显示器屏幕CRTLCDCCFLLEDOLEDTFTIPSTNVA

Posted 2021-03-05 guanghe

CRT

　　阴极射线管，Cathode Ray Tube（CRT），阴极射线显像管显示器的基础，主要有五部分组成：电子枪（Electron Gun）、偏转线圈（Deflection coils）、荫罩(Shadow mask)、高压石墨电极和荧光粉涂层(Phosphor)及玻璃外壳。

　　根据显像管种类不同，分为球面显像管、柱面显像管、纯平显像管等等。

优点

　　CRT在色彩方面是绝对优势，理论上是无限色，所以目前的专业作图领域，依然使用CRT，CRT在速度方面基本没有延迟，由於LCD CRT的成像原理，CRT是发光，反应时间只有1ms，绝对不会出现拖尾现象，CRT只要带宽够大，理论上可以达到无限大分辨率。

缺点

　　体积太大，功耗太高，有辐射，分辨率越高刷新率就越低，由于显像管的边框占了一部分空间可视面积受限，无法做到超窄边框。

LCD

　　液晶显示器，Liquid Crystal Display（LCD），是一种借助于薄膜晶体管(TFT)驱动的有源矩阵液晶显示器，它主要是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。液晶显示器的工作原理是：在电场的作用下，利用液晶分子的排列方向发生变化，使外光源透光率改变（调制），完成电一光变换，再利用R、G、B三基色信号的不同激励，通过红、绿、蓝三基色滤光膜，完成时域和空间域的彩色重显。

　　根据背光不同，分为LED是背光、传统CCFL背光等。

　　根据屏幕材质不同，分为IPS屏、TN屏、VA屏等。

CCFL

　　冷阴极荧光灯管，Cold Cathode Fluorescent Lamp（CCFL），是一种照明光源，CCFL背光就是阴极荧光灯背光方式，构造类似于日光灯，说白了就是一块紧贴在显示面板后面的灯管发出光线，经过两块偏光滤器（偏光滤器夹在中间的就是玻璃板和液晶）以及一块滤色器后，产生显示效果。LED背光就是以发光二极管作为背光光源，与CCFL的区别在于产生光线的方式和改变光线亮度的方式不同。

优点

　　CCFL背光的显示器和LED一样也会采用PWM的调光方式，但CCFL不会出现低亮度频闪。因为CCFL的本质就是日光灯管，灯管中的电子打在荧光粉上形成光斑的这个过程有延迟作用，所以在视觉上会有停留，也就是余晖效应。而LED背光亮度变化几乎是瞬间完成的，因此就算是采用200Hz的PWM调光，CCFL也不会出现低亮度屏闪。同时，CCFL的低频蓝光成分也要低得多，主要是绿光，蓝光对眼睛的伤害也就大大减少。　　

缺点

　　在视频领域，人们一般用NTSC作为衡量视频设备的色彩还原特性的标准。这个指标是指在整个色彩空间内，显示设备能在各种色彩上显示到何种饱和度，就是能够显示显眼到什么程度的蓝色、绿色、红色。对于传统的CCFL背光液晶电视和显示器而言，能够覆盖的色域范围只有NTSC标准的65%～75%。传统的液晶显示器通常采用冷阴极荧光灯CCFL作为光源，而正是CCFL造成了传统液晶显示器色彩还原度差，色域范围不足，难以完美呈现绿草、大海等自然场景。而且画面还会出现亮度不均衡，漏光严重的情况。

LED

　　发光二极管，Light Emitting Diode（LED），是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。

　　根据化学性质不同，分为有机发光二极管OLED、无机发光二极管LED等。

优点

　　使用LED作为屏幕背光的优势：采用低压直流供电电压安全性高，采用FPC为基板屏体硬度适当，高寿命，节能，轻盈、便捷安装方便，亮度高，绿色环保，发热量小。LED色彩表现更优，我们知道RGB LED色域区域NTSC标准的105%，基本上可以重现我们所有观察到的自然界场景，这证明了LED背光在色彩上的显著优势。

缺点

　　现在的LED显示器其实大部分对眼睛都不太友好，原因是LED的调光方式分为PWM调光和非PWM调光，PWM调光的本质就是周期性地开启和关闭LED来改变正向电流的导通时间，因为人眼感知的亮度是一个累积过程， 即亮的时间在整个周期中所占得比例越大，人眼感觉越亮。如果亮暗的频率超过100Hz，那么人眼看到的就是平均亮度， 而不是LED 在闪烁。广泛采用PWM调光的原因就是因为这种方法易于实现，可降低生产成本。采用PWM调光的普通大众显示器其工作频率一般在200Hz-1000Hz左右，由于PWM发光的本质是“亮-灭-亮-灭”的过程，其实就是可见光在对眼睛进行一个有频率的闪烁冲击，PWM频率越高，人眼对冲击的感知越弱；而亮度越高，也可以减少对这种闪烁式冲击的感知。这就是为什么，有些人在使用PWM调光的显示器时，会感觉到眼部疲劳，主要是因为这种冲击的频率接近于人的视觉神经系统可以感知闪烁的频率上限。

