杂知识带你走进多彩的显示器世界

　　Hi大家好，我是少年闰土的杂货铺[酷]
　　从今天开始给大家做一个＂杂＂知识的分享，才疏学浅，有不妥和谬误的地方希望大家多多指出，多多关注，讨论[谢谢]前言
　　大家日常生活中接触过很多显示器: 手机、电视、平板电脑、游戏机、车载等等。尤其在购买数码产品的时候被一堆诸如LCD、OLED、IPS、VA等等名词搞得云里雾里，今天我就来给大家聊一聊这些东西到底是什么，带大家走进多彩的显示器世界。显示器的种类
　　目前，市场上主流的显示器技术主要有LCD和OLED两种。当然除此之外，还有其他很多过往的、未来的显示技术种类诸如：CRT（Cathode Ray Tube阴极射线管）、PDP（Plasma Display Panel等离子显示器）、FED（Field Emission Display场发射显示）、LCoS:（Liquid Crystal on Silicon硅基液晶显示）、 Micro-LED自发光LED微显示技术等等；这些技术总的来说分为三大类： 直视型 （又可分为 主动发光型 和 非主动发光型 ，OLED就属于主动发光型而LCD就属于非主动发光型）、 反射型 、 投影型 ；后两个在这里就不一一介绍了。
　　LCD显示器（图源：网络）
　　OLED显示器（图源：网络）
　　CRT显示器（图源：网络）
　　PDP显示器（图源：网络）
　　FED显示器（图源：网络）
　　基于LCoS的近目显示器（图源：网络）
　　Micro-LED显示的应用场景（图源：网络）
　　今天这篇文章我会先就LCD给大家做一期简单的＂杂＂知识分享，本期主要有以下两个内容：LCD的简介TFT-LCD产品的概念
　　相信大家看完后会对LCD有一定的了解。LCD的简介
　　说到LCD，其实就是Liquid Crystal Display的缩写，即液晶显示器。LCD是平板显示器里面最早被开发出来，而且是目前产量最大的产品，其中TFT-LCD又是LCD中的主流产品。那么什么又是TFT-LCD呢？这里先卖一个关子，让我们先来看一下LCD的驱动方式。目前LCD普遍使用的是电场驱动方式，而电场驱动又分为无源矩阵驱动方式（Passive Matrix）、有源矩阵驱动方式（Active Matrix）以及静态驱动方式。
　　刚刚说到的TFT-LCD就属于AM型LCD即有源矩阵驱动的液晶显示器，那么由此可见前缀的＂TFT＂指的是一种驱动方式。具体而言，TFT是Thin Film Transistor的缩写，即薄膜晶体管。那么我们现在知道TFT-LCD就是指薄膜晶体管液晶显示器。
　　TFT是一种三端子式的半导体结构，具体它是如何工作的，后面我会做一期详细的TFT器件原理给大家介绍 ，这里也不赘述啦。本文主要还是以轻度科普为主，诸如刚刚涉及到的电场驱动方式：PM无源矩阵驱动具体有哪几种？AM有源矩阵驱动还有哪些方式？有兴趣的朋友可以评论留言，我会一一解答。TFT-LCD产品的概念
　　其实TFT-LCD产品有很多的概念，主要还是以使用者的角度来确认产品的一些外观、显示效果等特性，接下来列举一些基础的概念分享给大家：尺寸：尺寸是指TFT-LCD的显示尺寸（Display size），也就是实际可视区域的对角线长度，单位是英寸（1 inch=2.54 cm）。大家购买电视、电脑显示器、手机的时候就会纠结且烦恼于尺寸的大小与钱包里money的多少[笑哭]。
　　显示尺寸及长宽比图示长宽比：长宽比（Aspect Ratio）也就是实际可视区域的长度和宽度之比，也叫屏幕比例。TFT-LCD的长宽比例一般有4:3、5:4、16:9、16:10四种，当然现在随着车载显示、商业显示的发展，一些型似＂大宝剑＂、＂木地板＂的条形屏幕也有很多。
　　各种尺寸的条形屏（图源：网络）有效显示区域：一般称为有效区域（Active Area、AA区），是TFT-LCD可以显示的总面积，我们已知产品的尺寸和长宽比，可以利用勾股定理算出具体的长度和宽度从而算出面积。这个主要是液晶面板厂在做产品设计的时候需要计算玻璃大板的有效切割数量和利用率。分辨率：分辨率（Number of Pixels）应该是大家最熟悉，购买显示器最关心的一个参数啦。那分辨率是什么呢？TFT-LCD的分辨率是指有效显示区里面可以用来显示的发光点的数量。这里的发光点就叫做像素（Pixel）。我们一般用乘法＂x＂表示分辨率，比如：1920x1080的分辨率，就是指有效显示区水平方向1920个像素数和垂直方向1080个像素数。而分辨率就是这个区域的像素总数2073600个像素。分辨率越高，画面的解析度就越高。在实际情况中，例如一台电脑显示器的显卡输出的分辨率和TFT-LCD面板的固有分辨率一致时，显示的效果做好，也就是我们日常使用电脑显示器时的推荐最佳显示效果。另外我们日常还有接触过诸如480i、480p、720p、1080p、1080i等等属于显示规格，对应的关系为480p对应720x480分辨率；720p对应1280x720分辨率；1080p对应1920x1080分辨率......这里有个小知识，咳咳~~大家知道1080p/1080i有什么区别吗？[呲牙] 不着急，嘿嘿，我会在文章结尾告诉大家。
