液晶的電視與顯示器的差別

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不少消費者帶著期待一直等到今天(2003年第四季度),令人失望的是液晶顯示器的價格并沒有像以前那樣按“慣例”慢慢降下來。17英寸的液晶顯示器沒有如之前大家所意料的那樣,主流產品價格會跌破3000元,更多消費者選擇的15英寸液晶顯示器價格不但沒有繼續下跌反而上漲了。

而且這種情況似乎不會讓人看到短期內有明顯改觀的跡象。

為什么在各液晶面板廠商新一代的生產線陸續投產、產能明顯增加、良率提高、單片面板面積越來越大的“利好”情況下,液晶顯示器的價格不降反升呢?顯然是受到供需關系的嚴重影響。而液晶面板的需求為什么會突然暴增呢?這罪魁禍首正是近期來頻頻在各媒體曝光的“LCDTV”!

曾經對LCDTV(液晶電視)感興趣的消費者或許會了解到,相同尺寸的液晶顯示器和液晶電視的價格相差懸殊。譬如15英寸的夏普顯示器主流產品在國內售價在2500~3500元,而15英寸的夏普液晶電視在國內售價竟然是6000~8000元!正是這豐厚的利潤驅使各IT廠商以及傳統的家電廠商近期紛紛液晶電視,對液晶面板需求大增。

液晶電視是個什么概念?或許你以為只要在液晶電腦上投資300元增加一個電視盒或者電視卡就是液晶電視了。沒錯,這樣的搭配的確也可以在液晶顯示器上欣賞電視節目,但是真正的液晶電視卻遠遠不止這么簡單。相對液晶顯示器而言,液晶電視除了多了一個TV調諧器,還有以下不同之處。

亮度不同跟電腦玩家一般是坐在顯示器跟前使用電腦不同,液晶電視的觀眾往往距離更遠,而且液晶電視擺放的地方可能是臥室、廳堂、電梯口、公共汽車、地鐵等公共場合。其使用環境比較復雜,環境亮度也比經常使用電腦的地方———臥室或書房要亮得多。這樣,液晶電視的亮度往往設計得比傳統的電腦顯示器要高很多,這正如家里的CRT電視機的亮度要比CRT顯示器高一樣。

目前市面上主流液晶的亮度一般在220~300cd/m2之間。而液晶電視的亮度一般在350cd/m2以上,以400~500cd/m2居多。另外一個使液晶電視亮度不能過低的原因是:作為大屏幕平板電視市場中PDP產品最有力競爭者,液晶電視面對PDP電視最大的優勢(高亮度和高對比度),液晶電視顯然不能讓對手獨美。

背光模組不同液晶顯示器設計原理的限制讓它的透光率并不高,在目前液晶面板開口率不能得到革命性提高的前提下,由于液晶本身并不發光,要提高亮度,惟一的手段就是提高背光板的亮度。而背光板的光源來自CCFL(冷陰極熒光燈),只有增加CCFL的數量才能保證背光板亮度大幅提高的同時亮度均勻性不至于太差。所以,液晶電視的背光模組中CCFL的數量比普通的液晶顯示器要多。在大屏幕的液晶電視上,其背光燈數量甚至達到數十根。另外,跟液晶顯示器背光模組現在采用側背式模組和直入式模組并存的情況不同,液晶電視幾乎全部采用效率更高一些的直入式背光模組。

由于CCFL生產并不簡單,目前能生產中高端產品的廠家屈指可數,而且集中在日韓,價格控制嚴格;大尺寸CCFL運輸成本高昂;大屏幕液晶電視采用的燈管數量過多,電極數量太多導致能耗增加、電路設計復雜,即便是采用了U型管等異型管也不能得到有效改善,亮度均勻性難于控制;而且直入式背光模組太厚,有悖于液晶電視“輕、薄”的傳統優點……種種原因迫使液晶面板廠商把眼光投向新一代的具備厚度小、亮度高、耗能低特點的EL和LED背光板。其中LED技術近年發展迅速,已經有部分液晶電視廠商開始量產采用LED背光的面板,比起傳統的CCFL背光液晶電視,其亮度更高、更均勻。希望我們傳統的液晶顯示器也能“沾上液晶電視的福”,早日用上高性能的背光板。