OLED

　　有机发光二极管，OrganicLight-Emitting Diode（OLED），又称为有机电激光显示，是一种有机自发光材料，自己本身具备发光属性，无需单独的背光层或彩色过滤器，是完全区别于基于CCFL与LED背光的LCD显示技术。

　　AMOLED屏幕是OLED屏幕的一种延伸技术，有更好的性能。

优势

　　通电就可以发光，尤其是当显示黑色界面时，你会发现屏幕和手机的黑色面板近乎融为一体，所以iPhone上的黑暗模式十分酷炫。由于OLED屏幕去掉了背光板、偏光片等，所以这种屏幕很薄，如果将其装在塑料基板上就成了现在炙手可热的柔性屏幕，借助薄膜封装技术，并在面板背面粘贴保护膜，让面板变得可弯曲，不易折断，这种柔性屏曾在折叠屏手机上大放异彩，同时也为柔性屏应用指明了一个方向。

缺点

　　OLED屏幕的伤眼问题。这个问题本质就是OLED屏幕在PWM调光下产生的低频闪问题。根据IEEE（电气和电子工程师协会）发布的调查报告，对肉眼健康影响较低的频闪范围应该在1250Hz以上，如果要将健康影响降到最低，则需要达到了3000Hz以上，但是目前OLED屏幕频闪大多在240Hz左右，差距十分明显，所以部分人群看手机眼睛会疼是存在科学依据的。OLED烧屏现象依然明显。所谓烧屏现象是指是指显示器长时间显示某个静止的图像画面，并留下残影的现象。这是由于OLED屏幕本身的先天缺陷造成的，一旦出现，用户恐怕只能选择更换屏幕来解决问题。

 TFT

　　薄膜晶体管，Thin Film Transistor（TFT），TFT式显示屏是各类笔记本电脑和台式机上的主流显示设备，该类显示屏上的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，因此TFT式显示屏也是一类有源矩阵液晶显示设备。搭载LED背光技术，是最好的LCD彩色显示器之一。

　　根据在TFT材质上其使用的显示技术，具体分为三类：TN-TFT-LCD、IPS-TFT-LCD、VA-TFT-LCD。

TN（Twisted Nematic扭曲向列型）

　　响应时间是优势，TN屏就是较早前常见的软屏，用手能按出水波纹，这是较早使用的LCD面板之一，目前也在大量使用，因为它的技术成熟，成本低。TN屏响应速度快，可以达到1ms的响应时间，不会出现残影。使用这种材质的屏幕通常用来作为职业电竞屏，通过快速响应，TN屏可无损呈现高速变化的场景细节。

　　相对地，TN面板的缺陷也很明显，输出灰阶少，原生只有6bit色彩，画面色彩偏白、可视角度小，显示效果一般，通过不同角度观看会出现偏色和亮度差别。因此，如果你从事设计、影视后期相关工作或在观影娱乐时对屏幕色彩有较高要求，不建议使用这种屏幕。

IPS（In-Plane-Switching平面转换型）

　　广视角、色彩好，IPS屏面板较硬，用手指轻触屏幕，画面不会变形。IPS屏在色彩显示、可视角度等方面比TN面板好上不少，对于色彩的呈现范围与准确性也都有亮眼的表现，广视角是IPS面板的原生优势，不论哪个角度观看都不会产生色偏。目前跟影像处理有关的专业屏幕大多采用IPS面板。苹果也一直与IPS屏捆绑宣传，对于偏爱Mac的用户，IPS屏是一个不错的选择。

　　此外，尽管在响应时间上IPS屏比TN屏稍逊一筹，但得益于IPS屏出色的色彩表现，对于兼有办公娱乐多功能需求的普通游戏玩家，IPS屏仍然值得考虑。受制于IPS屏需要更多背光灯来提高亮度，功耗偏高的局限性，控制不好就会漏光是IPS屏的通病。不过专业的屏幕生产厂商在应对这个问题时通常有更规范的把控机制，更值得信赖。

VA（Vertical Alignment多象限垂直配向型）

　　对比度高，VA类面板也属于软屏，只要用手指轻触面板，显现梅花纹的是VA面板，出现水波纹的则是TN面板。VA面板是在中高端液晶显示器应用比较多的面板类型，富士通、三星、奇美电子、友达光电等面板企业均采用了这项面板技术。VA屏的特点是宽容度和对比度都更高，可达到3000:1的高对比度，画面中黑色和白色都更加纯净，且不会出现漏光等问题。

　　VA面板的缺陷主要体现在响应时间方面，好在现在VA面板的响应时间已经大幅改善，可以低至6ms内，足够正常使用。

选购指南

　　对于职业电竞玩家来说，有着很快响应时间的TN屏仍是首选；对于追求优质色彩呈现的设计、影视专业用户及综合多种需求的办公族群/普通游戏玩家，IPS屏或VA屏是更好的选择。