一般人對LCD往往只知道挑尺寸、亮度、對比、反應時間、連接埠等幾項重要指標,但事實上,LCD牽涉到的技術面相當廣泛,例如採用什麼面板?動態對比到底是什麼?灰階反應時間為何?TFT、LED背光、OLED等新名詞又是什麼?在這裡我們將一次為您完整解說!

液晶的基本顯示原理

液晶顯示器已經成為現今電腦螢幕的主流,並朝向「大尺寸」與「寬螢幕」方向持續發展,而LCD(Liquid Crystal Display)液晶顯示器具有的體積小、質量輕、厚度薄、耗電低、不閃爍與無輻射優點,也讓過去體積及重量均大的映像管顯示器逐漸被淘汰。

做為目前使用者每天都要看的設備,同時也是電腦最重要且必備的週邊之一,其實「液晶」這個東西在19世紀就已經被發現,而在21世紀的現在才成熟起飛,並在短短的幾年內就完全取代傳統的映像管顯示器。

液晶的起源

所謂的「液晶」是一種兼具液體流動性與晶體排列性的材料,它在常溫下就處於液態及固態之間,可說是同時具有液態及固態特性的物質,所以稱為液態晶體。液晶 是在1888年時由奧地利植物學家萊尼茲(Reintzer)所發現,不過到了1963年,才由美國電視製造公司RCA發現「液晶會受到電的影響產生偏轉 現象」與「光線射入液晶中會產生折射效果」,有了此一重要的發現,RCA公司才在1968年導入並發表全球首台利用「液晶」來顯示畫面的螢幕,「液晶顯示 器」這個名詞也才正式為世人所知。

液晶顯示原理

液晶運用在顯示器上,主要靠液晶的「電光」效應和「偏光」的特性。「偏光」是指光波只會在一個平面上震動,依靠偏光濾光器(是由兩塊互相成為90度的單一 濾光鏡片構成);而LCD是以兩塊玻璃片中填滿液晶材料所構成,由於液晶擁有黏性、彈性和極化的性質,因此當電極通過就會改變偏光的特性。為了使LCD能 顯示影像,在LCD的兩塊玻璃片中間的頂部和底部排列互相成為90度的導體,每一個交叉點就是一個單元,透過訊號輸入至每一單位,因此就能顯示影像。

主流的TFT-LCD技術

TFT-LCD為Thin-Film Transistor LiquidCrystal Display的縮寫,意思為薄膜電晶體液晶顯示器,也是液晶顯示器目前最主流的應用。TFT-LCD面板的構成是由兩片玻璃基板中間夾著一層液晶,上層 的玻璃基板與彩色濾光片(ColorFilter)設置在一起,下層的玻璃則有電晶體鑲嵌在基板上,而下層這塊電晶體因為採用薄膜式設計,可以減少各個畫 素間的互相干擾並增加影像穩定度。

液晶「發光」元件

液晶雖然會因為電極關係產生顏色,但是本身並不會發光,所以通常都會在液晶面板後再加裝冷陰極管,而依燈管不同的排列方式,液晶顯示器的光亮度也會有所不 同。而近來火熱的「LED背光」,就是用LED來取代傳統冷陰極管,具有發熱量低、光源集中、衰退速度慢和耗電量低等特性,加上不用傳統燈管需控制器來安 定發光,所以相對厚度也更薄。不過由於LED目前仍處於發展初期,所以成本較高,採用LED背光的產品,相對售價也會較高。

新世代顯示技術

採用LCD技術顯像的顯示器已是當前主流,而當LCD液晶技術已發展至成熟階段,市面上也有一些以LCD為基礎改進、或是同質性的產品,我們一併在此介紹給各位讀者。

PDP(Plasma Display Panel):電漿

電 漿的發光原理是在真空玻璃管中注入惰性氣體或水銀氣體,利用加電壓方式,使氣體產生電漿效應並放出紫外線,激發紅藍綠RGB三原色,發出的光線不經電子槍 掃描或背光產生,而是每個個體在同一時間獨立發光,利用激發時間的長短來產生不同的亮度,所以顏色也特別鮮明。使用壽命約為5到6萬個小時,其亮度會隨著 使用的時間衰退。