面板尺寸和比例不同雖然PC用顯示器發展多年,但受硬件原理和軟件應用規范等原因限制,其尺寸和比例都比較單一。尺寸不外乎是14、15、17、19、21、22英寸,近年來由于LCD的加入而增加了13、16、18、20英寸等尺寸。而液晶電視則從一面世,其尺寸就幾乎涵蓋了之前所有顯示器和電視機的尺寸。小的不足10英寸,大的超過50英寸,給消費者提供了足夠多的選擇。

在屏幕尺寸長寬比例上,CRT顯示器幾乎無一例外都是4∶3。近年來由于LCD特別是部分廠商推出的多媒體液晶顯示器的加入而增加了5∶4和15∶9(1280×768)的比例。而液晶電視的屏幕比例則有4∶3、5∶4、15∶9、16∶9、16∶10等等,可謂五花八門。針對這樣的情況,奇美電子提出將寬屏液晶電視畫面分辨率統一為16∶9的1280×720。因為16∶9是目前電影最常見的比例,而且HDTV、D-VHS、藍光DVD的規格都是720p的16∶9格式,甚至連微軟的XBox也支持該格式。

響應時間不同盡管越來越多的電腦用戶將更多的時間放在多媒體欣賞和電子游戲娛樂等需要顯示動態的畫面上,但對于顯示器而言,使用最廣泛、最長時間的仍然是顯示靜態畫面。消費者對顯示器的要求首先是要清晰的、精細的、穩定的靜態畫面,然后才是支持多分辨率以及適應多種用途以及動態視頻。而液晶電視幾乎顯示的全是動態的視頻畫面。眾所周知,液晶的響應時間直接影響了動態畫面還原的流暢感。因此,液晶電視對短響應時間是非常渴求的,目前產品普遍要求在25ms以下,更多的是16ms。而液晶顯示器目前的主流仍然是25ms~45ms的產品。

為了達到更短的響應時間,技術人員不斷通過各種各樣的技術來改善液晶分子的扭轉速度,譬如目前常用的一種overdriver過激勵方式(如圖1)。

這種技術通過在畫面變化的時候施加一個額外的電壓以提高液晶分子的扭轉動力,以實現高速響應時間的功能,通過這樣的方法可以把響應時間提高到13~16ms左右。

然而,實際上液晶顯示器上還原動態畫面的那種粘滯感并非靠提高響應時間就能完全改善。

假如液晶產品的響應時間如果是25ms的話,這意味著顯示器能在1s之內顯示40幅畫面即40幀,簡單看來,電影的幀率是24幀,電視是25幀,似乎25ms的響應時間是完全可以對付顯示動態視頻的。其實不然,液晶顯示器的顯示原理是持續顯示,在每兩個畫面過渡期仍然有內容在顯示,假設液晶在某一時刻需要顯示的第一幀畫面是白色,而第二幀是黑色。

即便是液晶分子的扭轉速度足夠快(即響應時間可以滿足),在需要顯示第二幀畫面的時候液晶顯示器能成功地顯示黑色。但遺憾的是在第一幀過渡到第二幀的途中,液晶顯示器的“持續性”讓它顯示了從白色到黑色的過渡色(也就是液晶分子在扭轉過程中所呈現的顏色)———灰色。這樣,我們看到的畫面就不是原始內容的白色轉換成黑色,而是白色先轉成灰色然后才是黑色。這是觀眾不需要看到的,它的存在讓動態畫面看起來有明顯的拖尾(殘影)。為此,技術人員設法在液晶顯示器過渡的期間插入一個全黑的畫面,即“黑屏插入”,消除液晶顯示器在畫面變化時候過渡畫面的出現,讓動態畫面看起來更流暢。

動態畫面有拖尾的問題也是液晶電視要戰勝PDP電視必須解決的首要問題,迫于壓力,各液晶電視廠商正提出多種方案來解決這個液晶顯示器的痼疾。傳統IT廠商也意識到電腦玩家對液晶顯示器顯示動態畫面的質量要求越來越高,關于解決拖尾的液晶顯示新技術,我們將會看到液晶顯示器也會隨液晶電視之后陸續應用。

