本本ABC之液晶屏篇
轻薄的体积
本文曾刊登于《微型计算机》2003年第19期，特此声明！
SunDigi.com 移动新人类 2003-10-23 16:36:00
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本文简介：
笔记本电脑发展到今天，人们关注的不仅仅是主频是多少赫兹、硬盘的转速是多少rpm，出色的工业设计、优质的售后服务等日益成为人们挑选笔记本电脑产品的重要因素，能够给人们带来良好的视觉感受的显示屏当然是首当其冲的选购要素之一。
【移动新人类 专家讲坛】笔记本电脑发展到今天，人们关注的不仅仅是主频是多少赫兹、硬盘的转速是多少rpm，出色的工业设计、优质的售后服务等日益成为人们挑选笔记本电脑产品的重要因素，能够给人们带来良好的视觉感受的显示屏当然是首当其冲的选购要素之一。
轻薄的体积
虽然现在不少CTR显示器采用很多“瘦身”技术，但传统台式电脑采用的CRT显示器的体积和重量“巨大”几乎没有任何便携性可言，而且需要独立供电。这些特性都不符合笔记本电脑在移动性和电池使用时间方面的要求。所以在体积和功耗方面更有优势的液晶显示器成为了笔记本电脑的不贰之选。
即使采用了液晶显示屏，笔记本电脑也不可能像台式机上的液晶显示器一样拥有独立的外壳和支架。为了进一步减少重量，笔记本电脑的显示器都是内嵌在顶盖之中的，如下图中SONY VAIO GR18C笔记本电脑的屏幕，去掉屏幕边框即可看到直接嵌在顶盖之中液晶屏。
笔记本电脑的顶盖在起到遮盖主机的同时，还作为液晶面板的外壳兼顾保护液晶面板的作用，通过笔记本电脑内嵌在顶盖中的显示器连同顶盖一起通过转轴固定在机身上。下图是SONY VAIO GRT系列笔记本电脑转轴支架和一元硬币的大小对比图，和台式机液晶显示器的支架相比是不是已经很小巧了，其实这在笔记本的屏幕支架当中已经是非常巨型的了。
就台式电脑而言，无论是CRT还是液晶显示器，都需要额外的独立供电。而笔记本电脑的显示屏直接从主板获得供电，不需要单独的供电电源。这不仅有功耗方面的考虑，节省体积和重量也是最重要的原因之一。从下图中可以看到，显示器与主板的连接仅仅通过一根线完成，从显卡输出的信号、显示器的电源都是通过这根线传递给笔记本电脑的液晶显示器的
较低的功耗
由于笔记本电脑的液晶显示器没有独立的供电，加上它的功耗占笔记本电脑中总功耗的1/3左右，所以如何降低液晶屏的功耗对于延长笔记本电脑的电池使用时间是至关重要的。由于笔记本电脑有关节省电能的设计非常之多，所以这一章节我们会花费较多文字来说明
笔记本电脑在设计的时候，所采用的液晶面板就有一定的要求。首先是刷新率的限制，笔记本电脑采用的液晶面板刷新率大都固定在60MHz，一方面这是由于液晶显示器本身的特性决定的，但也有为了节省电能的考虑。因为液晶面板上的每个像素都需要一个“开关”来控制，过快的刷新率必然要求更加频繁地检测“开”和“关”，而每次检测都会消耗一定的电能。为了节省这部分电能，笔记本的液晶面板的刷新率基本上都是固定在60MHz的，笔记本电脑的显示属性控制面板里面有关刷新率的设置中，默认都是只能选择60MHz的刷新率的，只有在不选中“隐藏该监视器无法显示的模式”的情况下，才可以选择其他刷新率设置。如下图：
除了刷新率之外，在响应速度上笔记本电脑的液晶屏采用的液晶面板也不能和台式机的液晶相比，更不要提和CRT显示器相比了。目前多数笔记本电脑液晶屏的响应速度都在25毫秒以上，甚至部分产品还停留在45毫秒的水平。其道理和刷新率类似，响应速度快的液晶显示器在同样的时间内，每个像素的控制开关变化的次数就多，消耗的电能就要比响应时间慢的液晶显示器多。所以在笔记本电脑上为了节省电能很少采用25毫秒以下响应速度的液晶面板。
众所周知，液晶本身是不会发光的，我们所看到的光线和颜色其实是液晶显示器的背光灯发出的光线经过液晶的过滤，以及各种散射、折射层的处理之后才传到我们的眼睛形成图像的。 由于使用外接电源的台式机不存在对电能消耗的严格要求，所以台式液晶显示器为了达到理想的亮度和显示效果，大都拥有2～4根灯管。这在笔记本电脑上是行不通的，多一根灯管就意味着多一份电能的消耗，为了延长笔记本电脑电池的使用时间，笔记本电脑采用的液晶显示器都只有一个灯管。所以笔记本电脑液晶屏的亮度不能和台式电脑的液晶屏相比，一般都在150～200流明之间，而且由于只有单跟灯管，并且安装的位置是在屏幕的一侧，灯管或者背光板如果有问题就会产生亮度不均匀的现象。下图是IBM T21在拿掉液晶面板之后看到的背光灯管的样子。
