液晶显示器发展史

个节点都相对独立，并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的 反应速度，同时也可以精确控制显示灰度，这就是 TFT 色彩较 DSTN 更为逼真 的原因。
图：TFT 液晶屏幕被俗称为“真彩”，我们在诸多的广告宣传中可以看到这一通 俗称呼
目前，绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用 TFT-LCD。早期的 TFT-LCD 主要用于笔记本电脑的制造。尽管在当时 TFT 相对于 DSTN 具有极大的优势， 但是由于技术上的原因，TFT-LCD 在响应时间、亮度及可视角度上与传统的 CRT 显示器还有很大的差距。
LCD 早期发展(1986~2001)—过高成本抑制其发展之路
一、技术不成熟的早期，LCD 主要应用于电子表、计算器等领域
我们平时所说的 LCD，它的英文全称为 Liquid Crystal Display，直译成中 文就是液态晶体显示器，简称为液晶显示器。
图：液晶显示器，简称 LCD
液晶是一种几乎完全透明的物质。它的分子排列决定了光线穿透液晶的路径。 到 20 世纪 60 年代，人们发现给液晶充电会改变它的分子排列，继而造成光线 的扭曲或折射，由此引发了人们发明液晶显示设备的念头。
前面我们提到灰阶响应时间是相对早期的黑白响应时间而定义的，因为显 示器显示的图像极少出现全黑全白转换现象，这样转换显然不够合理，灰阶响应 时间显然 更能反映动态效果。因为灰阶加速技术的作用下，某些灰阶转换的速 度可以提升的比较快，于是，一些显示器厂商就标识他们在这些典型灰阶最快的 响应时间速度， 比如 5ms、8ms，这也造就了一些 8ms 或者 5ms 的 LCD 在 进行游戏或者电影的时候依然会感觉到画面延时的现象。
这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透 出。由于上下夹层的电极改成 FET 电极和共通电极，在 FET 电极导通时，液晶 分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大 大提高到 80ms 左右。
因其具有比 TN-LCD 更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快， 故 TFT 俗称“真彩”。相对于 DSTN 而言，TFT-LCD 的主要特点是为每 个像 素配置一个半导体开关器件。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。因而每
80 年代末 90 年代初，日本掌握了 STN-LCD 及 TFT-LCD 生产技术，LCD 工业开始高速发展。
图：日系厂商夏普(SHARP)，被称作液晶之父
TFT(Thin Film Transistor)LCD 即薄膜场效应晶体管 LCD，是有源矩阵类型 液晶显示器(AM-LCD)中的一种。
和 TN 技术不同的是，TFT 的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源 路径不是像 TN 液晶那样从上至下，而是从下向上。
1、大大提高桌面利用率
大 屏幕液晶显示器轻薄的机身对提高桌面利用率是显而易见的。19 英寸的 CRT 显示器其厚度普遍有 40cm 之巨，而当时相同尺寸的液晶显示器厚度不超 过 4cm，大大节约了桌面空间。随着双头输出显卡的普及，越来越多的用户需
要同时使用两台显示器，笨重硕大的 CRT 显示器显然不再适合，液晶显示器才 是最佳 对象。
与此同时，同期的液晶显示器存在画面延时，色彩还原不够真实，可视角度 削弱等缺点，所以，在 2005 年以前，LCD 一直生活在 CRT 显示器的阴影下。
图：24 英寸宽屏幕 CRT 显示器，Sony Multiscan W900 不过与此同时我们也对比看到 LCD 宽广的发展前景：可以说纯平显示器是 CRT 显示器发展的最高水平，不过，由于 CRT 显示器的基本工作原理是依靠高 电压 激发的游离电子轰击显示屏而产生各种各样的图像，技术已经十分成熟，
