输入的信号能够传输无限制的色阶信息，而数字输入的色阶是有限而且不连续的。我们在这里要说的是，如果这种论点是针对CRT的，那么是毫无疑问的。但是对于本身就属于数字输出的LCD显示器来说，这种说法是没有任何根据的。如果你是使用15针的D-sub传输模拟的信号给LCD,在进入显示器的第一部就是通过信号处理器将这些模拟信号转化为数字信号。这样上述观点所讲述的模拟信号的优点就被完全消除了。
LCD显示器的心脏——液晶基板
毫无疑问，液晶面板是整个LCD显示器的心脏，LCD百分之八十的成本也是由面板的价格决定的。相对于LCD显示器其他的部件，面板制作过程要复杂得多。可能有些朋友会说，相对于处理器那样的半导体芯片每平方英寸集成数百万的晶体管，液晶面板在对角线17寸的面积上集成400万个晶体管看起来是很容易的事情。其实不然，排除生产过程的差异，处理器的生产厂家可以把出现瑕疵的产品标成为较低的指标出售从而达到很高的成产良品率。但是LCD就不同了，百分之一的缺陷就会形成大约40,000 死子像素点，这对于任何一个消费者的眼睛来说都会轻易的发觉的。.这也就是为什么一些厂家标榜自己的良品率达到了60%，因为在LCD面板生产领域，60%的良品率已经是值得骄傲的了。
现在LCD面板的成产工艺算是比较成熟了，所有的产品组成也大同小异，基本由四大部分组成。首先是一层附联有晶体管和布线的玻璃基板，这层基板的作用主要是通过晶体管列阵控制每一个子像素液晶的状态。在该层基板上面是另一层基板，上面是一层非常薄的液晶层，只有微米级别的厚度，有数百万的通过特殊工艺加工出来的小单元储存。在这层液晶板之前是另一块特殊的玻璃基板，被称作彩色虑光片，用来是通过液晶层的光线产生颜色。在晶体管基板的后面就是我们所说得背光灯管和面光源产生模组，这部分的作用就是产生均匀的面光源照射到液晶基板的背部。上述的四大模块相结合就组成完整的一块LCD基板，在安装上相关的电路板和内部电源，装上外壳后，一部完整的LCD显示器就呈现在我们面前了。
本论坛由小熊在线（
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斑竹令：此主题收缩显示(下雨了,收衣服了.)(8字) 瘦骨仙 (143107)于2003/11/11(00:35:55)..
