LCD显示器的工作原理

从液晶显示器的结构来看，无论是笔记本电脑还是桌面系统，采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。
背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
液晶显示技术也存在弱点和技术瓶颈，与CRT显示器相比亮度、画面均匀度、可视角度和反应时间上都存在明显的差距。其中反应时间和可视角度均取决于液晶面板的质量，画面均匀度和辅助光学模块有很大关系。
对于液晶显示器来说，亮度往往和他的背板光源有关。背板光源越亮，整个液晶显示器的亮度也会随之提高。而在早期的液晶显示器中，因为只使用2个冷光源灯管，往往会造成亮度不均匀等现象，同时明亮度也不尽人意。一直到后来使用4个冷光源灯管产品的推出，才有很大的改善。
信号反应时间也就是液晶显示器的液晶单元响应延迟。实际上就是指的液晶单元从一种分子排列状态转变成另外一种分子排列状态所需要的时间，响应时间愈小愈好，它反应了液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即屏幕由暗转亮或由亮转暗的速度。响应时间越小则使用者在看运动画面时不会出现尾影拖拽的感觉。有些厂商会通过将液晶体内的导电离子浓度降低来实现信号的快速响应，但其色彩饱和度、亮度、对比度就会产生相应的降低，甚至产生偏色的现象。这样信号反应时间上去了，但却牺牲了液晶显示器的显示效果。有些厂商采用的是在显示电路中加入了一片IC图像输出控制芯片，专门对显示信号进行处理的方法来实现的。IC芯片可以根据VGA输出显卡信号频率，调整信号响应时间。由于没有改变液晶体的物理性质，因此对其亮度、对比度、 色彩饱和度都没有影响，这种方法的制造成本也相对较高。
由上便可看出，液晶面板的质量并不能完全代表液晶显示器的品质，没有出色的显示电路配合，再好的面板也不能做出性能优异的液晶显示器。随着LCD产品产量的增加、成本的下降，液晶显示器会大量普及。

看懂筆記本電腦液晶屏的解析度

VGA:“Video Graphics Array”，最大支持640×480分辨率，此規格出現在早期CRT 顯示器中，現已淘汰。

SVGA:“Super Video Graphics Array”，最大支持800×600解析度，過去12.1英寸筆記本電腦曾採用此規格，現已淘汰。

XGA:目前應用最廣泛的解析度規格（螢幕比例4：3），全稱“Extended Graphics Array”，最大解析度支持1024×768，包括10.4、12.1、14.1和15英寸液晶屏都有採用。代表產品如10.4英寸Compaq平板電腦TC1000、12.1英寸IBM ThinkPad X40、14.1英寸DELL Latitude C600和15英寸的惠普Presario R3000T等。

SXGA:“Super Extended Graphics Array”，最大支持1280×1024解析度（螢幕比例5:4），多用於14.1和15英寸液晶顯示器，筆記本電腦較少採用，目前市場上基本沒有這種規格的筆記本電腦。

SXGA+:“Super Extended Graphics Array+”，這是在SXGA規格上加以改進並專用於筆記本電腦液晶屏的規格（螢幕比例4:3），最大支持1400×1050解析度，常用於14.1和15英寸筆記本電腦，如14.1英寸的SONY Z1、15英寸的DELL Latitude C840等。

UXGA:“Ultra Extended Graphics Array”，最大支持1600×1200解析度(螢幕比例4：3)，更多用於15和16.1英寸液晶屏。不過要想在15 或16.1 英寸螢幕上實現如此高的解析度，液晶屏成本不菲。因此該規格僅見於一些高端筆記本電腦，如16.1英寸的SONY GRT50ZCP和15英寸的IBM ThinkPad T42P等。

WXGA:“Wide Extended Graphics Array”，這是一種常見的寬屏顯示規格，螢幕比例為16：10，多用於10.8、12.1和15.4英寸筆記本電腦螢幕，最大解析度為1280×800，如HP NX9110採用15.4英寸WXGA寬屏、BenQJoybook 6000採用12.1英寸WXGA寬屏。

WXGA+:“Wide Extended Graphics Array+”，該規格由WXGA衍生而來，最大解析度既有1280×854（螢幕比例15:10），也有用於蘋果筆記本電腦的1440×900（屏幕比例16：10，如最新的17英寸PowerBook G4筆記本電腦）。目前採用此規格的筆記本電腦並不多，如清華紫光V930R採用15.2英寸WXGA+螢幕。