前言：一直以来，追求更完美的视觉享受都是我们桌面显示设备的目标，回顾近 年的显示技术发展历程，我们不难发现它都是围绕着同样一个主题－“追求更佳 的人类肉眼视觉舒适性”！
作为近几年才突然新兴起的新产品，液晶显示器已经全面取代笨重的 CRT 显示器成为现在主流的显示设备。可是，液晶显示器的发展之路并不是我们想象 中的那样一帆风顺。下面，我们与新老玩家一起回顾一下近年 LCD 发展的艰辛 曲折之路。
图：相比 CRT 显示器单一的接口，LCD 的接口无疑更为丰富
图：数字/模拟双接口成为大屏幕液晶显示器的标准配置 4、分辨率更高，相同尺寸的可视面积更大 传统的 CRT 显示器分辨率普遍要比同尺寸的液晶显示器要低，17 英寸 CRT 显示器的分辨率普遍为 1024*768，而 17 英寸普屏 LCD 支持 1280×1024，同 时它的可视面积相当于 19 英寸 CRT 显示器的可视面积。更高的分辨率可以在屏 幕上显示更多的资讯，即使以后观看 1920×1080 的 HDTV 节目源也不至于丢 失太多的像素。另外，更大显示面积令用户在欣赏电影时候不再只局限于一个视 觉效果最佳的“皇帝位”，即便是 2～3 人也能同时看 到相同质量的画面。
没有太多的发展余地。受限于此，传统 CRT 显示器在体积、重量、功耗等方面 露出自己的 劣势。
当时，由于液晶面板厂商基本都是第三代以前的生产线，在切割 15、17 吋等主流尺寸液晶面板的时候成本居高不下，所以，在那个年代，LCD 的售价 也自然 居高不下，15 吋 LCD 售价达到 4000 元以上，和当时同样显示面积的 17 吋 CRT 显示器 2000 多元的价格根本没有任何优势，所以，在那个年代，LCD 只是一些奢侈玩家的摆设品。
Байду номын сангаас
图：ViewSonic P225fB，340MHz 带宽的 22 英寸梦幻“钻石珑”
经过 2003 年 LCD 大幅度调价，消费者发现 LCD 的价格与 CRT 显示器进 一步接近了，尤其是大尺寸 LCD 的售价和同尺寸的 CRT 显示器相比甚至有一些 尺寸开始有优势。消费者在关注液晶显示器的同时，开始注意到在液晶显示器具 备一些独特的优势。
响应时间基本定义：响应时间通常是以毫秒 ms 为单位，指的是液晶显示器 对输入信号的反应速度，即液晶颗粒由暗转亮或由亮转暗的时间。
作用：响应时间数值越小说明响应时间速度越快，对动态画面的延时影响也 就越小。
图：解决拖影现象是 LCD 发展的一个重要历程 小 Tips： 响应时间为“上升时间”和“下降时间”两部份，而通常谈到的 响应时间是指两者之和。而所谓的灰阶响应时间，就是相对早期的黑白响应时间 而定义的，因为显示 器显示的图像极少出现全黑全白转换，显然不够合理，灰 阶响应时间显然更能反映动态效果。由于灰阶响应时间的数值更高，所以一般显 示器厂商在性能参数上标识 的响应时间一般都为灰阶响应时间。
图：桌面利用率高是液晶显示器的一个先天优势 2、易于悬挂、拼接 大屏幕液晶显示器大多数均设有 VESA 标准的悬臂接口，可以方便与各种各 样的悬臂支架配合应用在特殊的场合中，而液晶显示器特有的窄边框设计使其在 拼接成屏幕墙的时候更加完美。而 CRT 由于重量及外形原因，悬挂及拼接电视 墙相对成本要高很多，且效果并不理想。
图：显示器上面标识的响应时间通常指灰阶响应时间
认识误区：显示器厂商标识的响应时间大多数为典型最高值，全程平均响应 时间更考验显示器厂商的技术
我们先来看一组理论情况下不同响应时间每秒钟能显示的画面帧数的数值： 16 毫秒=1/0.016=每秒钟显示 62.5 帧画面 8 毫秒=1/0.008=每秒钟显示 125 帧画面 5 毫秒=1/0.005=每秒钟显示 200 帧画面 4 毫秒=1/0.004=每秒钟显示 250 帧画面 我们可以发现，在理论的数值下，传统 16ms 的响应时间能够满足大部分 电影或者游戏时的帧数表现了，但是为什么一些 8ms 或者 5ms 的液晶显示器 在进行游戏或者电影的时候还会感觉到画面延时现象呢？
三、2003LCD 成本大幅下降，降低响应时间成 LCD 发展的持续目标
