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顯示器如今已成為日常辦公、娛樂不可或缺的一部分，它是人們與機器之間交互的窗口，隨著顯示器技術的不斷發展，也讓人機交互體驗提升了一個又一個新的臺階。時至今日，歷經超100年的發展，顯示器行業已經發生了翻天覆地的改變，本篇文章和大家聊一聊顯示器的發展歷史。

屏幕顯示技術的改變

CRT顯示器

顯示器的誕生與陰極射線有著直接關系，在19世界工業革命影響之下，科學技術迎來了突飛猛進的發展，誕生了許多劃時代的發明，其中就包括于1897年發明的陰極射線管（CRT），后被用于顯示器。CRT的全稱是Cathode Ray Tube，是一個特制的真空管，其中包括電子槍，通過電子槍發射出來的電子光束撞擊到熒光屏幕上，從而得以顯示圖像。

在1907年，俄國科學家Boris Rosing運用CRT將簡單的幾何圖像顯示到屏幕上，而真正的第一臺顯示器誕生于1922年，由Apple I使用CRT組成。CRT起初應用于電視，在1936年，第11屆柏林奧運會首次實現電視實況轉播，促進了CRT電視的普及。在1973年，第一臺配備顯示器的奧托電腦發布。小時候，大家看到的“大屁股”電腦、電視就是采用CRT顯示器，顯示屏幕也是彎曲弧形的。

而之所以是“大屁股”的形狀以及“弧面”屏幕，主要是由于起初陰極射線需保證發射點到屏幕任何一點半徑需等長，所以屏幕就必須得是一個弧形，而為了屏幕做大，顯示器的厚度也就越厚。隨后廠商們也在不斷改進CRT顯示技術，隨著CRT技術的不斷成熟，CRT顯示器也逐漸進入更多人的視野。記得初中電腦課，使用的電腦就是“大屁股”的CRT顯示器。

LCD顯示器

在CRT顯示器飛速發展的幾年期間，也誕生了LCD（Liquid Crystal Display）液晶顯示技術，由液態晶體組成的顯示屏，LCD誕生于1964年，在1968年LCD被用作靜態圖片顯示器，1973年，LCD被用作電子計算器的數字顯示。但是由于當時CRT的技術比較成熟，不僅價格更低，而且響應時間、色彩還原度、分辨率等方面都更有優勢，因而LCD顯示器在當時并沒有引起多大反響。

不過，后來隨著LCD技術的不斷成熟，CRT顯示器一直存在“大屁股”的厚重問題，而LCD顯示器由于超薄的機身設計以及省電等特性，漸漸取代了CRT顯示器，成為顯示領域的新寵兒。

TFT

在20世紀80年代，TFT-LCD（Thin Film Transistor LCD）薄膜晶體管液晶顯示器技術出現，TFT-LCD是一種主動式矩陣LCD，將微電子技術與液晶顯示技術巧妙結合在一起，與TN-LCD、STN-LCD的簡單矩陣不同，TFT-LCD在液晶顯示屏每一個像素都設置了一個薄膜晶體管（TFT），有效地克服非選通時的串擾，使顯示液晶屏的靜態特性與掃描線數無關，因此大大提高了圖像質量。

而TFT-LCD在亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件，到了80年代末90年代初，TFT-LCD由于具有顯示面積大、顯示質量好、適用范圍廣等優勢，隨著制造成本的降低，也開始大規模生產，逐漸取代其它液晶顯示屏以及CRT顯示器，在電視、手機、筆記本電腦、顯示器等產品上得到廣泛應用，成為如今顯示器的主流選擇。

LED顯示器

首個人眼可見LED燈最早在1962年由通用電器的工程師Nick Holonyack發現，Nick Holonyack也被稱之為“LED之父”，在1969年，惠普推出了世界上第一個智能LED顯示屏。

而LED顯示器其實就是LCD顯示器的一種，主要的區別就是背光源不同，將LCD的CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷陰極熒光燈管等）發光源更換為“發光二極管”，相比之下，LED背光可以實現局部調光，能夠帶來更好的對比度以及亮度，同時LED顯示器消耗電量更低。在色彩純度方面，LED顯示器也要優于LCD顯示器。