濾光片不同液晶不會發光,液晶顯示器的原理是利用液晶分子來調制背光,色彩的生成則依靠彩色濾光片。濾光片看起來很簡單,就是一塊玻璃基板涂上顏色光阻。但厚度超薄的玻璃基板和顏色光阻的生產難度令濾光片的生產技術至今只掌握在少數幾家廠商手上。液晶顯示器對畫面還原的主要要求是準確,而液晶電視則需要給觀眾帶來強烈的感官刺激,它需要更艷麗的畫面。所以液晶電視對彩色濾光片的要求更高,它要求濾光片不但透光率要高,色彩再現比率要達到NTSC的70%以上,而且色溫要大于9000K。

可視角度不同液晶顯示器基本滿足玩家在一定坐姿調整范圍內可以正常觀看即可,而且主要在桌子上,高度基本穩定,對可視角度的要求相對來說不大。而液晶電視則往往是多人同時觀看,而且放置高度視環境而定,有很大落差。這樣,液晶電視要求水平和垂直方向的可視角度都要達到一個很大的值,一般液晶電視目前都能做到水平垂直170度。而液晶顯示器只有部分采用寬視角技術的產品才能在水平方向達到170度。液晶電視的超寬視角得益于其特殊的濾光片和各廠商的超寬視角技術。目前這種技術主要有:富士通的MVA技術(奇美和友達皆有采用)、日立的Super-IPS技術(獲LG和飛利浦支持)、三星的PVA技術、松下的OCB技術、現代電子的FFS技術、夏普的ASV技術……

操控方式和操控界面不同跟傳統電視機一樣,液晶電視都配置有一個功能強大的遙控器,畢竟液晶電視擺放距離往往較遠,不能像液晶顯示器一樣觸手可及。而且,考慮到液晶電視往往擺放在公共場合或者廳堂等耀眼位置,為了美觀,液晶電視通常都把控制按鍵巧妙地隱藏起來,甚至有的產品把按鍵放在了機器背部,畢竟大多數人都是習慣使用遙控器來調節電視的。跟液晶顯示器很大不同的是液晶電視的OSD操控界面。由于液晶電視里面的專用芯片所支持的顏色和亮度調節項目相當多,OSD界面就更像普通電視。而跟普通電視不同,液晶電視具備RGB單色調節、色溫以及色相、顏色飽和度、黑平衡等各項看起來專業得多的調節。

功能配備不同跟電視機一樣,廠商把液晶電視定位于家庭的多媒體視頻終端,因此其所支持的視頻接口都比較全面,市面常用的復合視頻接口、S端子、可支持逐行掃描信號的色差端子YCbCr,一些產品還支持PC接入,因此配備了傳統的PC接口D-sub和最新的數碼接口DVI。而目前主流的液晶顯示器往往只配備一個D-sub接口,只有高端產品才配備DVI接口,部分多媒體液晶產品也跟液晶電視一樣,配備了相關的視頻接口。

另外,跟部分液晶顯示器配備USB集線器不同,液晶電視跟所有電視一樣配備了揚聲器。液晶電視的揚聲器雖然相對部分具備揚聲器的液晶顯示器來說功率要大一些,不過由于局限于液晶電視的外觀設計,但其仍然比不上傳統電視。相信隨著液晶電視的普及,液晶電視的音響部分將會設計得更出色,即便是具備低音炮功能也不足為奇。

通過以上的比較,我們可以深入地了解到液晶電視并不是液晶顯示器加一塊電視接收模塊那么簡單。動態視頻畫面對液晶電視的高要求迫使廠商加大研發新技術改進液晶性能的力度。消費者對液晶電視的推崇和大屏幕平板電視的競爭日益激烈,大大加速了液晶電視技術的發展,從而也直接帶動了傳統PC液晶顯示器性能的改進。

液晶電視的“電視核心”

從技術上而言,液晶顯示器的面板和液晶電視的面板雖然存在差異,但圖像處理相關技術往往也會對最終成像效果產生顯著影響。液晶電視的很多關鍵技術更貼近傳統電視領域,在于如何處理接收到的音視頻信號,將其最優化地顯示、播放出來,帶給用戶出色的體驗。這一點是很多傳統家電企業的優勢,其傳統電視中采用的大量視頻優化、聲音調整、噪聲濾波技術可以順理成章地遷移到液晶電視平臺上。從顯示器行業進入液晶電視領域的企業也深知這個利害關系,都投入了大量的資源開展相關技術研發。

