筆記本顯示屏

電腦通訊 9547 222 2014-11-24

自從1985年世界第一台筆記本電腦誕生以來,LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示屏)就一直是筆記本電腦的標準顯示設備,跟隨筆記本電腦的發展一共走過二十年的LCD也著實獲得了巨大的進步。屏幕是筆記本電腦的面子,天天都要面對的東西自然要有一些瞭解。

什麼是液晶

說道液晶顯示器自然不能不首先提及"液晶"這個概念。

液晶是一種有機化合物,是固液態之間的一種中間類狀態,在一定的溫度範圍內,它既具有液體的流動性、粘度、形變等機械性質,又具有晶體的熱、光、電、磁等物理性質。液晶的粘性和彈性從流體力學的觀點來看,可說是一個具有排列性質的液體,依照作用力量不同的方向,會產生不同的效果。打個比方將一根木棍插入水中攪動,起初四周的水流方向混亂,但是過了一會水流則開始同木棍攪動方向成同向運動。液晶除了有粘性的反應外,還具有彈性的反應,它們都是由於外力作用而呈現了方向性的效果。因此光線射入液晶物質中,必然會按照液晶分子的排列方式行進,產生了自然的偏轉現像。而液晶分子中的電子結構,都具備著很強的電子共軛運動能力,所以當液晶分子受到外加電場的作用,便很容易的被極化產生感應偶極性,使液晶分子之間形成很強的作用力。而液晶顯示器,就是是利用液晶的光電效應,加上外部的電壓控制,再通過液晶分子的折射特性,以及對光線的旋轉能力來獲得亮暗情況,進而達到顯像的目的。

液晶的化學結構

在顯微鏡下的液晶

LCD的分類

在筆記本電腦中,主要先後採用了無源矩陣顯示器中的雙掃瞄無源陣列彩顯DSTN-LCD(俗稱偽彩顯)和有源矩陣顯示器中的薄膜晶體管有源陣列彩顯TFT-LCD(俗稱真彩顯)兩種LCD。

其中DSTN(Dual-Layer Super Twist Nematic)是指雙掃瞄扭曲向列,意即通過雙掃瞄方式來掃瞄扭曲向列型液晶顯示屏,達到完成顯示的目的。DSTN-LCD並非真正的彩色顯示器,它只能顯示一定的顏色深度,與CRT的顏色顯示特性相距較遠,因而叫"偽彩顯"。其工作特點是:掃瞄屏幕被分為上下兩部分,CPU同時並行對這兩部分進行刷新(雙掃瞄),這樣的刷新頻率雖然要比單掃瞄(STN)重繪整個屏幕快一倍。因屏幕上的像素信息是由屏幕左右兩側的晶體管控制一整行像素來顯示,每個像素點不能自身發光,是無源像點,所以反應速度不快,屏幕刷新後會留下幻影,其對比度和亮度也低,圖像要比CRT顯示器暗得多。由於DSTN-LCD的對比度和亮度較差,屏幕觀察範圍較小,色彩不豐富,特別是反應速度慢,不適於高速全動圖像、視頻播放等應用,一般只用於文字、表格和靜態圖像處理,現在已基本絕跡。

而TFT(Thin Film Transistor)LCD即指薄膜晶體管,意即每個液晶像素點都是由集成在像素點後面的薄膜晶體管來驅動,顯示屏上每個 像素點後面都有四個(一個黑色、三個RGB彩色)相互獨立的薄膜晶體管驅動像素點發出彩色光,可顯示24位色深的真彩色,可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。TFT-LCD是目前最好的LCD彩色顯示設備之一,其效果接近CRT顯示器,是現在筆記本電腦和台式機上的主流顯示設備。

LCD工作原理

在液晶顯示屏中,像素點是通過成組的液晶形成的,光線必須通過多層物質才能在屏幕上成像,LCD顯示屏一共有兩個偏振光過濾層,其中第一層只允許特定角度的偏振光線通過而其它的光線全被阻掉。通過第一層的光線繼續經過一個液晶薄層,顯卡將電荷施加到這些液晶上。電荷的強度決定了液晶的扭曲程度,而它們的扭曲程度又決定了光波通過他們的路徑。然後,以新的角度振動的光線穿過第二個偏振光過濾層,該過濾層使光線全部、一部分通過或者完全不能通過,這取決於液晶扭曲光線的程度,光線經過一個彩色濾光層變呈現為紅、綠、藍三原色,根據這些原色光的不同強度和混合比例就會產生不同的色彩以及色彩的深淺。

而一個完整的顯示屏則由眾多像素點構成,每個像素好像一個可以開關的晶體管。這樣就可以控制顯示屏的分辨率。如果一台LCD的分辨率可以達到1024 x 768 (XGA),它就既代表它由1024X768個像素點可供顯示。

筆記本LCD物理特性及與一般LCD區別

1、分辨率和刷新率固定

CRT顯示可選擇一系列分辨率,而且能按屏幕要求加以調整,但LCD屏只含有固定數量的液晶單元,只能在全屏幕使用一種分辨率顯示(每個單元就是一個像素),所以當你改變分辨率時屏幕畫面即會變的放大模糊或者為了保持清晰度顯示畫面縮小,四周以黑色填充。CRT通常有三個電子槍,射出的電子流必須精確聚集,否則就得不到清晰的圖像顯示。但LCD不存在聚焦問題,因為每個液晶單元都是單獨開關的。LCD也不必關心刷新頻率和閃爍,液晶單元要麼開,要麼關,所以在60Hz這樣的低刷新頻率下顯示的圖像不會比75Hz下顯示的圖像更閃爍。