根據液晶分子扭轉的方向不同，誕生了TN、IPS、VA三大類面板，TN的特點是高響應速度但對比度偏低，VA面板則是高對比度但響應速度低，而IPS則夾在它們中間，是最均衡的面板，屬于萬精油，具備優秀的可視角度，目前被廣泛應用于顯示器。

TN

起初的LCD是TN-LCD面板（Twisted Nematic-Liquid Crystal Display），主要用在數字顯示以及簡單的字符顯示。工作原理是通過電壓的方式將偏光片之間的液晶分子扭轉90°，實現亮度明暗變化的顯示器，不添加色板的TN只能顯示黑白，大家使用的電子計算器就是采用的TN面板，按壓會出現水波紋。

隨后在1984年，超扭曲雙折射效應并發明了STN-LCD（Super Twisted Nematic--LCD）超扭曲向列相液晶顯示器技術，可以將液晶分子扭轉到180°-270°，改善了TN-LCD顯示視角等問題，具有視角寬、分辨率高、對比度好等優勢，90年代初期彩色STN液晶問世，加入了彩色濾光板，通過電壓控制液晶單元的亮度產生顏色。

而TN-LCD具有制造成本低、響應速度快等優勢，所以TN-LCD的屏幕現在一般常被用來電競顯示器，而缺點主要在于輸出的灰階少，色彩不夠豐富，顯示效果一般，所以不太適合設計、剪輯類內容創作的工作場景使用。

IPS

IPS的英文全稱是In-Plane Switching，是一種平面轉換屏幕技術，屬于TFT屏幕的一種，俗稱“Super TFT”，最早出現在1996年，由日立在改善TN面板不良視角以及色再現性發展出來，隨后研發出IPS、S-IPS、AS-IPS、IPS-PRO等衍生出來的屏幕技術。隨后三星、LG等也在其基礎上發展了自己IPS技術。

IPS屏屬于“硬”屏，按壓屏幕時很難出現變色，主要的優勢在于屏幕色彩準以及可視角廣，理論可視角度在178°，在不同的角度觀看都不會產生明顯的偏色，而且色彩鮮明且飽滿自然，同時還能展現出無拖影、拖尾的動態高清畫面，一般常被用于專業影像的顯示器，適用于專業的攝影、設計、視頻剪輯等工作內容。

比如ThinkVision 第二代E28u-20（以下簡稱E28u）4K高端商務辦公顯示器就是采用的IPS技術面板，擁有90%的DCI-P3以及99%sRGB廣色域，并且在任何角度都可以看到鮮明立體、精準的色彩效果，非常適合設計師、攝影師、剪輯視頻工作者等專業辦公人士使用。

除此之外，這款E28u顯示器還配備的是4K UHD超清分辨率，28英寸的屏幕，相比常規的1080P分辨率的顯示器來說，畫面在細節上更為清晰，可以獲得比FHD多4倍的細節，可以解決在低分辨率下無法查看更多細節的痛點。

不過IPS屏幕增加了可視角度但是減少了光線的穿透性，而為了更好的顯示效果不得增加背光的亮度，而這對于做工不是特別好的IPS顯示器容易出現漏光現象，專業屏幕生產商會對該問題進行更規范的把控，漏光的問題相對也會得到改善，而IPS同時也缺失了高對比度的特性，比較明顯的就是在黑色場景時不夠黑。

VA

VA面板的誕生最早要追溯到20世紀70年代，由夏普開發，但是初期由于視野窄、實用性不高等問題，研究被終止。直至1996年，富士通推出了兼顧視角和反應時間兩個方面的一種寬視界技術，解決了這個問題，VA顯示屏重新回到了大家的視野。

與TN一樣，VA面板也屬于軟屏，可以通過彎曲制作成曲面屏，按壓面板會出現類似梅花紋的形狀，主要的特點在于擁有比較高的寬容度與對比度，黑色與白色會更加純粹，但是缺點在于響應速度較慢，功耗相對也會更高，現在一般用于中高端顯示器，市面上大多數曲面屏都采用的VA面板。

不過隨著Fast VA面板的問世，解決了VA面板響應速度低的問題，所以Fast VA面板現在也被用于中高端顯示器，市面上大多數曲面屏都采用的VA面板。

OLED顯示器

在1987年，Eastman Kodak公司的兩位化學家鄧青云和Steven Van Slyke共同開發了第一臺OLED（Organic Light-emitting Diode）設備。