在液晶電視的圖像處理中,最關鍵的就是圖像引擎技術,它往往蘊涵在主控IC中。一般而言,液晶電視控制IC的核心組件包括視頻解碼器、解交錯式掃描器(De-Interlacer)及縮放控制器(Scaler)。其中解交錯式掃瞄器相當獨特。由于電視等視頻信號采用了隔行掃描的方式,在CRT電視等掃描成像的設備中,我們可以看到連續流暢的畫面。但液晶電視、PDP、投影機等顯示設備采用逐行掃描方式,如果生硬地把隔行信號轉換過來,就會產生邊緣鋸齒等明顯的圖像缺陷。這就是解交錯式掃描器的用武之地。一些液晶電視的控制核心可以采用成熟的圖像插補和校正算法,實現膠片般的流暢視頻。例如美國Faroudja公司的DCDi(DirectionCorrelationalDeinterlacing)技術,可以有效消除畫面上的鋸齒毛邊,使畫面更加逼真;進行運動圖像補償,準確實現電影膠片制式信號轉向數字視頻信號;可以及時插補轉換過程中幀幅色,保證畫面穩定、流暢;抑制串色干擾功能,消除在畫面上經常出現的串色現象。在飛利浦、Genesis、凌越科技、晶磊半導體等廠家的液晶電視控制IC產品中,我們都可以發現很多不同于液晶顯示器的特色。

在Sony、飛利浦等老牌電視機企業的產品上,我們還可以發現更多的傳統特色。例如Sony日前的核心顯示技術“貴翔引擎”,可以廣泛應用于包括CRT顯像管、背投影、等離子、液晶等在內的多種顯示設備。其特色在于對包括高清晰度信號在內的各種模擬或數碼影像信號進行全程數碼處理,結合了先進的CCP(組合、色差處理電路)、DRC-MFV1(數碼精密顯像全能調節)以及MID-XU(多重影像驅動)等多種技術。“貴翔引擎”從影像處理電路的輸入口開始到輸出口為止,實現對各種圖像源的模擬或數碼影像信號的全程數碼處理,從而避免由于多次進行模數/數模轉換而引起的噪波增加和信號損失,還原更高純度、更具表現力的畫面。

可以預料,在液晶電視的競爭漸入佳境之后,消費者在品牌、尺寸、價格之外,也會對圖像引擎這樣看得到的因素加以重視,而相關技術也將成為液晶電視發展的焦點。

主流液晶電視產品一瞥

長虹CHD-W170B3

長虹CHD-W170B3采用超薄窄邊造型,顯示分辨率為1280×768,16∶9的畫面顯示比例最適合觀賞大片。它采用的液晶面板具有高亮度、快反應速度、高對比度等特色。CHD-W170B3擁有射頻輸入端子、AV、S-video、VGA、DVI、YPbPr、USB等接口,可以接收各種節目源。它的4種電視圖像模式為用戶提供了豐富的選擇,3D畫質處理技術使電視圖像更加精美、流暢。長虹CHD液晶專用數碼引擎以澎湃的數碼動力,將液晶顯示器的優勢發揮得淋漓盡致。在音頻還原方面,CHD-W170B3使用外掛的Hi-Fi音響,不僅便于用戶擺放,更可以產生出色的音效。

海信TLM1518

海信TLM1518具備強大的多媒體功能,包括AV、VGA在內的多種端口可連接DVD、錄像機、電腦等設備。它采用數字逐行掃描技術,讓用戶告別以往模糊閃爍的畫面;超廣視角的液晶面板可以讓多個觀眾同時享受;多種畫質改善電路帶來了出色的視頻效果;顯示器最佳狀態自動調整功能可以讓用戶迅速完成圖像設置;自適應運動補償可以改善液晶屏在顯示運動畫面時的缺陷,讓畫面清晰流暢。雖然只有15英寸,但它也可以為用戶呈現動人的音視頻效果。

在音頻還原方面,TLM1518應用了BBE原音處理技術和數字環繞立體聲,可以營造出身臨其境的效果;其智能音量控制能自動調整音量,避免了突然出現巨大的聲音。其外形尺寸只有425mm×310mm×57mm,可以輕松融入家居環境之中。

康佳LC1520T

康佳LC1520T液晶電視采用15英寸TFT液晶顯示屏,它可以產生豐富平滑的色彩。康佳獨特的DSP數字超微點陣技術,可達到207萬像素處理能力,實現了精彩的顯示效果。同時,它支持高清數字信號(1080i50Hz/60Hz)顯示,并兼容電視/電腦顯示,也可以發揮電腦顯示器的作用。

