TFT LCD產(chǎn)業(yè)從最小的便攜電視、手持式攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等小英寸開始,之后進(jìn)展到筆記本電腦、臺式機(jī)顯示器等中型尺寸,如今則是往大尺寸的客廳級、家庭影院級的液晶電視市場邁進(jìn)。
關(guān)于此,TFT LCD所要面臨與挑戰(zhàn)的,不單單是已發(fā)展數(shù)十年的CRT顯像管(也稱為‘陰極射線管’)電視,也包括等離子電視,甚至是內(nèi)外投影型顯示設(shè)備。雖然TFT LCD有著輕薄省電的優(yōu)勢,但是單純就顯示品質(zhì)的特性表現(xiàn)而言,TFT LCD反而是最居劣勢的,不僅不如以往的CRT,同樣的也不如PDP,并且PDP與LCD一樣都訴求輕薄、平面等特性。
正因為如此,力主液晶電視的業(yè)者正積極采用各種技術(shù)來強(qiáng)化其表現(xiàn),而到底有哪些畫質(zhì)與顯示特性必須要增強(qiáng)?才能拉近LCD與CRT、PDP間的差距,以下我們將對此進(jìn)行逐一探討。
亮度
亮度是液晶電視第一個要克服的難題,以往TFT LCD作為筆記本電腦的顯示器(8英寸--15英寸)時約只要100nits--150nits(也稱為‘cd/m2’,即每平方米的面積內(nèi)有幾燭光)的亮度,而作為臺式機(jī)的顯示器(15英寸--19英寸)時則要提高至200nits--350nits,至于更大英寸數(shù)(30英寸以上)的液晶電視,就必須要達(dá)500nits以上才行,并且以更高標(biāo)看待的話應(yīng)要至1000nits。
NEC于2006年4月發(fā)表的21.3英寸彩色LCD顯示器,型款編號為NL160120BC27-14,分辨率方面可支持到UXGA
LCD亮度不如CRT、PDP的原因來自天生性的原理結(jié)構(gòu),這點難以改變,因為LCD屬于被動性顯示,像素本身無發(fā)光能力,是通過背部光源來顯像,而CRT、PDP本身即具有發(fā)光顯像性,并且LCD背光經(jīng)過層層的光折損,能傳達(dá)至前方面板已所剩無幾,言下之意的即是透光率極低,即便以現(xiàn)行比較先進(jìn)的工藝技術(shù),都難以突破10%的透光,多數(shù)都在百分之個位數(shù)的光透量,也因此背光需要極高亮度,過去有業(yè)者曾嘗試使用OLED作為背光,也因亮度不足也未采用,使OLED轉(zhuǎn)往電子照明發(fā)展,由此可知,背光的亮度需求高于一般的電子照明。
對比度
亮度與對比度是顯示的兩大特性,很不幸的LCD的對比度也不如CRT,甚至也低于PDP,然而對比度值越高顯示的畫面才能越生動。
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飛利浦的23英寸液晶電視:LC04 Modea,該款液晶電視曾榮獲2005年iF Design設(shè)計獎。 |
事實上,‘對比度’還可區(qū)分成‘明室對比度’與‘暗室對比度’,其中PDP的暗室對比度表現(xiàn)優(yōu)于LCD,反之LCD則在明室對比度下較佳,明室如展示會、商場等亮處,暗室如家庭影院、會議室等暗處。
良品率
就CRT、LCD、PDP三者而言,LCD的生產(chǎn)制造良品率也是最困難的,CRT由于制造技術(shù)相當(dāng)成熟,所以沒有良品率問題,PDP由于是運用許多微小的三原色霓虹燈所構(gòu)成,所以生產(chǎn)過程中有任一像素的損壞都仍有替換機(jī)會,而LCD則是在2片平行板注入液晶,再自外部進(jìn)行液晶扭轉(zhuǎn)控制,此種作法在面板尺寸越大時,越難保持兩板間的平行度,這正是越大尺寸的LCD面板,其良品率越低的原因所在。
此外,大尺寸面板真的在制造過程中損壞,也無法轉(zhuǎn)變成小面板來生產(chǎn),而必須全然廢棄,廢棄的成本必須轉(zhuǎn)嫁到其他產(chǎn)品上,因此LCD的良品率控制最困難,而良品率不佳也將影響LCD的產(chǎn)制成本。
反應(yīng)速度(也稱‘應(yīng)答時間’)也是LCD的一大弱項,一般而言反應(yīng)速度最佳的是CRT,其次是PDP,LCD為最末。反應(yīng)時間以‘毫秒,mS’為單位,毫秒數(shù)越小則反應(yīng)越快,顯示表現(xiàn)也越佳。
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富士通西門子(Fujitsu Siemens)公司的MYRICA V17-1液晶電視,畫面尺寸為17英寸,重量6.5公斤,屬于桌上型個人電腦用顯示器與小型電視的雙用組合。 |