與LED的被動發光有所不同，OLED是利用自發光有機電激發光二極管主動發光，不需要背光源。與LED顯示器相比，OLED擁有更廣的色域，色彩更為豐富且鮮艷，同時還有更高的對比度、反應速度快等優勢，不過OLED屏存在PWM低頻調光屏閃以及燒屏等問題。

如果OLED屏當作顯示器使用，類如任務欄、桌面圖標等顯示區域內容，由于長時間一直顯示在一個屏幕位置，很容易出現燒屏，所以市面上OLED顯示器比較少，主要還是以LED顯示器為主。

顯示器視頻接口的變化

而顯示器呈現出來的畫面質量好壞，除了與顯示器有關以外，與視頻接口也有直接關系，隨著視頻技術的發展，人們對于視頻畫面質量的顯示也提出了更高的要求，而這也促進了顯示器視頻接口的發展。

VGA前時代

在1976年的Apple I與Sol-20是第一批內置視頻輸出端口的計算機，需要外接電視機當作顯示器才可以使用，外觀看起來就像一個打字機，具有紀念與收藏意義，帶有蘋果聯合創始人史蒂夫?沃茲尼亞克的簽名Apple I電腦在今年的6月份還被以34萬美元拍賣。

人們印象中電腦的接口最早可能是VGA，但是其實在此之前還誕生過CVBS（又稱為AV接口或Video接口）、S-Video接口以及YPbPr /YCbCr色差接口，不過常用于電視、DVD等產品。

其中CVBS接口是將音頻、視頻分離的視頻接口，一般由三個顏色組成，黃色的“V”代表連接混合視頻信號，白色的“L”代表左聲道音頻信號，紅色的“R”代表右聲道的音頻信號，這種接口常出現在老電視背后的接口。

S-Video的全稱是Separate Video，又稱Super Video，將視頻的色度、亮度分離的視頻信號分離出來，減少視頻內部信號串擾造成的圖像失真，提高了圖像的清晰度，是一種五芯接口，其中兩路信號為視頻的色度信號，兩路信號為視頻的亮度信號，同時還有一路公共屏蔽地線。

而YPbPr /YCbCr色差接口則是在S-Video接口的基礎上，將S-Video傳輸的色度信號的藍色與紅色分開發送，其中YPbPr代表的是逐行掃描色差輸出，YCbCr則代表的是隔行掃描色差輸出，好處就是保持了色度信道的最大帶寬，避免色差混合譯碼時帶來的圖像失真，色彩相對更為準確。

 VGA接口

到了1987年，第一臺帶有VGA接口的顯示器由IBM發布，是一種模擬信號接口，可以提供640 x 480分辨率的彩色顯示屏，一次可以顯示16種顏色，當把分辨率降低到320 x 200，則顯示256種顏色，不但是CRT顯示設備的接口，也是LCD顯示器的接口，是應用時間最長且最廣泛的視頻接口，即便到現在，依然有不少顯示器保留了VGA接口輸入。

DVI接口

由于VGA采用的是模擬信號傳輸，在模擬CRT顯示器時可以直接生成圖像，在LCD等數字顯示設備傳輸時，需要配置A/D（模擬/數字）轉換器，將模擬信號轉換成數字信號，而在這來回轉換的過程中，不可避免缺失一些圖像細節。所以DVI接口隨之面市，DVI接口是1999年由Intel開發者論壇的數字顯示工作小組發明的高速傳輸數字信號接口，設計的初衷是用來傳輸未經壓縮的數字化視頻，相比VGA來說，視頻傳輸的清晰度更高。

DVI接口有多種規格，其中包括DVI-A、DVI-D、DVI-I接口，其中DVI-A接口就是VGA接口的標準，采用模擬信號傳輸。而DVI-D則是數字信號傳輸，DVI-I則是DVI-A與DVI-D接口的結合，即可以實現模擬信號傳輸，又可以實現數字信號傳輸，隨著LCD顯示器的快速發展，DVI口也逐漸被廣泛應用。

HDMI接口

而HDMI接口是高清多媒體接口，也是現在的主流顯示器接口，由電視制造商發起，先在影視領域普及，可以發送未被壓縮的音頻、視頻信號，由于可以同時傳輸視頻、音頻信號，更簡單、更方便，節省了線材和優化了安裝體驗，被廣泛用在顯示器、機頂盒、電視、游戲主機、電腦等。