以往PDP曾被視為是大尺吋螢幕的最佳顯像技術,不具顯示視角問題,在任何環境光源和位置都可觀賞到最佳畫質。不過隨著LCD液晶技術的不斷發展,受限於解析度及電漿壽命問題,目前較活躍於42吋以上的家用電視市場。

OLED(Organic Light-EmittingDiode):有機發光二極體

OLED 具有自發光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率、全彩化等優點,是近來廣泛被報導將取代目前TFT-LCD的顯示技術,OLED顯示器的種類可分單 色、多彩及全彩等種類,而其中以全彩製作技術最為困難。OLED目前仍處於面板價格高、良率低的情況,目前少部分被應用於手機、相機等手持式等小型設備 中,Sony也於去年發表11吋的OLED TV,具有更加輕薄與清晰的畫質, 目前開出最大的OLED面板為Samsung的21吋,預計至2010年才會開始普及。

SED(Surface-conduction ElectronemitterDisplay):表面傳導電子發射顯示器

SED 的技術顯像原理與CRT映像管類似,都是利用電子撞擊螢光物質來呈現畫面,所以具有高對比、廣視角、反應快、不需濾光片與背光的特性,不同之處在於CRT 是利用單一的電子槍來回掃描螢幕,所以需要一定的深度讓電子束折射;但是SED是一個發光點對應一個微型的電子槍,且不需偏折設計,有效減少以往映像管造 成的體積問題,同時也比液晶顯示器來得薄。雖然到目前為止還沒有正式的商品出現,但SED仍是被看好的顯示技術之一。

認識LCD各種名詞及規格

要了解LCD顯示器的優劣,就要先認識LCD顯示器規格中會出現的名詞,包含解析度、亮度、對比、反應時間等,都是各家廠商宣稱中最常聽到的,不過到底其中的數值和單位有何差異,又各代表什麼意義,且讓我們娓娓道來。

螢幕尺寸與面板解析度

顯示器的螢幕大小與顯示方式,直接影響使用者對LCD顯示器的好壞觀感,其中面板尺吋和解析度,不但息息相關,也是最為重要的部份。

‧顯示單位:像素(圖元)

液晶顯示器既然是用來觀看,當然就要先了解與觀看感受習習相關的解析度。螢幕所使用的單位是Pixels像素,與數位照片的單位相同,圖片的像素越多,代 表更接近原始的影像;不過在顯示器的單位上,最常被看到的則是以對數方式呈現。舉例來說,30萬像素的影像,通常也被寫為640×480解析度,可以解釋 為橫向640像素與縱向480像素的顯示面積。

‧真實解析度

無論是LCD或過去的CRT映像管顯示器,解析度都是顯示器的主要衡量標準,因為顯示器必須支援軟硬體所需要的解析度。傳統CRT映像管顯示器支援的解析 度比較有彈性,不管是較高的解析度或是較低的解析度,都能夠正確顯示,且不會漏失顯示品質。這是因為CRT顯示器的影像主要是由「像素Pixels」的點 和線組合而成,因此像素的多寡是影響解析度的重要因素。

而LCD螢幕影像顯示的清晰與否,「面板」的真實解晰度佔了很大的因素,只有面板原始支援的解析度,也就是一般所稱的「真實解析度」,才能顯示出最精確的 影像畫面,由於LCD液晶顯示器的解析度屬於「定點形式」,所以LCD的解析度是可以通過電腦的作業系統來調節的。簡單來說,如果螢幕顯示不是真實解析度 的畫面,則必須讓影像在液晶螢幕上重新計算來顯現,而一旦影像經過了演算,螢幕所顯示的畫面就會帶有破碎或模糊的情形。因此建議使用液晶顯示器時,最好將 解析度調整為最高,畫面所呈現的影像才清晰。

‧寬螢幕比例

傳統映像管的電視及電腦顯示器,都採用為4:3的顯示比例,不過在邁入訊號數位化後,寬螢幕比例的畫面設計也成為主流,由於寬螢幕的設計貼近一般使用者兩眼的觀看比例,所以也逐漸取代4:3螢幕成為主流。