不過,今日一般說明書上所寫的反應(yīng)時間,多是由黑(最暗)轉(zhuǎn)白(最亮)與由白轉(zhuǎn)黑兩項表現(xiàn)的平均值,例如由黑轉(zhuǎn)白為3.6mS,由白轉(zhuǎn)黑為2.3mS,平均的結(jié)果約3.0mS,我們就會寫:3mS。所謂的‘最暗’與‘最亮’,其實是指每個像素(Pixel)的每個原色(紅綠藍(lán)其中一個),以一個紅原色像素來說,‘最紅’即是‘最亮’,‘最不紅’即是‘最暗’。
除了‘最暗轉(zhuǎn)最亮’與‘最亮轉(zhuǎn)最暗’以外,其實還有階段性的變化,以8-bit色階而言,最亮到最暗共有256個刻度,0為最暗,255為最亮(最紅、最綠、或最藍(lán)),倘若今日是從‘5藍(lán)’轉(zhuǎn)成‘120藍(lán)’,此可稱為‘灰階對灰階,Gray-To-Gray,簡稱:GTG’的轉(zhuǎn)變,所謂‘灰階’即是并非‘最暗’也并非‘最亮’,即是色階中1--54的范疇。
事實上GTG才是LCD的至弱困擾,‘最暗轉(zhuǎn)最亮’與‘最亮轉(zhuǎn)最暗’的反應(yīng)速度都還算快,真正反應(yīng)緩慢的就在GTG上,但GTG又是真正顯示時最常用的,機(jī)率遠(yuǎn)多于‘最暗轉(zhuǎn)最亮’及‘最亮轉(zhuǎn)最暗’,倘若最暗亮互轉(zhuǎn)(也稱為on/off,即是最大液晶扭轉(zhuǎn)與不扭轉(zhuǎn))的平均反應(yīng)時間為25mS,則GTG多半會超過80mS,而on/off為16mS時GTG也會超過60mS。
此外,8-bit色階(或稱:色深)只是基本,更高品質(zhì)的顯示已增至10-bit、12-bit,如此灰階的細(xì)膩刻度更多,這也就更加考驗液晶扭轉(zhuǎn)的反應(yīng)時間。
與‘反應(yīng)時間’相同的,‘可視角度’也是LCD低落于CRT、PDP的一項,如前所述,LCD屬于被動性顯示,光自背部透至前端,而不是CRT、PDP的主動性自發(fā)光(OLED也是主動性發(fā)光),使得LCD的可視角度受到限制。
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2006年的21 iF產(chǎn)品設(shè)計獎中,Philips的23英寸液晶電視:ME5P也在其列。 |
可視角度在個人電腦(包括臺式機(jī)、筆記本電腦)顯示器時的問題并不大,畢竟個人電腦僅供個人之用,觀賞銀幕者僅一人,可居于最中間的角度位置,獲得最佳的視角效果,然而用在液晶電視便有問題,液晶電視放置于客廳,有多位觀賞者,窄義來看至少是位于在沙發(fā)上的人都能觀看,廣義來論則是客廳任一處都要能觀看。
關(guān)于此,業(yè)者也積極強(qiáng)化LCD的可視角度,并且以水平可視角度為首要重點,其次再去增強(qiáng)垂直可視角度,這是從應(yīng)用需求角度來設(shè)定,客廳中每個人觀賞銀幕的高度相去不遠(yuǎn),但觀賞的左右角度就會差很多,這正是優(yōu)先提升水平可視角度的緣故。
另外,業(yè)者為了改善視角問題提出了各項技術(shù),常見的包括有TN+film、MVA、IPS等,其中MVA是富士通所提出,IPS則是由日立所提出,之后IBM Japan、NEC、東芝也都有此項技術(shù)。另外也有比較單獨研發(fā)單獨使用的視角改善技術(shù)(也稱:廣視角技術(shù)),如夏普的ASV、三星的PVA等。
色彩飽和度
色彩飽和度(也稱:色域范疇)也是CRT最佳、PDP次之、LCD居末的情形,不過此方面已有大幅改善的可能,過去液晶電視多使用CCFL背光技術(shù),礙于CCFL的發(fā)光特性使LCD的色彩飽和度無法更佳,然而在LED背光技術(shù)提出后,色彩飽和度不僅超越CCFL,甚至可以超越NTSC(National Television System Committee)的色域范疇,即是超過100%的色彩飽和度,而CRT的色彩飽和度一般約在71%。
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Acer于2005年7月發(fā)表三款液晶電視,尺寸分別為20英寸、26英寸、32英寸,正式以IT業(yè)者身份跨入消費性電子領(lǐng)域,在此之前消費性電子的主要電視業(yè)者為LG、飛利浦、三星、夏普、松下、NEC等,圖為Acer的32英寸型款液晶電視。
當(dāng)然,LED背光目前仍有許多因素有待克服,如散熱、用電、亮度特性整齊度等,然而在此我們不多作討論。
殘影