LC1520T支持CATV全頻段有線電視接收,完全適合中國用戶的使用環境。新一代I2C總線控制電路帶來了高效節能的控制。它的前后視角可調,用戶可以把它放在桌子上或是掛在墻壁上。

飛利浦150MT2

飛利浦最新款的液晶電視產品150MT2結合了高清晰的顯示品質、優異的設計風范、時尚的外觀等多方面的特色,成為當今家用娛樂顯示設備的新貴。

飛利浦150MT2液晶電視外形輕巧,特有的DCDi影像清晰提升技術能夠修補畫面的邊緣過渡,使圖像更加流暢、自然、逼真,大幅度提高了畫面的質量。它擁有310nits高亮度,確保用戶在遠距離觀看時顯示效果仍非常出色;500∶1的高對比度、畫中畫功能以及雙數字麗音喇叭在播放影視作品時給用戶帶來一種身臨其境的感受。該機內置電視盒,可輕松接收100多個頻道電視節目,同時可通過多路視頻輸入(VGA、VGA11、HDTV、TV、S-Video、AV)接口方便地連接其他各種設備。此外,飛利浦為該機設計了兩種安裝擺放方式,一種是標準安裝,而另一種則是時尚前衛的掛墻安裝,大大節省了使用空間。

夏普LCD2199A

作為液晶電視領域名副其實的領頭羊,夏普在市場上擁有豐富的液晶電視產品線。其20英寸的LCD2199A采用新型的ASV液晶面板,實現了高亮度(430cd/m2)、高對比度(500∶1)和超廣視角(上下170度、左右170度)。全新的提攜式把手設計讓液晶電視可以在居室內隨處移動。其獨特的6萬小時長壽命背景燈可以讓用戶在使用過程中高枕無憂。

夏普LCD2199A支持影像翻轉功能,屏幕還可以在底座上進行傾斜和旋轉,讓用戶找到最佳視角。它的100頻道記憶功能可以滿足用戶的需求,數字梳狀濾波器(P/N)能帶來清晰穩定的畫面。在音頻方面,麗音系統讓它可以重現逼真的現場音效。

創維30AAAHW

創維30AAAHW是一款30英寸的大屏幕液晶電視,充分發揮了液晶顯示技術無輻射、無閃爍的優勢。它的最大分辨率為1280×768,16∶9的畫面比例適合欣賞大片。其液晶面板擁有最大400cd/m2的亮度,對比度也高達350∶1。大于160度的寬視角和16.77M色彩顯示讓30AAAHW擁有了挑戰傳統CRT電視的顯示質量。它采用了超薄機身設計,最厚處僅9cm,而且30英寸的電視整機凈重只有12kg。

TCLLCD3006A

LCD3006A是TCL最新的大屏幕液晶電視,它采用高檔液晶面板,實現了高對比度(350∶1)、高亮度(450cd/m2)、大視角(左右170度,上下170度)、響應時間快(小于25ms)等特色。其顯示分辨率為1280×768@85Hz,16∶9的比例正適合于觀看大片。它具有5種圖像效果設置:明亮/標準/柔和/游戲/個人設置,可以適應各種節目源和用戶的觀賞習慣。5種音效模式:語音/影院/廣場/音樂廳/個人設置可以把您的居室變成劇院。它可以設置3種色溫,能存儲100個頻道,并支持真正畫中畫功能(PIP)。

LCD3006A采用數碼I2C總線控制芯片,內嵌PAL/NTSC雙制式數字梳狀Y/C分離技術和藍、黑電平雙擴展線路。它支持AV立體聲輸入、S-VIDEO、VGA接口及歐洲SCART接口。

優派N1700W

N1700W是優派推出的16∶9液晶電視,其顯示面積為17英寸,顯示分辨率為1280×768。它的特色在于可以兼容HDTV信號,并支持色彩分量輸入。這款產品擁有450nit的亮度和400∶1的對比度,即使在較亮的室內也可以實現精彩的演示效果。其水平視角和垂直視角都是160度,基本沒有可視角度的困擾。N1700W實現了很多媲美傳統CRT電視的功能,例如畫中畫、3D梳形濾波等等,獨特的3∶2劇院影像還原技術更帶來了高品質的DVD重放效果。它內置20W高保真音響系統,可以實現頗具現場感的音效。