WSXGA:“Wide Super Extended Graphics Array”，最大解析度為1600 ×1024（螢幕比例14:9），很少有機型採用。

WSXGA+:“Wide Super Extended Graphics Array+”，由WSXGA衍生而來。這種解析度常見於15.4英寸寬屏機型，最大支援解析度1680×1050（螢幕比例16:10） ，如三星X30採用15.4英寸WSXGA+螢幕。

WUXGA:“Wide Ultra Extended Graphics Array”，採用這種高解析度的筆記本通常配有15.4或17英寸螢幕，最大解析度為1920 ×1200（螢幕比例16:10），如DellLatitude D800採用15.4英寸。

表1 :解析度對應參數表

VGA 640×480 4∶3
SVGA 800×600 4∶3
XGA 1024×768 4∶3
SXGA 1280×1024 4∶3
SXGA+ 1400×1050 4∶3
UXGA 1600×1200 4∶3
WXGA 1280×800 16∶10
WXGA+ 1280×854/1440×900 15∶10/16∶10
WSXGA 1600×1024 14∶9
WSXGA+ 1680×1050 16∶10
WUXGA 1920×1200 16∶10

从响应时间谈起

所谓响应时间是液晶显示器各象素点对输入信号反应的速度，即象素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间。我们常说的25ms、16ms就是指的这个响应时间。响应时间越小则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖拽的感觉。其原理是在液晶盒内施加电压，使液晶分子扭转与回复。

　　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)；我们所说的响应时间指的就是两者之和。在LCD市场推广的早期阶段，某些不规范的厂商常常混淆概念，把上升时间或下降时间作为当作全部的响应时间以提高产品规格。随着LCD越来越普及，消费者对于LCD产品的知识也越来越了解，这种混淆概念的行为显然会越来越没有市场了。

响应时间的重要性

　　响应时间为何会对显示效果有重要影响？这还要从人眼对动态图像的感知谈起。大家知道，人眼存在“视觉残留”的现象，也就是高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。动画片、电影等一直到现在最新的游戏正是应用了视觉残留的原理，让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示，便形成动态的影像。人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张，这也是电影每秒24帧播放速度的由来，如果显示速度低于这一标准，人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一指标计算，每张画面显示的时间需要小于40ms。这样，对于液晶显示器来说，响应时间40ms就成了一道坎，低于40ms的显示器便会出现明显的“拖尾”或者“残影”现象。

　　响应时间当然是越短越好，这不难理解。响应时间对于对画面质量要求较高的用户而言，一直是非常关键的采购指标。经常听到一些朋友说LCD不适合用来玩帧速较高的游戏，如《CS》、《极品飞车》等，这也是许多游戏玩家不愿购买LCD的重要原因之一。我们不妨通过一些数据来证明一下。

30毫秒=1/0.030=每秒钟显示33帧画面

25毫秒=1/0.025=每秒钟显示40帧画面

16毫秒=1/0.016=每秒钟显示63帧画面

12毫秒=1/0.012=每秒钟显示83帧画面

　　可以看出随着响应时间越来越小，响应时间在数值上的降低也越来越困难，但是实际上它对应的每秒显示画面帧数一直在不断提高。



　　说到灰阶响应时间，首先来看一下什么是灰阶。我们看到液晶屏幕上的每一个点，即一个像素，它都是由红、绿、蓝(RGB)三个子像素组成的，要实现画面色彩的变化，就必须对RGB三个子像素分别做出不同的明暗度的控制，以“调配”出不同的色彩。这中间明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8 bit的面板为例，它能表现出256个亮度层次(2的8次方)，我们就称之为256灰阶。

　　由于液晶分子的转动，LCD屏幕上每个点由前一种色彩过渡到后一种色彩的变化，这会有一个时间的过程，也就是我们通常所说的响应时间。因为每一个像素点不同灰阶之间的转换过程，是长短不一、错综复杂的，很难用一个客观的尺度来进行表示。因此，传统的关于液晶响应时间的定义，试图以液晶分子由全黑到全白之间的转换速度作为液晶面板的响应时间。由于液晶分子“由黑到白”与“由白到黑”的转换速度并不是完全一致的，为了能够尽量有意义的标示出液晶面板的反应速度，传统的响应时间的定义，基本以“黑—白—黑”全程响应时间作为标准。