殘影(也稱‘鬼影’)是LCD獨有的問題,CRT、PDP等并無此問題,對此業(yè)者必須用技術(shù)方式來抑制殘影問題。
以CCFL背光型LCD來說,其抑制殘影的方式是從顯示控制中著手,即是在每一個視框畫面轉(zhuǎn)換前加插一張全黑的畫面,然后再替換成新一張的視框畫面,以此來抑制殘影。
至于更先進(jìn)嘗試的LED背光型LCD,由于背光的亮度控制多采行脈寬調(diào)變法(Pulse Width Modulation;PWM)來調(diào)節(jié),如此要實現(xiàn)相同的‘加插一張全黑畫面’就變的比較容易,可直接在背光亮度的PWM調(diào)變中進(jìn)行,不需要像CCFL般從顯示控制中處理。
壽命
在許多打印機(jī)測試是將‘打印速度’也歸列在‘打印品質(zhì)’的范疇內(nèi),倘若打印出來的畫質(zhì)效果相當(dāng)細(xì)膩優(yōu)美,但每打印一張都要等上5分鐘,那么也是會在‘打印品質(zhì)’上打折扣。
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液晶電視讓IT業(yè)者跨足消費性電子領(lǐng)域已是事實,然而國際IT大廠戴爾(Dell)不僅以液晶電視跨入,甚至也推出等離子電視產(chǎn)品,圖為Dell的等離子電視,目前有42英寸、50英寸兩款型號 |
同理,LCD的使用壽命也當(dāng)以顯示品質(zhì)的角度來權(quán)衡,這也是今日許多人仍對PDP等離子電視抱持猶豫的原因之一,就使用壽命而言,CRT最長、LCD次之、PDP最末。
關(guān)于CRT的長壽耐用特性已不需贅述,在此僅就LCD與PDP進(jìn)行討論,就一般而論,LCD的壽命為6萬小時,PDP則為3萬小時,不過兩者都還有些細(xì)節(jié)要考慮,LCD隨著使用時間增長,體質(zhì)較弱的液晶(或制造過程、長期驅(qū)控特性等因素)會開始難以精確扭轉(zhuǎn),甚至不再受控,此時就會產(chǎn)生所謂的壞點,影響顯示觀賞時的美觀度。同樣的,PDP隨著使用時間的增長,其亮度也會逐漸減弱,一樣使顯示品質(zhì)打折扣。
除此之外,LCD的部分還必須考慮背光問題,一般來說CCFL光管的壽命約在10000小時,而LED背光若能搭配感應(yīng)調(diào)整技術(shù)則多能用上25000小時,然而兩者都低于PDP的30000小時,換句話說,LCD的顯示壽命也受限于背光壽命。
所幸的是,背光部分可以再行更換,以此來延續(xù)液晶電視的使用壽命,然而目前有推出液晶電視的家電業(yè)者是否有配套提供中期換替服務(wù),則有待更進(jìn)一步確認(rèn)。
當(dāng)然!也有人認(rèn)為數(shù)字平面電視的發(fā)展尚未至全面成熟,包括數(shù)字節(jié)目的格式標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字視頻端子等都還在持續(xù)演進(jìn)中,如此無論液晶電視或等離子電視都有可能尚未使用到壽限,就得面臨新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時的淘汰更換。
注解:壞點還可區(qū)分成‘暗點’與‘亮點’,即是‘最暗’或‘最亮’狀態(tài)的像素壞損,然而‘暗點’在顯示上的礙眼、突兀程度低于‘亮點’,也即亮點對顯示品質(zhì)的損傷較大,一般業(yè)者在銷售時只標(biāo)榜‘亮點’數(shù)的控制,如完全無亮點,或僅有3處亮點(A級),而少去提‘暗點’問題。
結(jié)論
以上我們所談?wù)摰腖CD顯示品質(zhì)要項,大體是針對指標(biāo)性的主項來論,除此之外還有更多的細(xì)項要求,例如色溫、Mura(來自日本語,而今已慣用成俗)、Gamma Curve(伽瑪曲線)、Crosstalk等,這些細(xì)項有些并不在產(chǎn)品說明書上揭露,只有在研發(fā)驗證與生產(chǎn)測試時,通過測量儀器才能夠得知,或肉眼雖可細(xì)辨其個中差異,但也無法具體量化表述。
此外,許多人重視電視的健康指數(shù),因此對于電視輻射相當(dāng)重視,此點反而是LCD的一大優(yōu)勢,LCD沒有輻射,而PDP雖有輻射,但輻射量低于CRT,此外就電磁波強(qiáng)度而論也是LCD最佳,然而這已非顯示品質(zhì)的范疇。
筆者建議:想要購買到一臺滿意的液晶電視,不要去迷信廠商的廣告和宣傳口號,在了解了上面介紹的各項參數(shù)以后,以產(chǎn)品說明書上的參數(shù)為參考,實際操作和感受一下液晶電視的實際效果。真正做到多看,多比較,多使用,這樣才能買到一臺稱心如意的液晶電視。