LCD 与CRT 电视显示器测试项目比较

1．引言

目前，主要的电视显示器可分为阴极射线管 (CRT)和平板两种显示方式。相对于阴极射线管方式，平板显示方式免除了笨重的显像管，体积更加扁平、轻巧，节省空间，具有超精细的显像画质、无辐射、无闪烁等特点。在平板显示器中当前已逐步成熟的有液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、有机发光二极管显示器(OLED)等。以LCD为例，它与CRT在显示原理和特性上各不相同，在测试项目上也存在一定的差异。了介LCD和CRT显示器的特性，对LCD和CRT电视显示器的测试项目如响应时间、几何失真、可视角、亮度、对比度等进行了如下比较。 2．测试项目比较 1)响应时间

所谓响应时间是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需目的时间。早期常说的指标25ms，16ms和最近的12ms就是指的这个响应时间，响应时间越短观看动态画面时的拖尾现象越小。一般将响应时间分为 两个部分：上升时间(Rise time)和下降时间(Fall time)，而表示时以两者之和为准。

在CRT显示器中，只要电子束击打荧光粉立刻就能发光，响应时间仅为1-3ms。所以，响应时间在CRT显示器中一般不会被人们提及。由于液晶显示器是利用液晶分子扭转控制光的通断，且液晶分子 1

的扭转需要一个过程，所以LCD显示器的响应时间要明显长于CRT。 2)几何失真

仅CRT电视显示器存在几何失真，LCD电视显示器没有几何失真。CRT造成几何失真的主要原因是电子束扫描速度的变化。在理想情况下，电子束沿水平方向和垂直方向通过屏幕的速度应该不变，这样重显图像的失真最小。实际上由于显像管的曲面效应，即使锯齿波电流线性良好，仍会出现光栅延伸失真，使光栅中心部分图像压缩，边缘部分图像伸长。 3)可视角

与CRT屏幕相比，LCD视角仍是平面显示器的一个问题。当背光光源的入射光通过偏极片、液晶及所谓的取向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，亮度、对比度下降，色彩也会发生偏离，如图1所示。假如从一个非常斜的角度观看画面，可能会看到黑色或是色彩失真。为了解决视角问题，LCD的液晶面板采用IPS (In—Plane—Switching)，MVA (Multi—domain Vertical Alignment)，Tn+Film等技术。它们把液晶显示器的视角扩展到160度，甚至更大。

图

1 LCD的方向性示意图

2

在GB／T17309中LCD可视角的定义为：屏幕中心亮度降低50％

时的角度(即L0/2视角)；LCD的视角特性明显不如CRT以及PDP和OLED等发射型的显示器件。 4)亮度、亮度均匀性、色度均匀性

LCD显示器的最大亮度通常由冷阴极射线管 (背光源)来决定，在较强的环境光照下，如果显示器亮度不够，画面就会晦暗而缺乏层次，甚至细节难以看清。如果要在较强的环境光线下达到较好的显示效果，至少要300 cd／m2，最好能达到400—500 cd／ma。为此，LCD显示器需要采用更大功率的光源和改进的背光设计。CRT显示器的最大亮度取决于显像管枪的加速电压，而这样做的结果会造成较高的辐射量并降低激发磷光的生命周期。亮度均匀性用中心P0点亮度与P1~ P8点亮度之比的百分数表 示；屏幕色度均匀性用P1~ P8点的色坐标与中心点P0点的坐标之差表示。LCD和CRT亮度、亮度／色度均匀性测量点示意图如图2所示。

图

2 亮度、亮度／色度均匀性测量点示意图

3

5)对比度

在CRT显示器的测试中，对比度定义为中心白窗口亮度除以4个黑窗口的平均亮度的比值。在 LCD模块测试中，对比度定义为最大亮度值(全白) 除以最小亮度值(全黑)的比值，对比度越大则此显 示器越好。CRT显示器的对比度高，画面品质可以 与冲洗照片比美。在CRT显示器上呈现真正全黑的画面是很容易的，但对TFT—LCD来说是相当不容易的。由冷阴极射线管所构成的背光源是很难做快速开关动作，背光源始终处于点亮的状态，为得到全黑画面，液晶模块必须完全阻挡背光源的光，但在物理特性上，无法完全达到这样的要求，总会有一些漏光。 6)亮度随时间的变化

当加入恒定亮度信号时，屏幕亮度会随时间而改变。显示器开机时，亮度上升柜快，亮度随时间变化的快慢体现在建立图像的显示效果。

CRT显示器中，电子束击打荧光粉立刻就能发光，亮度随时间变化不明显。 7)依据标准

CRT和LCD显示器的测试依据GB／T 17309(即IECl07—1)。 LCD模块的测试依据IEC 61747-6。

3．CRT和LCD显示器测试比较表：

4

表1 CRT和LCD显示器测试比较．

序号 比较项目 LCD显示器 CRT显示器

GB／T 17309-GB／T 17309-1998

1998

(即IECl07-1)；

(即IECl07-1)

IEC 61747-6

4~6倍屏幕高度4~6倍屏幕高度（SDTV） （SDTV） 3倍屏幕高度3倍屏幕高度（HDTV （HDTV 测试暗室 测试暗室 液晶显示板激励

CRT的电极

器的输入端

L0/2 --- 二维 三维 数字 模拟 无比 有 小 大 小 大

--- L0/2处

--- L0/2处

--- 有

--- 有

--- 有 有 有 有 有 有 有 劣于CRT 宽

1 依据标准

2 3 4 5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

测试距离 测试环境 激励端口 可视角 结构 寻址方式 X射线 功耗 电磁干扰 亮度与视角的关系 色度与视角的关系

响应时间 亮度随时间的变化

几何失真 亮度 对比度 亮度均匀性

色域

5

3 结束语

目前CRT背投影电视可视角测量国标规定为 L0/3处，尽管CRT和LCD显示器的工作原理不同，显示特性各异，为使整机性能参数具有可比性，相目项目的测试方法应一致，如可视角、亮度与视角 的关系、色度与视角的关系等项目应与其它显示器 (如CRT背投和PDP)的测量项目一致，也应该在 L0/3处进行测量；如有特殊参数要求的应单独考核。

6