2、壞點

對於LCD來說,每個像素都由三個單元構成,分別負責紅、綠和藍色的顯示,例如XGA屏幕一所以總共約需240萬個單元(1024x768x3=2359296)。因此就很難保證所有這些單元都完好無損。最有可能的是,其中一部分己經短路(出現"亮點"),有些亮點會在任何的顏色下顯現,而有些亮點可能僅在某些顏色下才會顯現出來;或者斷路(出現"黑點")。有些顧客可能認為如此高昂的價格應該買到完美的LCD顯示屏-很不幸這不是現實,最多能挑到暇點不特別明顯的屏幕而已。所以說對於LCD要想100%避免壞點問題是沒有可能的事情。

對於壞點的鑒別非常簡單,可以借助一個名為Nokia Monitor Test的小程序,該程序可以通過不斷的顏色變換來幫助用戶輕鬆的鑒別壞點。或者在沒有軟件的情況下可以在壁紙設置中將背景顏色設置為不同的純色,並把桌面圖標隱藏,然後就靠你的火焰晶晶了。

3、可視角度小

LCD之所以存在視角問題,是由於它採用的是光線透射機制,會對穿過屏幕的光線進行調節。而CRT是一種光線發射系統。對CRT來說,屏幕背後的螢光粉能主動發射出光線。而在LCD中,雖然光線能穿透正確的像素,但傾斜的光線也會穿透相鄰的像素,所以從正常視角之外觀看時會發現顏色嚴重失真。

4、拖尾

這個結果主要是由於液晶屏幕的響應時間較慢造成的,當使用者進行快速的移動操作時,從開始動作到屏幕顯示畫面改變存在了延時,從而出現了拖尾的現象。此外,當機器的顯存不足或者CPU、顯卡負荷較高時,它們可能來不及發出指令更新屏幕上顯示的信息,這時也會造成屏幕的拖尾現象。

筆記本電腦液晶顯示屏的規格

按照屏幕長寬比我們將筆記本電腦的屏幕主要分為常規和非常規尺寸兩種。其中常規尺寸也就是我們目前最廣泛應用的4:3比例屏幕;而非常規尺寸的長寬比為3:2或更大,也就是我們最新接觸到的寬屏顯示屏,寬屏能在帶來更大顯示面積的同時,不顯著加大機身和屏幕的面積,由此減輕整機的重量,另外同樣對角線長度的寬屏,其面積比起普通4:3屏幕要更小些,可以減低生產成本,由於燈管較長而屏幕的相對面積較小,寬屏的亮度和對比度在平均水準上要普通4:3比例普通屏幕優勝。

而按照液晶屏所支持的最高分辨率不同我們還可以把目前的主流屏幕按屏幕分辨率規格進行分類。

由於目前寬屏筆記本電腦所使用的屏幕分辨率規格比較混亂,所以並未在上表中列出,僅僅給出幾個常見的寬屏分辨率規格,包括WXGA(1280*800)、WSXGA(1280*854)和WSXGA+(1680*1050)。

筆記本液晶屏故障及保養方法

1、屏幕出現彩色條紋

這種情況分為兩種,如果是滿屏的彩色線條而且每一個線條不是貫穿整個屏幕,這是大多數是由於顯卡的問題導致,例如顯存過熱或者驅動程序錯誤,如果是一根或者多根貫穿整個屏幕的線條而且位置固定顏色不變,則大多由於液晶屏的排線出現問題。

2、屏幕變暗

出現這個問題主要是由於照明燈管老化造成的。如果在平時使用中將屏幕的亮度減低,則可以相對延緩這種老化過程。可以購買一根適合的燈管更換來解決。

3、屏幕發黃

LCD在使用一定期限後,特別是亮度總調節到最大,屏本身和燈管老化就會發黃。如果是後者造成,更換燈管即可;前者則沒有解決的可能。

4、屏幕發紅

冷開機時屏發紅主要是燈管老化,更換燈管即可。

5、屏幕閃爍

當屏幕亮度降低到一定程度後,許多筆記本電腦會出現屏幕閃爍的現象,在Windows2000的關機操作選擇畫面停留時尤其明顯。有些顯卡(例如部分機型的ATI Mobility Radeon 7500或者9000)也會在啟動節電功能後自動降低刷新率導致屏幕閃爍。當然也有可能是由於屏幕自己的燈管出現問題而導致這樣的現象,但是這種情況比較少見。

6、屏幕顯示白屏

這一般是由於LCD內部的排線鬆動或者屏幕和主板的接線鬆動造成,也有極少數情況是因為軟件(驅動程序和病毒)的原因導致,如果是在開機就立即白屏或者自檢之後白屏,一般都是硬件原因,進入操作系統後白屏,一般是軟件原因。

七、LCD的使用與保養

作為筆記本電腦的臉面,LCD



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