不過要注意的是,數位訊號採用的寬螢幕比例為16:9,而市售液晶電視同樣也是採用同樣的16:9比例顯示,但是電腦使用的液晶顯示器,則因為受限於面板 廠經濟切割尺寸的原故,所以多採用接近16:9的16:10比例,也因為如此,才會造成市面上同樣尺寸的液晶顯示器和液晶電視,卻有不同顯示解晰度的情 況。

面板經濟切割

LCD顯示器的尺寸大小,是由LCD面板廠切割時所決定,不過因為面板供應商本身可能同時具有不同代製程的面板工廠,原則上,面板廠代數(例如報章雜誌常 見的第五代、第六代等等)越高,同一尺寸切割出來的面板數量也就越多(玻璃基板尺寸也越大),相對每片分到的折舊就越低,不過越高代的廠,投資的成本也越 重,所以如何將面板廠製造的面板做最有效用的切割,以避免浪費,就是俗稱的經濟切割。

經濟切割沒有一定的基準,會因為材料成本的不同而隨之變化,但是一開始設定的玻璃基板尺寸就會直接影響到經濟切割尺寸。舉例來說,如果一個七代廠具有切割 32吋、37吋和40吋面板的能力,而32吋切割出來的利用度比37吋和40吋來的高,那麼利用度較好的32吋對廠商來說則是最經濟的切割尺吋。

大致來說,目前台灣的面板廠,在五代以上多被用於切割液晶電視面板,五代以下的則較適合切割液晶顯示器用面板,不過這會依照各個廠商的定位而有所不同。

解晰度規格差異

標準顯示
顯示名稱 畫面解晰度 顯示比例
SVGA 800×600 4:3
XGA 1024×768 4:3
SXGA 1280×1024 5:4
UXGA 1600×1200 4:3
QXGA 2048×1536 4:3

寬螢幕顯示

寬螢幕顯示
顯示名稱 畫面解晰度 顯示比例
WXGA 1280×768 15:9
1280×800 16:10
1360×768 16:9
WXGA+ 1440×900 16:10
WSXGA+ 1680×1050 16:10
WUXGA 1920×1200 16:10

亮度與對比

亮度和對比度對於LCD顯示器影像的呈現,比傳統CRT映像管顯示器有更大的影響。高亮度的LCD顯示器會有較好的畫質表現,但是也要提供相對夠高的對比度才能對應,以確保色彩的真實度和色階準確度。

‧亮度

LCD顯示器的亮度單位為「cd/m2(米平方燭光)」,規格上也會以nits顯示,這兩者所顯示的意義是相同的。亮度的解釋其實相當簡單,亮度過低就會 感覺螢幕比較暗,亮度高相對顯示也會較為清晰,不過如果螢幕亮度過高,眼睛觀看過久同樣會有疲倦感產生。所以高亮度在平均光源與顯示器相當的情況下,會使 螢幕顯像較清楚,特別是在觀看動態影片的時候。

目前LCD顯示器主流亮度大約介於300~500cd/m2間,液晶電視的亮度則可達到1000 cd/m2以上,不過消費者在選購時對亮度數值的感覺較為直覺,無法直接判別,但對廠商來說,高亮度規格的宣傳會更加吸引消費者注目。

‧對比度

簡易判別螢幕的優劣

規格的標示僅能代表顯示器的基本要項,我們在實際觀看時,還是得要眼見為憑,以符合自己觀看的感受為準,才不會造成眼睛的不適。


對比越高,色階顯示更為明顯:灰色色階能顯示螢幕對比度的優劣,對比度越高,各個色塊的層次感會更加清晰。


反應速度越快,影像更為流暢:因為人體視覺有暫留作用,所以反應速度的數值越小,越不容易發生影像殘影的情況。


善用螢幕測試軟體:要讓LCD顯示器以最合適的方式觀看,建議可使用NOKIA Monitor Test或EZIO Test螢幕測試軟體來幫忙將螢幕調教至最佳狀態。

對 比度指的是螢幕畫面中最亮的白色和最暗的黑色間不同亮度層次的亮度比例值(面板本身的亮度),而對比度的數值會與影像畫質相關,當黑暗對比明顯時,會使藍 天白雲或晚上暗處的畫面比一般色彩更加明顯。一般來說,對比度在120:1時,就可以顯示較為生動、豐富的色彩;而對比度達到300:1,就可支援各色階 的顏色。對比的換算方式,是以螢幕亮度全白最亮的亮度度除以畫面全黑時最暗的亮度,舉例來說,如果液晶顯示器全白的亮度為1000 cd/m2,全黑則為2 cd/m2,那麼計算出來的對比就是1000/2=500:1。也因為這樣的計算公式,所以消費者在選購時可以簡易以亮度換算驗證,看看欲購買的LCD顯 示器規格是否真如廠商所述。