在 CRT 时代，一提到大屏幕显示器，大家必然会联想起 Sony 的 21 英寸、 24 英寸、三菱的 22 英寸等产品，它们给人的感觉是价格高昂，只适合专业人士 和少数发烧玩家。这是由于高分辨率的大屏幕 CRT 关键技术迄今为止仍只集中 在日本少数厂商手中，没有形成有效竞争因而造成产品价格居高不下，一般消费 者难 于接受。而且 CRT 显示器缺点也比较突出，即便是有消费能力的用户也要 考虑拥挤的桌子是否适合再放上一庞然大物，再加上 CRT 显示器耗电高且具备 一定有害 辐射等因素，导致大屏幕 CRT 一直无法普及，和广大消费者距离甚远。
图：在 2001 年以前，由于液晶面板的良品率过低，其成本高居不下，使得桌面 型的 TFT-LCD 成为遥不可及的尤物
二、2001 年以后 LCD 技术开始走上成熟发展之路、但仍然生存在 CRT 显 示器阴影下
我们所说的 CRT 英文名称为 Cathode-Ray Tube，直译中文为：阴极射线 管。
传统的 CRT 显示器就经历了从黑白到彩色，从球面到柱面再到平面直角， 直至纯平的发展。在这段加速度前进的历程中，显示器的视觉效果在不断得到提
高，色 彩、分辨率、画质、带宽和刷新率等各项指标均有大幅度的提升。目前 成为主流的纯平显示器画面清晰、色彩真实，图像无扭曲、视角更广阔，而且在 设计上还充分 考虑了人类视觉构造的原理，好的纯平显示器具有长时间使用， 眼睛不感到疲劳等一系列优势。
世界上第一台液晶显示设备出现在 20 世纪 70 年代初，被称之为 TN-LCD （扭曲向列）液晶显示器。尽管是单色显示，它仍被推广到了电子表、计算器等 领域。
图：早期的 LCD 的一个重要应用领域是计算器
二、日系厂商掌握 TFT-LCD 关键技术-LCD 产业高速发展
回 首 IT 产业的种种发展历史我们不难发现，日系厂商在推动 IT 技术发展 时所做的贡献非常大，但是，种种历史迹象也表明，只要该技术核心仍然掌握在 日系厂商手 中，这类产品的价格永远会高居不下，例如当年索尼的特丽珑管技 术。80 年代，STN-LCD（超扭曲向列）液晶显示器出现，同时 TFT-LCD（薄膜 晶体 管）液晶显示器技术被研发出来，但液晶技术仍未成熟，难以普及。
图：LCD 的悬挂方案
图：LCD 很容易进行大屏拼接 3、接口更丰富、DVI 成为标准配置 传统的 D-Sub 模拟接口和数字化的 DVI 视频接口已经成为当时大屏幕液晶 显示器事实上的标准配置。用户不但可以通过数字化的视频接口享受无信号失真 的干净画面和操控的便利性，还可以通过传统 D-Sub 接口兼容旧显卡让两台主 机共用同一台显示器。多数大屏幕液晶显示器还配备了其它模拟视频输入接口和 3.5 毫米音频输入接口以供多媒体应用，部分产品甚至还配备 USB Hub。而小 屏幕液晶显示器由于产品普遍定位较低和可供利用空间有限，只有在某些高端型 号才配备部分上述接口。
由于 TN 型液晶属于“常亮”（液晶像素在没有电压驱动时该像素显示为 亮）显示模式，生产工艺中出现的瑕疵容易导致 TFT 故障而无法把驱动电压加 到液晶像 素上，这在屏幕上就会显示成一个“亮点”。良品率向来就不高的液
晶生产线只能尽量避开“亮点”集中的部位来切割液晶面板，由于早期的液晶面 板生产线玻璃基 板比较小，这样使得可以成功切割出亮点较少的大屏幕面板并 不多，不改进工艺的话，生产相对当时的大屏幕液晶并不经济。极低的成品率导 致其高昂的价格，使得 桌面型的 TFT-LCD 成为遥不可及的尤物。
2003 年以前，还是有很多 40 毫秒甚至是 50 毫 秒的产品的，它们充其量 只能应付一些基本的文本办公，游戏应用根本无从谈起。不少早期的用户有这种 体验，在 CRT 上玩惯魔兽之后，突然换成一台响应时间为 30ms 的 LCD 上进 行游戏，感觉自己操作以后技能和任务迟迟没有发生变化，这就是 LCD 早期被 游戏玩家严重诟病的一个地方。
图：优派 VP2290b 高达 3840*2400 的分辨率
从 2003 年开始，各大显示器厂商开始意识到一个重要的问题，要提高 LCD 的市场地位，他们当务之急是解决 LCD 拖影问题。所以，我们可以注意到，LCD 响应时间技术从 2003 年开始飞速发展，从早期的 50ms 到 06 年的 1ms，这完 全是一个质的改变。