　　像素示意图
　　那么是不是分辨率越高画面的细腻度越好呢？ 当然不是的。接下来要介绍的像素节距和视听距离才是使用者感受画面细腻程度的关键。像素节距：像素节距（Pixel Pitch）是TFT-LCD显示区域内相邻两个像素的间距，也就是像素重复单元的最小长度。计算方式是面板尺寸除以分辨率。刚刚讲的画面的细腻度是由像素节距来决定的：像素节距越小，画面越细腻。一般用PPI（Pixel Per Inch）值或DPI（Dots Per Inch）值作为指标。所以高精细的TFT-LCD显示屏具有高的PPI值或DPI值。
　　像素节距示意图视听距离：在不同的TFT-LCD应用场景下，不同的的使用者的使用习惯、方式、心态不同。例如手机和电脑、电视的使用距离不同。最经典的例子是当年iPhone4发布时，乔布斯说过：＂当你所拿的手机距离你眼睛10~12英寸，而它屏幕的PPI达到300以上时，你的视网膜就无法分辨出像素点了＂。从此视网膜屏幕（Retina）这个词应运而生。当时人们拿到iPhone4后都惊叹它的显示细腻程度，已经远远超过同期的安卓手机，因为它的PPI达到了326。而最佳的视听距离就是10~12英寸也就是25~30cm。
　　乔布斯与iPhone4（图源：网络）
　　除了前文介绍的一些参数概念以外，影响使用者观感的还有以下一些参数：亮度、对比度、响应时间、刷新率、视野角、色度域、色深等等。亮度：亮度（Luminance of White），顾名思义就是指TFT-LCD画面的明亮程度。一般好的显示器亮度均匀性好。对比度：对比度（Contrast Ratio）=（全白亮度-全黑亮度）/全黑亮度，简单来说也就是全白亮度与全黑亮度的比值。一般用xxxx：1来表示，对比度越高，画面的层次感越好，简单来说就是黑得通透。
　　低对比度 vs 高对比度（图源：网络）响应时间：响应时间（Response Time）涉及的概念较多，比如on时间、off时间、上升时间tr，下降时间tf，延迟时间td等。响应时间和不同的TFT-LCD的显示模式、面板设计、制程条件有关。响应时间是毫秒级别的，日常使用中是很难察觉这个差异的。一般来说响应时间越小，画面切换越快。
　　响应时间时间序（图源：网络）刷新率：其实刷新率这个概念是出自于CRT显示器，CRT需要电子束不停的进行轰击荧光屏发光，刷新频率越低，图像闪烁越严重。那 屏幕刷新率越高越好吗？其实TFT-LCD原理不同于CRT，不用考虑刷新率的问题，一般TFT-LCD设置为60Hz或者75Hz就行了。当然现在游戏、电竞的火爆，为了满足广大游戏玩家，一些高刷新率的显示器也应运而生，但其实对于大多数玩家来说从60Hz到144Hz的升级带来的体验或许还十分明显，再往上就几乎感觉不到差别了。
　　刷新率对比（图源：网络）视野角：视野角（Viewing Angle）一般是指使用者从不同的方向能够清晰看清楚显示器内容的最大角度，其和不同的TFT-LCD的显示模式相关，市场上大多数产品的可视角度在120度以上，有些产品达到了170度以上。其实显示屏使用时一般是正视，斜视对视力不好，不可取[偷笑]。
　　高视野角的产品（图源：网络）色度域：色度域（Color Gamut）是指TFT-LCD能表现出的所有颜色的范围。用CIE-xy色度图描述（国际照明协会制定 Commission Internationale de L＂Eclairage ←这里是法语哦~所以采用的法语简称）。如图示，三角形的面积越大，就表示这个显示器的色度域越大。
　　CIE-xy色度图色深：色深（Color Depth）表示TFT-LCD显示不同的画面时一个像素能使用的颜色数量，单位是二进制的位数：＂bit＂。例如8 bits表示有2的8次方=256个亮度等级，我们把每个亮度等级称作一个灰阶，那么8 bits对应在TFT-LCD显示中R/G/B三原色每个都有256个颜色等级，那三个颜色组合后产生256x256x256=16777216种颜色。色深位数越大，明暗之间的灰阶越多，彩色显示的色深位数越多，能显示的画面效果越细腻。
　　不同色深对比（图源：网络）
　　不同色深位数对比（图源：网络）
　　本期的LCD的简介和TFT-LCD产品的概念就分享到这里啦，这也是第一期的＂杂＂知识分享，感谢大家的耐心阅读！[玫瑰]
　　下一期我会介绍TFT-LCD显示的类型，会给大家介绍什么是TN、什么又是IPS、FFS；VA到底有是啥、VA又有哪些发展的分支，它们有啥不同；同时我还会给大家介绍目前TFT-LCD的发展趋势，给大家介绍什么叫做氧化物、什么叫LTPS等等。
　　文章最后大家还记得文中有个问题吗：p/i有什么区别吗？
　　其实呀，两者的分辨率都是一样的。但p表逐行扫描，英文progressive的首字母；i代表隔行扫描，interlace的首字母。大家知道了吧~[呲牙]
　　最后，写作不易，如果有帮助到大家的话请关注、点赞、评论加转发哦[谢谢]