　　但是当我们玩游戏或看电影时，屏幕内容不可能只是做最黑与最白之间的切换，而是五颜六色的多彩画面，或深浅不同的层次变化，这些都是在做灰阶间的转换。事实上，液晶分子转换速度及扭转角度由施加电压的大小来决定。从全黑到全白液晶分子面临最大的扭转角度，需施以较大的电压，此时液晶分子扭转速度较快。但涉及到不同不同明暗的灰度切换，实现起来就困难了，并且日常在显示器上看到的所有图像，都是灰阶变化的结果，因此黑白响应的测量方式已经不能正确的表达出实际的意义，为此，灰阶响应时间的概念就顺应而出了。

　　需要说明的是，虽然灰阶响应更难控制，需要的时间更长，但实际情况却有可能完全相反。因为厂商可以通过特殊的技术，使灰阶响应时间大大提高，反过来比传统的黑白响应时间短很多。比如使用响应时间加速芯片，可以使25ms黑白响应时间的产品拥有8ms的灰阶响应时间。灰阶响应时间与原来的黑白响应时间含义和性质差别很大，两者之间没有明确的对应关系，但又都是对液晶响应时间的描述。

　　从2005年开始灰阶响应逐渐为众多厂商所使用，总的来说，这些产品通常使用了更好的响应时间控制方式，比如各个象素的响应时间更加稳定、统一。灰阶响应时间短的产品脱影现象也更少一些，画面质量也更好，尤其在播放运动图像的时候，因此游戏玩家或者爱看影碟的用户可以更多考虑液晶显示器的这个参数。

TCO03和TCO99的区别

在电器产品领域，相关的电气安规认证标准有很多，如UL、CE、FCC、TCO等等。而其中最为严格的认证即为由“瑞典专业雇员联盟”制定的TCO系列认证标准。该系列标准主要着重在电器产品的低频辐射安全规范方面，其标准由最早的TCO92开始，逐渐发展到TCO95，再到现在普遍使用的TCO99以及从今年才开始正式推出的TCO03标准。可以说在目前已经普及安规标准中，TCO99认证是最为严格的。

针对电脑显示器，TCO99认证在环保、生物工程、人体工程学、电磁场辐射、节能、电气安全性以及资源回收和有害物控制等诸多方面作了严格的规定。并且在产品可用性方面TCO99也有严格的要求。包括显示器的几何失真、亮度及其均匀度、刷新频率、抗干扰能力、绝缘性、可调节范围、使用者舒适度等。

TCO99标准不仅在国际上受到高度的重视，并且在国内也得到了普遍的认同。特别是在健康环保观念日益深入人心的今天，通过TCO99认证已经成为很多消费者选购显示器产品时考虑因素之一。在国内市场上，贴有TCO99认证标志的显示器产品已经成为主流。特别是在液晶显示器大行其道的今天，已经很难在市场上找到一款没有标榜自己获得了TCO99认证的液晶显示器产品。

为了防止冒充TCO认证的情况发生，TCO组织在其官方网站（www.tcodevelopment.com）上提供了一个公开的查询数据库：http://tco.networks.nu/index_publicsearch.htm。在该数据库中可以查到某型号的产品是否真正通过了TCO认证。
--显示器TCO03认证简介

TCO’03－－给CRT显示器更多人情味

对于绝大多数消费者来说，TCO标准对于显示器来说主要是一个以电磁辐射为主要衡量指标的健康标准。简言之，有TCO认证的产品，用起来一定比没有认证的放心，通过TCO’03认证的产品，用起来则比停留在TCO’99的产品更放心。尽管这个判断似乎有些太“初级”，不过却有一定道理，尤其对于CRT显示器来说，新标准给消费者带来的关怀和保护可谓不言而喻。

人性化：TCO’03指明CRT显示器发展方向

大家关注TCO认证标志，很大程序上是出于对健康的考虑，例如电磁辐射和电器安全等指标。也就是说，TCO标志好比厂家给消费者的一颗“定心丸”，代表着一种对消费者健康的承诺。从这个意义上说，TCO认证成为消费者选购CRT显示器最重要的参考依据之一。尤其是TCO’03的出台，更是把TCO认证体系推进到新的高度。

首先，新标准首次提出了工作负载人体工程学标准，这表明TCO标准更加贴近用户、关注用户的实际使用感受。之所以称之为“工作负载人体工程学”，是因为很多电脑用户都是长期伏案操作，形成强迫姿势。我们知道，电脑病已经在高强度使用电脑的人群中蔓延。TCO’03要求CRT显示器至少有20度的垂直倾斜调节范围，这样用户可以根据需要变换工作姿势，减轻工作负载，从而也减少了因长期操作电脑导致各种疾病发生的可能性。