‧動態對比

前面所說的對比度值指的是標準的對比,最大值通常只能達到1000:1,不過目前市售的LCD顯示器或LCD液晶電視,對比度動不動就達到3000、5000甚至10000:1,如此高的對比值,則不是只靠液晶面板本身的明暗亮度,而是所謂的動態對比。

動態對比DCR(Dynamic Contrast Ratio)是液晶顯示器廠商為了加以提升動態畫面的對比度而研發的技術,原理是利用影像處理晶片來偵測輸入畫面訊號的明暗度,動態調整LCD背光源來提升顯示對比及灰階層次,可以有效改善液晶面板黑暗畫面漏光問題。

動態對比畫面因為是另外以晶片處理,所以具有即時運算的功能,不過也因為是即時運算,所以在某些反差較大的畫面切換時,例如從昏暗場景切換到明亮的白天畫 面,顯示器會明顯的變暗,這是因為畫面運算會有些許的時間差所造成,一般來說看不太出來,但這種動態對比好壞見人見智,也有些廠商設計可在操作選單中開啟 或關閉,但通常在較高階的產品才會出現。

動態對比的計算方式與面板對比相同,如果亮度最高是1000 cd/m2,開啟DCR晶片後可將暗度調至0.5 cd/m2,那麼顯示器的動態對比就可達到2000:1,不過由於畫面本身明暗度的差異,廠商計算標準只取相對較高的,所以動態對比的比值指的是最高可達 的程度,而不是指所有畫面都適用。

可視角度

可視角度就是偏離多少角度依然可以看到畫面,一般會分為水平可視角度和垂直可視角度。水平可視角度是指左右兩邊可視角度的和,而垂直可視角度就是上下可視 角度的和,因為可視角度為左右對稱,也就是由左邊或是右邊可以看見螢幕上圖像的角度是一樣的。例如左邊為160度可視角度,右邊也一定是160度可視角 度。

規格中之所以會特別列出可視角,是因為LCD液晶不比傳統CRT映像管,可視角度幾乎接近180度,不過隨著液晶顯示技術的成熟,目前大部分的LCD水平 可視角度都在160度以上,而垂直可視角度則在150度以上,但不同的面板技術會有些許的差異。理論上,越大的可視角度看起來會比較舒服,想要分享給其他 人看螢幕也會比較容易。

色彩數

色彩數直接影響的,就是顏色飽和度的表現,理論上色彩數越高,越能表現畫面的層次,近來某家液晶電視廠商的廣告也以彩虹色階的呈現來突顯其畫面的表現。

早期的彩色液晶顯示器在受限於技術成熟度,顏色表現最多只能顯示高彩(6.5萬色),因此許多廠商使用加強色彩表現的FRC(Frame RateControl)技術,以模擬的方式來表現出全彩的畫面。不過這兩年到近期推出的液晶顯示器,因為面板廠製程的進步,多已經可達到真實全彩24位 元(1670萬色)甚至是32位元(42億色)的水準。不過在超過全彩等級的色階,人的眼睛已經看不出其中的差異。

反應時間

LCD因為是以電壓驅動使液晶顯示畫面,所以多少會產生時間上的誤差,而這時間的差別就是俗稱的「反應時間」,而反應時間除了傳統的反應時間外,近來也有廠商特別強調灰階反應時間,藉此突顯LCD顯示器的畫面反應速度。

‧一般反應時間

反應時間(Response Time)指的是一個液晶晶元(Liquid Crystal Cell)從發光到不發光,再回到發光狀態所花費的時間。簡單來說,也就是一個像素由黑轉白,再由白轉黑所需的時間,以一般LCD螢幕而言,最亮到最暗共 有256個層級(0為最暗,255為最亮),經過這256×2色階的過程,就是反應時間。反應時間的單位為毫秒ms(milliseconds,1 ms=1/1000秒),反應時間越長(數字越大),螢幕的反應的時間就越慢,當然反應時間的數值越小,使用者在觀看螢幕中移動的畫面時,就較不會出現類 似殘影或者是慢格的感覺。