在采用以上节省电能的设计之后，笔记本电脑的电池使用时间还是难以满足用户的越来越高的要求，所以笔记本电脑的设计者又将液晶显示器的亮度根据采用AC电源还是电池供电进行了区分，通过BIOS或者电源管理软件来控制。当供电方式发生变化时，笔记本电脑的液晶显示器亮度会根据用户的设定自动进行调节。下图是Samsung的X10的BIOS设置画面，旁边的英文说明显示：开启智能电源控制，可以延长电池使用时间，关闭此功能将减少电池使用时间，但可以获得更亮的屏幕亮度。不少用户发现在断AC供电后的，屏幕亮度瞬间变低了就是这个道理。
甚至还有一些设计出色的笔记本电脑提供了Windows界面的控制软件来设置使用电池时的液晶屏的亮度。只要预先选择设定的电源管理方案，在供电方式发生切换时，屏幕亮度以及CPU的运行状态，部分设备的开/关就会根据方案中的设定做出响应。在这方面以老牌的笔记本电脑厂商IBM 、TOSHIBA以及SONY做得最好。下图为TOSHIBA的电源管理软件设置界面。
对于没有BIOS控制方式或者内置电源管理程序的笔记本电脑来说，也是可以在切换供电方式之后，降低液晶屏的亮度以达到省电的目的，只不过需要通过笔记本电脑上提供的快捷键来进行屏幕亮度的手动调整。
由于笔记本电脑的显示器不像台式电脑一样有单独的电源开关，所以无法像台机一样可以在运行长时间程序计算或者下载文件时将显示器关闭，其实这种功能对于电池供电时惜“电”如金的笔记本电脑来说，反而是更加需要的。下图是IBM笔记本电脑上用来关闭显示器的快捷键。
在没有此项功能的笔记本电脑上，用户就得利用Windows系统内建的电源管理来进行控制了，下图为Windows电源管理方案的设置界面，图中设置使用电池时，5分钟没有鼠标键盘操作时自动关闭屏幕。
多样化的扩展功能
镶嵌于顶盖内液晶显示器在和笔记本电脑机体合而为一之后，它还附带了一些在台式电脑上很少见到的功能。 最为常见的功能还是和笔记本电脑的电源管理的紧密结合，多数笔记本电脑的屏幕转轴附近都会有一个小开关，当合上屏幕时触动这个开关，笔记本电脑就会按照事先在Windows或者机器附带电源管理程序里面的设定执行相应的待机、休眠等动作。下图就是这个用来控制笔记本电脑运行状态的小家伙。
以功能多样化来吸引用户的超小型笔记本电脑，往往会设计一些别人没有的功能来吸引消费者的注意力。例如SONY PCG-TR系列笔记本电脑，就在屏幕的上方集成了摄像头，用来进行视频聊天非常方便。
对于还没有学会盲打的朋友来说，在黑暗的环境下打字是一件非常痛苦的事情。IBM针对这种情况在屏幕顶端设计一个可开关的键盘灯，这样在非独居的室内，即解决了打字需要找键的问题，又不妨碍同伴的休息。
前一段时间热炒的Tablet PC作为笔记本电脑的变种，对显示器的功能做出了极大的扩展，不但将这部电脑主机和显示器结合成一体，而且加入了触摸屏技术，通过配套的手写笔即可在屏幕上直接进行手写输入。为了配合这种产品的推广，微软甚至专门为其制作了专用的操作系统――WindowsXP Tablet Edition。下图是Compaq推出的一款Tablet PC的照片，屏幕与主机一体，接上作为基座的键盘就可以当做正常的笔记本电脑使用，脱离键盘即可用手写笔进行输入
娇贵的“体格”
前面讲过，笔记本电脑的液晶屏的外壳就是屏幕的顶盖，笔记本电脑的顶盖材料大都采用高强度的工程塑料或者铝镁合金，在受到外力冲击的情况下会发生变形挤压液晶屏的情况。
这种挤压可能造成的后果分为两种，较轻的情况会将液晶屏的背光板产生轻微的变形，导致该位置的反光出现偏差，在液晶屏的显示效果上来看就是局部有了“白斑”——白斑所在的部位在亮度上比周围偏亮一些。不过除了挤压外，液晶屏受热不均匀也是会出现“白斑”的主要原因之一。 如果受到的压力过大，导致液晶屏变形超过其承受极限就会发生碎裂的情况，下图就是一块由于顶盖受到剧烈碰撞之后碎裂的笔记本电脑液晶屏。