其次，提升视觉人体工程学标准，以改善用户操作时的视觉感受。这一标准主要提高了亮度特性、亮度反差和前框反射率、屏幕颜色等指标。

第三，对生态保护更加严厉。TCO’03还引入了对最小化使用铅的要求，而且除必须通过最基础的TCO’99关于可回收的指标外，生产的工厂还要通过ISO14001认证，并签订资源回收合约并公布何处回收显示器产品的信息，这对那些一贯不重视环境保护的工厂来说无疑是一个严厉警告。与LCD显示器不同，CRT产品通常具备“体型”庞大、回收困难的特点，这也是一些厂商对新标准避之不及的原因。但通用汽车公司董事长约翰•史密斯在上海APEC年会的一句话也许值得人们玩味：“只有担负起对社会的责任才能使一个企业卓而不群”。

显示器术语解释---液晶屏的点缺陷

液晶显示器的点缺陷分为：亮点、暗点和坏点。　　

亮点是指在黑屏的情况下呈现的R、G、B的点叫做亮点。亮点的出现分为两种情况：在黑屏的情况下单纯地呈现R或者G或者B色彩的点；在切换至红、绿、蓝三色显示模式下，只有在R或者G或者B中的一种显示模式下有白色点，同时在另外两种模式下均有其他色点的情况，这种情况是在同一像素中存在两个亮点。　　

暗点是指在白屏的情况下出现非单纯R、G、B的色点叫做暗点。暗点的出现分为两种情况：在切换至红、绿、蓝三色显示模式下，在同一位置只有在R或者G或者B一种显示模式下有黑点的情况，这种情况表明此像素内只有一个暗点；在切换至红、绿、蓝三色显示模式下，在同一位置上在R或者G或者B中的两种显示模式下都有黑点的情况，这种情况表明此像素内有两个暗点。　　

所谓坏点，就是在液晶显示器制造过程中不可避免的液晶缺陷，由于目前工艺局限性，在液晶显示器生产过程中很容易造成硬性故障坏点的产生。这种缺陷表现为无论在任何情况下都只显示为一种颜色的一个小点。要注意的是，挑坏点时不能只看纯黑和纯白两个画面，所以要将屏幕调成各种不同的颜色来查看，在各种颜色下捕捉坏点，如果坏点多于两个，最好不要购买。按照行业标准，3个坏点以内都是合格的。　　

各国衡量液晶Panel的等级为日本标准：3个坏点以下为A级合格；韩国标准：5个坏点以下为A级合格；中科标准：0个坏点以下为AA级合格，3个坏点以下为A级合格。




通俗理解可以这样说吧：黑屏的时候看亮点，RGB的时候看黑色的暗点

有哪些显示器类型

显示器是用来显示影像的装置。目前台式机市场上显示器的类型主要有三种，普通的数控彩显、纯平显示器以及液晶显示器。

VGA：英文全称是Video Graphics Array，这种屏幕现在一般在本本里面已经绝迹了，是很古老的本本使用的屏幕，支持最大像素为640×480，但现在仍有一些小的便携设备还在
使用这种屏幕。
SVGA：全称Super Video Graphics Array，属于VGA屏幕的替代品，最大支持800×600像素，屏幕大小为12.1英寸，现在仍有部分本本还在使用。
XGA：全称Extended Graphics Array，现在最常见的本本屏幕，80%以上的本本采用这种屏幕，支持最大1024×768像素，屏幕大小有10.4英寸、11.3英寸、12.1英寸、13.3英寸和14.1英寸。其升级版本为SXGA，即Super XGA，支持最大1400×1050像素。
UVGA：全称Ultra Video Graphics Array，也有被称作UXGA(Ultra Extended Graphics Arry)，这种屏幕应用在15英寸的屏幕的本本上，支持最大1600×1200像素，价格也是比较昂贵。
WXGA：全称Wide Extended Graphics Array，按16：10比例的加宽本本屏幕，适合于DVD影片的长宽比，所以看DVD时不会有图象变形或两边图象显示不出来的问题，这种屏幕支持1280×800和1680×1050两种像素的15.4英寸的屏幕，现在大多数宽屏幕的本本采用这种屏幕。