而在規格上,反應時間的數值有些會註明Tr與Tf,分別指的是「Time Rising」和「TimeFalling」,Tr為像素由暗至亮的上昇時間,代表的是液晶光亮度從10%變化到90%時液晶所需的扭轉時間;相對的Tf 為像素由亮轉暗的下降時間,液晶光亮度從90%降至10%時液晶所需的回覆時間。而這兩者的一個輪迴,也就是相加(Tr+Tf)的時間,才是真正的反應時 間。不過也因為由「暗轉亮」再由「亮轉暗」所需的電壓差值較大,所以也有廠商會加以更強的電壓製造出更快的反應時間。

‧灰階反應時間

在各家廠商積極加快反應時間的情況下,還洐生而出GTG這個灰階反應時間的名詞。GTG其實就是Gray-To-Gray灰階到灰階的意思,不同於基本的 「最暗到最亮」與「最亮轉最暗」,GTG指的是各個灰階之間的變化,也是一般螢幕顯示時最常用的,發生機率遠多於前述「暗轉亮」及「亮轉暗」,不過也這同 時也是液晶面板反應較慢的地方,理論上是以32灰階調差為單位,在不同灰階調間轉換一次所需的時間,這部分因為有些灰階色差小,液晶所受電壓也較小,相對 反應時間就慢,所以如果目前規格以GTG做為反應時間的基準,會比一般反應時間(Tr+Tf)有更佳的代表性。

Sharp液晶最為人所知的ASV技術,是一種加強LCD螢幕顯示效果的技術,並不是前面所介紹的面板類型,除了Sharp自家CPA面板採用,受限於本 身CPA面板產能不足,Sharp自行向其他面板廠購買的面板,包含TN+film與MVA,也都可以加入ASV技術,予以加強畫面呈現更好的效果。

LCD的面板技術

關於ASV技術

Sharp液晶最為人所知的ASV技術(Advanced Super View),是一種加強LCD螢幕顯示效果的技術,並不是前面所介紹的面板類型,除了Sharp自家CPA面板採用,受限於本身CPA面板產能不 足,Sharp自行向其他面板廠購買的面板,包含TN+film與MVA,也都可以加入ASV技術,予以加強畫面呈現更好的效果。

在 規格之外,影響液晶顯示器優劣的最大因素,就是其所採用的面板,因為面板的好壞和畫面的觀看效果有直接的關係,加上液晶面板佔了顯示器整體成本的一半以 上,是影響液晶顯示器價格的最主要因素;而液晶面板基本上也直接決定了液晶顯示器亮度、對比度、色彩與可視角度等規格參數。目前世界生產液晶面板前三大的廠商分別為Samsung三星、LG-Philips樂金飛利浦及AUO友達,其他還包括一般消費者熟知的Sharp夏普、奇美及華映等,由於各家技術水準的差異,生產的液晶面板也分不同類型,基本上可分為TN、VA、IPS及CPA等種類。

TN類面板

亮點與暗點

液晶顯示器的每一個像素其實是由紅、綠、藍三個點合起來組成,都有獨立的電晶體來控制其電流的強弱,如果其中的電晶體壞掉,就會造成該像素永遠點亮(亮 點)或不亮(暗點),若只有某色的點故障,則會顯示異常的顏色。而亮點和暗點的出現除了與面板製造技術有關,並非購買時沒有,以後就不會出現,因為電晶體 老化等因素也可能會造成,如果需要維修,則必須整片面板更換。

TN型面板是TFT-LCD最早採用的技術之一,也是目前LCD顯示器的面板類型大宗,早期受限於技術問題,多被應用在20吋以下的產品中,目前新技術已可製作22~24吋的大尺寸螢幕產品。‧TN

TN面板全名為Twisted Nematic(扭曲向列型),較低廉的生產成本使TN成為應用最廣泛的入門級液晶面板。現在的TN面板技術多採用改良型的TN+film,film是指 一層補償膜,用於彌補TN面板天生可視角度不足的情況,改良後的TN面板可視角度能達到160度,但對比度不足,在對比度於100:1時,圖像已經出現失 真甚至色偏的狀況。