谈“点”变色
说到损坏的笔记本电脑液晶屏，就不得不说说最受关注的“坏点”问题。前文说过液晶屏上每个像素都需要独立的开关控制，以一块XGA分辩率的屏幕为例，上面总共有1024x768个像素，所以一共有76万8千多个开关在工作，其中任何一个开关损坏就会形成一个不能变换颜色或者不能透过/屏蔽光线的像素，这就是我们一般所说的“坏点”。 由于在几十万上百万的开关中做到完全控制每一个都不损坏，在目前的加工工艺条件下虽然能做到，但是生产程度成倍的上升，液晶屏生产厂商对于坏点的数量都有一套具体标准，根据不同分辩率的液晶屏大小规定允许存在的数量，凡是符合这个质量标准的产品都是合格的。 其实在实际使用当中，有很多不知道坏点概念的用户，在没人提示的情况下，也都正常的在使用自己的笔记本电脑，但在被人提醒之后发现了一、两个坏点，从此天天都会不由自主盯着坏点看，陷入“痛苦”不能自拔……，其实从人的视觉能力来看，如果不是几个坏点集中在一起形成的“大坏点”或者是在屏幕正中央的坏点，不盯着屏幕看是不会察觉的：）
繁多的尺寸和规格
由于笔记本电脑采用的液晶屏的大小和分辩率是根据它的市场定位决定的，所以为了适应不同人群的消费能力和使用习惯，笔记本电脑的液晶显示器的尺寸和分辩率种类远远要比台式液晶显示器多。 尺寸：笔记本电脑采用的液晶屏的尺寸是要根据该款机器的市场定位来确定的，因为屏幕的尺寸可以从一定程度上决定了它的重量。 对于那些追求移动性的超轻薄机型，大都采用的是13.3英寸以下的液晶屏，这部分屏幕尺寸包括：6.4英寸、8.9英寸、11.3英寸、10.4英寸、10.6英寸、12.1英寸、13.3英寸；而14.1英寸和15英寸则是一些同时注重性能与便携性的机型最常见的屏幕尺寸；定位为台式机替代品的大型笔记本电脑最常用的屏幕尺寸是15、16.1英寸，甚至有些机器采用了17英寸的屏幕。
下图是采用16.1英寸的SONY GRX和采用12.1英寸屏幕的R505、以及采用10.4 C1-MSX的对比图片，大家可以看到他们在屏幕尺寸上的巨大差距。
分辩率规格：在大多数笔记本电脑的配置表格中有关分辩率一栏中，大家经常看到的都是类似XGA、SXGA+的描述方式，下面我们简单来解释一下这些术语的全称，以及他们所对应的分辩率。
VGA：Video Graphics Array，分辩率为640x480；
SVGA：Super Video Graphics Array，分辩率为800x600
以上两种分辩率的液晶显示器目前已经很少在笔记本电脑上采用了。
XGA：Extended Graphics Array，分辩率为1024x768
SXGA：Super Extended Graphics Array，分辩率为1280x1024
SXGA+：Super Extended Graphics Array（加强型），分辩率为1400x1050
UXGA：Ultra Extended Graphics Array，分辩率为1600x1200
WXGA：Wide Extended Graphics Array，分辩率为1280x768
WSXGA：Wide Super Extended Graphics Array，分辩率为1280x854
在以上这些规格的液晶屏幕中，XGA，SXGA+，UXGA应用的比较多，前两者在各个品牌的规格表中经常可以见到，UXGA则多在一些16英寸以上屏幕高端机型上才有采用。而带有W开头其他的规格应用就相对较少，只在最近推出的一些宽屏风格的家用笔记本上方可见到。
和笔记本电脑上的其他部件一样，液晶显示屏在各个方面都针对笔记本电脑的特性在体积、重量以及电池使用时间方面进行了一些优化，所以在性能上无法和传统台式电脑的CRT或者液晶显示器相比。而且最为笔记本电脑的专用部件，它也存在通用性差、更换难度高、价格昂贵等缺点，再加上液晶显示器可以算是笔记本电脑上最容易损坏的部件，所以在日常的使用、移动笔记本电脑时请大家还是对您的爱机多多爱惜一些吧：） |
发表于 2003-11-19 00:19
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