1.3.3 液晶显示模组
LCD、高压板(Inverter)和屏线是构成LCD模组的三个功能性部件。LCD作为笔记本电脑主机的视频显示模组最重要的部件,本章前面已有简略介绍,这里将对其种类和主要功能参数再做一介绍。屏线担负着将主板的电压、视频信号分别输送到高压板和LCD屏的任务。实际上,高压板就是一个开关电源,只不过相对于普通的开关电源来说,少了后级的整流滤波部分,而侧重于高频高压的变换。它将主板上的低压直流电压(电压值通常为十几伏或5V),通过开关斩波变为高频交变电流,然后通过高频变压器升压,以达到点亮LCD内部灯管电压的需求。关于LCD模组具体的工作原理,在后续章节中将会详细介绍。如图1-14所示为典型高压板视图。
图1-14 典型高压板外观视图
此外,需要特别说明的是,目前采用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)背光的液晶屏和传统的冷阴极灯管式(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)背光的液晶屏在显示单元上并无本质区别,差异主要是LCD面板采用的背光源不同。如图1-15所示,传统的LCD背光灯管由数颗LED灯管所取代。同时,将低压直流电源转换成高压交流电源的背光板(Inverter,逆变器)功能也随之取消。
图1-15 CCFL与LED背光对比图示
LCD的种类
当前笔记本电脑标准的 XGA(Extended Graphics Array)液晶屏多采用1 024×768的分辨率(显示屏长宽比例为 4∶3),其面板尺寸可以为 8.9~15 英寸。早期分辨率为640×480 的 VGA 和分辨率为 800×600 的SVGA(Super VGA)LCD 屏基本上已退出笔记本电脑市场。此外,有些机型可能会配置面板尺寸更大、分辨率更高的高端 LCD,如分辨率为 1 400×1 050 的 SXGA(Super XGA)和分辨率为 1 600×1 200 的 UXGA (Ultra XGA)液晶屏等。如此高的分辨率,会让视频显示画面更细腻、逼真。
当然,如果在面板尺寸不是很大的LCD上采用如此高的分辨率,会使系统显示的画面图标很小。同时,高分辨率的LCD,由于对制造工艺要求较高,价格也比较昂贵,目前只有少部分高端机型配备了这些类型的LCD屏。表1-5列出了各类常见液晶屏型号的分辨率信息。
表1-5 常见液晶屏型号分辨率信息
下面来介绍LCD产品的主要规格参数。
LCD的尺寸
根据笔记本电脑液晶屏的尺寸(液晶屏面板的对角线长度尺寸)分,目前最主流的产品有12.1英寸、13.1英寸、14.1英寸和15.4英寸的宽屏,以及最常见的14.1英寸普通液晶显示屏。
分辨率
分辨率是指 LCD 屏的最小显示单元组成的有效显示点数,通常由若干物理像素组成。例如,标称分辨率为 1 024×768 的LCD 屏,就是指在该 LCD 面板的横向上划分了 1 024×3(一个显示单元由水平方向排列的 R、G、B 三个子像素构成,以便搭配不同的颜色深度)个像素,竖向上划分了768 个像素,如图 1-16 所示。LCD 屏标称分辨率往往也是视频画面显示的最佳显示分辨率设置。根据标称分辨率,还能得出该型号 LCD 屏的长宽显示比例。例如,标称分辨率为 1 024×768 的 LCD,其长宽比应该为 1 024∶768=4∶3 的规格,其他型号液晶屏的算法依次类推即可。
图1-16 LCD面板物理像素分布图示
像素点距
由前述的分辨率定义相关知识,还可以进一步算出液晶显示屏实际物理像素的点距。点距是指实际像素的物理间距,和可视面积、最大分辨率有直接的对应关系,很容易通过计算得到。以 14.1 英寸的液晶显示屏为例,此液晶显示屏的可视面积一般为285.7mm×214.3mm(可以通过LCD尺寸和面板可视长宽比例4∶3得出)。由此,可以很容易地计算出此液晶显示屏的点距是285.7/1 024 或 214.3/768,等于 0.279mm。同理,也可以在得知某液晶显示屏的像素点距和最大分辨率的情况下,计算出该液晶显示屏的最大可视面积。
LCD的亮度
LCD的画面亮度以烛光每平方米(cd/m 2 )或nits为测量单位,即流明(LM),它表示单位时间辐射光能量的多少。笔记本电脑液晶屏的显示亮度一般为150~200nits。为了解决部分用户对普通LCD屏光线偏暗的不足,LCD厂商推出了所谓高亮绚丽屏,部分硬件商采用的是提高LCD面板的光通过率的做法,使得显示屏表面好像装了一层玻璃,增强了光线的反射,而且也提高了屏幕的色彩对比度及饱和度,其LCD的亮度通常会大于200nits。
如图1-17所示为典型笔记本电脑LCD显示屏外观视图。
图1-17 典型LCD显示屏视图