TN為6bit的面板,只能顯示RGB紅/綠/藍各64色,最大實際色彩僅有26萬色,不過透過「抖動」技術可以使其獲得超過1600萬種色彩的表現能 力,不過只能顯示0到252灰階的三原色,所以最後得到的色彩顯示數為1620萬色,而不是前文所說的全彩1670萬色;加上TN面板提高對比度的難度較 大,因此最直接的缺點就是色彩較單薄,自然度不足。

‧B-TN

B-TN面板(Best-TN)是TN面板的一種改良型,是由三星電子所開發,開發的目的是要平衡TN面板高速反應所犧牲畫質的問題,對比度最高可達700:1。因為TN面板屬於「軟螢幕」型態,用手輕輕劃會出現類似水波紋路。

VA類面板

VA類面板是主流液晶應用較多的面板類型,和TN面板相比,屬於8bit的VA面板可以提供1670萬色彩和更廣的可視角度,所以價格相對於TN面板也更較貴,不過VA類面板和TN面板仍同屬軟螢幕型態。

面板等級

在選購液晶顯示器時,常會聽到A級、B級等分類,其實這樣的分類是由面板廠商自行判定,並沒有一個準確的標準,通常是用來做為面板時交易時判別價格好壞的 依據,不過原則上液晶面板照品質可以簡單分為A、B、C三個等級,區分的依據是以壞點數量的多少來判別。通常情況下,液晶面板的壞點數量在5個以內便屬於 A級,壞點數量多於5個而少於10個則屬於B級,壞點數量在10個以上則被稱做C級面板。當然除了A、B、C,還有A+或A++等訴求無塤耗的面板等級, 不過也因為沒有標準衡量,各個廠商的規範也不盡相同。

A級面板通常被直接用來生產製造液晶顯示器,不過面板廠在製造過程中並不能保證不會生產出具有瑕疵的B級與C級,因為無法避免,所以B級面板也大多會被撿便宜的廠商消化,用以製造低價的產品;而C級面板因為體質不佳,大多被切割成更小面積的液晶面板,以應用於其他領域。

‧MVAMVA技術(Multi-domain VerticalAlignment,多象限垂直配向技術)是由富士通Fujistu所開發,是最早出現的廣視角液晶面板技術,可視角度可達到170度,具有較佳的色彩表現,尤其是黑色,且成本相對較低,反應時間可達到8 ms。

‧P-MVA

P-MVA是以MVA為基礎改進的面板技術,通過富士通的技術授權,為奇美電子與友達光電面板廠所採用的面板技術。改良後的P-MVA類面板可視角度可達接近水準的178度,且灰階反應時間可以達到8 ms以內。

‧PVA

三星電子Samsung所研發的的PVA(Patterned Vertical Alignment)技術同樣屬於VA技術的範疇,主要是承襲MVA技術,且比MVA有更佳的表現。PVA面板是採用透明的ITO電極代替MVA中的液晶 層凸起物,透明電極可以減少背光源的浪費,並有效降低液晶面板可能出現的亮點。

WCG廣色域技術

廣色域WCG是Wide Color Gamut的意思,是最新被運用在面板中的技術之一,之所以被稱做廣色域,是因為原先NTSC規範的色彩等級,以CRT映像管的顏色飽和度為基準,會因為 一些先天限制而影響顏色色域的表現,通常只能達到72%的水準,而以這72%做為百分比來看,超越此色域顯示的顏色,就代表能比原先顯示出更多更飽和的色 域表現。

而WCG的原理,則是加強面板的背光模組,塑造出比原先RGB色階更寬廣的顏色表現,基本上是以「磷」增加三原色的色彩表現,不過因為各個廠商調教技術的 差異,會有不同的著重色調。而具有廣色域顯示效果的顯示器,通常亮度會比一般LCD顯示器來的高,而色彩顯示也會更為自然,表現更好。

‧S-PVA與P-MVA面板類似,S-PVA同樣屬於PVA面板的改良型態,由三星電子持續研發而來,可視角度比PVA更為寬廣,反應時間也越來越快。目前由Sony與Samsung合資的S-LCD面板廠就是採用S-PVA技術。