HDMI接口最早出現在2002年，由索尼、日立、松下、飛利浦、東芝、Siliconimage、Thomson等7家公司共同發起。誕生之初，主要是為了取代傳統的DVD、電視等視頻輸出設備的接口，主要就是為了電視開發，提供高速且無損的音視頻信號傳輸，HDMI1可以傳輸1080@60Hz全高清的影像輸出，帶寬達到4.85Gbps。

到了2013年，HDMI2.0版本推出，帶寬達到18Gbps，可以支持4K@60FPS畫面輸出，進入真4K時代。現在HDMI已經進入了2.1接口，可提供48Gbps的帶寬，并且支持8K@60Hz以及4K@120Hz視頻傳輸，現階段主要用于電競顯示器，滿足4K 120FPS的游戲體驗，對于大部分顯示器來說，HDMI2.1現在還沒有被廣泛應用，主要還是以HDMI2.0為主。

ThinkVision 第二代E28u-20 4K高端商務辦公顯示器就配備了2個HDMI2.0接口，可以傳輸顯示4K UHD超清的分辨率，帶來細膩的視覺觀感。同時ThinkVision E28u顯示器還配備了1個DP接口，提供了多種的連接方式，那DP接口又是什么呢？

DP接口

DP接口的全稱是DisplayPort接口，由PC及芯片制造商聯盟開發，視頻電子標準協會（VESA）標準化的數字式視頻接口標準，支持視頻、音頻、USB等數據的連接，主要用來取代VGA、DVI等接口，DP1.0于2006年發布，帶寬10.8Gbps。

相比HDMI接口，DP接口擁有更大的帶寬，2009年的DP1.2接口的帶寬達到21.6bps，2016年推出的DP1.4接口帶寬已經達到了32.4Gbps，接近HDMI2.0接口帶寬的2倍，可以支持8K@60Hz以及4K@120Hz輸出，現在DP1.4接口已成為大部分顯示器的標配接口。到了2019年，DP2.0推出，帶寬達到80Gbps，速度是HDMI2.1的1.6倍左右。

雖然現在HDMI2.1接口已經發布，但是部分電腦顯卡不支持或者顯示器也沒有配備，所以當HDMI2.0接口與DP1.4接口同時出現時，如果對于顯示畫質有更高的要求，顯然DP接口是首要的選擇，比如DP1.4接口可以支持4K@120Hz，但是HDMI2.0接口支持4K輸出，但是120Hz的高刷新率就不支持。同時DP接口帶鎖，相比HDMI連接也會更為穩定。

雷電接口

2009年英特爾倡導的雷電（Thunderbolt）接口誕生，到了2011年以mini DP接口的形態出現在蘋果Mac設備中。

2015年USB Type-C接口出現，雷電3接口同年誕生，不僅兼容USB、DisplayPort、PCI-E幾種接口/協議，而且速度快、供電強，擁有40Gbps的傳輸速率，即可以傳輸數據又可以供電，還可以連接外置顯卡、顯示器，功能齊全。

2019年，英特爾向USB Promoter Group提供的Thunderbolt協議規范，隨后便發布了USB4規范，兼容USB 3.2，USB 2.0和Thunderbolt 3主機與設備，支持高達40 Gbps的數據傳輸。

 結語：

如今顯示器已成為人們生活、辦公中不可或缺的一部分，作為人與機器的交互窗口，顯示器的好壞直接決定了給人們帶來的直接視覺觀感，從CRT到LCD，從VA到IPS，從VGA到HDMI/DP，每一項的變化都促進了顯示器進一步發展，也為人們帶來了更多的顯示器選擇，滿足人們不同的使用需求。

從顯示技術來說，對于電競游戲玩家，TN顯示屏由于響應速度快的優勢，將會是首要選擇，而對于設計師等專業工作者來說，擁有更精準屏幕色彩的IPS顯示屏排在首選，比如ThinkVision 第二代E28u-20高端商務辦公顯示器，同時配備的HDMI2.0接口以及DP接口，提供兩個選擇，充分發揮4K屏細膩畫質以及精準色彩的優勢。

當然顯示器的進化，遠不僅顯示技術以及視頻接口那么簡單，在分辨率、尺寸、刷新率、色彩等方面都有了很大的進步，我們也期待未來的顯示器廠商能夠帶來更多驚艷的產品。