‧CPA

CPA(Continuous Pinwheel Alignment,連續焰火狀排列)模式廣視角技術是由Sharp夏普所開發,同樣屬於VA類面板的一員,不過其液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排 列,由於電極上的電場是連續變化的,所以這種廣視角模式被稱為「連續焰火狀排列」模式。

CPA的產品與MVA和PVA相當,不過夏普的CPA面板色彩還原真實度高、可視角度可接近180度,圖像表現更為細膩,同時價格也更貴。

IPS面板

IPS(In-Plane Switching,平面轉換)是日立Hitachi在2001年推出的液晶面板技術,俗稱「Super TFT」。IPS面板最大的特點就是它的兩極都在同一個面上,而不像其他液晶模式的電極是在上下兩面或立體排列。由於電極在同一平面上,不管在何種狀態下 液晶分子始終都與螢幕平行,使透光率大幅降低。

IPS面板的優勢是可視角度高、反應速度快,色彩還原準確,價格便宜。不過缺點是漏光問題較為嚴重,且黑色彩度不夠,因此需要依靠光學膜的補償來實現更好的黑色。和其他類型的面板相比,IPS面板的螢幕較「硬」,用手輕輕劃一下不容易出現水紋樣變形。

顯示器的各種連接端子

 

連接埠可說是LCD顯示器在字面規格外,唯一與使用者電腦有直接相關的地方,它決定了能不能支援電腦端的訊號傳送,並順利將資訊顯示在螢幕上。不過目前電腦螢幕訊號傳送還可再分為傳統類比訊號與數位訊號,而這兩種訊號源所能對應的連接端子也不盡相同。

 

類比訊號

 

類比訊號源是最基本的傳送方式,原則上最能完整呈現訊號波長並予以傳送,不過會因為電壓或電磁波的關係產生顏色誤差,也較容易受到干擾。目前常見採用類比訊號的端子包含了D-sub、RCA、S-Video及色差。

 

‧D-sub

 

VGA(Video Graphics Array)是在1987年由美國IBM公司發表的電腦顯示器連接端子,是目前最常見的顯示器連接埠,由於接頭採用類似於英文D的形狀,共有三排15個針 角,因此稱為D-sub。不過因為採用類比訊號, 現在已逐漸被數位訊號的DVI取代;但仍可透過轉接方式使用。

 

‧RCA

 

俗稱蓮花頭。常運用於AV影音,又稱複合端子(Composite Video Connector),是家用影音設備最常見的端子。AV端子通常是黃色的RCA接頭,另外配合兩條紅色與白色的RCA接頭傳送音訊,在液晶顯示器中較為少見,通常被運用在LCDTV中。

 

‧S-Video

 

S端子也稱做獨立視訊端子, S 是表示「Separate單獨」的意思。它是一種將視頻訊號分成光亮度和色度兩個單獨的訊號傳送的模擬視頻接頭,不像RCA使用將所有訊號整合成一個綜合訊號傳送。

 

‧色差

 

色差端子(Component Video Connector)是把類比視訊中的明亮度、彩度和同步訊號分開傳送的端子,通常紅、綠與藍三個接孔也分別對應訊號中的RGB三原色, 或轉換為明度(Y)與色差(Cb/Cr或Pb/Pr)的方式。

 

數位訊號

 

相較於類比訊號,因為電腦本身計算就是以數位訊號在傳遞,所以傳送的過程也較為穩定,不易受到干擾。而支援數位訊號的接頭,因為不需經過訊號轉換,更能真實的呈現完整畫面,也開始取代類比訊號接頭的存在。

 

‧DVI

 

DVI 的「Digital Visual Interface」,中文翻為「數位視訊介面」。是透過數位的訊號傳送,強化顯示器的畫面品質。目前已被廣泛應用於液晶顯示器、投影機等設備上,可以傳 送未壓縮的視頻資料到顯示裝置。DVI連接埠共有三種,DVI-A負責傳送類比訊號、DVI-D負責傳送數位訊號、DVI-I則可相容傳送類比及數位訊 號。

 

‧HDMI

 

HDMI 的英文全稱是「High Definition Multimedia Interface」,中文為「高清晰度多媒體介面」,是一種全數位化的多媒體傳輸介面,是以DVI為基礎所開發的高頻寬傳輸規格(相容於DVI),可以 傳送無壓縮的「音頻」以及「視訊」信號。目前HDMI最新規格為1.3,增加了超高資料量的無壓縮音頻串流如Dolby TrueHD與DTS-HD格式的支援。

 

 

HDCP保護機制

 

目前內建HDMI的液晶顯示器,同時也會特別註明具備HDCP加密保護機制(High-Bandwidth DigitalContent Protection),來表示其支援高畫質影像。HDCP是由英特爾開發,用以確保數位化的影像與聲音資料在通過DVI或HDMI介面傳送時不至於遭到 非法拷貝。訊號來源(播放機或電腦的顯示卡)和顯示器雙方都必須內建HDCP晶片才能正常播放。

 

舉例來說,想要將PlayStation 3遊戲機直接以HDMI端子連接至液晶顯示器時,如果顯示器不支援HDCP授權,那麼主機的遊戲影像將無法正確顯示在螢幕上;相反的,如果顯示器支援HDCP,就能在螢幕中看到PS3所傳輸的影像。

 

新興的HD高解析格式

 

隨著LCD顯示器的尺吋和解析度不斷提高,能否完整對應HD高解析格式訊號,也成為選購LCD顯示器的指標之一。不過隱藏在HD高解析口號的背後,其實還 有相當多的名目,包括Full HD、HD Ready和HD Compatible,如何正確判別這些名詞,也是近來LCD顯示裝置的最新課題。

 

HD

 

HD,High Definition,指的是高畫質訊號源的意思,相對於目前電視訊號主流號的SD(Standard Definition)標準畫質,具有更高的解晰度。SD畫質的解析度最高只能達到704×480像素(480i/480p);而HD訊號的解晰度則進入 了1280×720像素(720p)與1920×1080像素(1080i/1080p)等級。而1080i和1080p的差別在於「i」是交錯掃描 (interlace),畫面以奇偶數掃描線交錯方式呈現,「p」則表示循序掃描(Progressive),畫面會依序掃描完整顯示,所以1080p的 畫面顯示會比1080i更穩定和流暢。

 

Full HD

 

不同於HD所指的訊號,Full HD的意含指的則是裝置本身,包含液晶顯示器、液晶電視或攝影機,能真實顯示或錄製1920×1080(1080p)解晰度的影像,就能符合Full HD標準。

 

HD Ready

 

HD Ready是歐洲資訊通訊技術協會(EICTA)在2004年1月宣布的標準。是為了區別出顯示設備的品質,能夠處理和顯示高清晰度電視的訊號。

 

HD Reday指的是顯示設備能夠從HD訊號中顯示完整的影像解像度,進而展現像素較高的影像,不過實際上大部分標示有HD Ready的產品,都沒有達到HD必備的解晰度 (1920×1080或1280×720),來完整顯示HD訊號的影像。

 

HD Compatible

 

HD Compatible指的是相容於高解晰度訊號,通常只是一個帶有HDMI介面的標準解晰度的顯示器,但顯示器的解析度只有HD Ready的水準。目前22吋以上的寬螢幕LCD顯示器,都能達到HD 1280×720解晰度的水準,能完整顯示HD影片。

HD高畫質影像來源

 

目前符合於HD規格的訊號源主要為Blu-ray藍光與HD DVD影片,能完整輸出1920×1080(1080p)Full HD的影像畫面,而兩者同樣都是以405nm波長的藍色雷射光來讀取的光碟片。

 

Blu-ray藍光光碟

 

藍 光光碟(Blu-ray Disc,簡稱為BD),是DVD光碟的次世代光碟格式之一,用以儲存高品質的影音訊號及大容量的檔案資料。藍光光碟是由新力及松下電器產業等企業組成的 「藍光光碟聯盟」(Blu-rayDisc Association)推動的次世代光碟規格,並於2006年開始全面推動藍光光碟的相關產品。

 

HD DVD

 

HD DVD的全名為High Definition DVD,是由東芝、NEC、三洋電機等企業組成的HD DVD推廣協會(HD DVD Promotion Group)負責制定及開發。由於經過DVD論壇的認證,所以可相容播放現有DVD光碟,而且一部HD DVD影片中同時也能並存傳統DVD版本的影片。