“视”界卫士——从TCO标准看显示器的发展
硬件时空
在电脑系统中，显示器的重要性不言而喻。伴随着PC的发展而发展，从球面显示器到纯平显示器，再到LCD；从15英寸到17英寸，再到19英寸、22英寸，显示器经历了从“显示功能到健康应用”、“舒适和享受都追求”的过程。而在显示器的发展历史中，以TCO为代表的标准也发挥了非常重要的规范作用……
一、MPR时期
TCO认证是由瑞典专家委员会制定的关于显示器环保要求的规范，是目前世界上最严格的标准。要通过TCO认证，必须在生态（ecology）、能源（energy）、辐射（emissions）及人体工学（ergonomics）等四个方面都符合标准。而TCO标准的前身是MPR标准。MPR标准是由SWEDAC（Swedish National Board For Measurement And Testing，瑞典国家技术部）制定的电磁场辐射规范（包括电场、静电场强度），包含MPRⅠ、MPR Ⅱ。
1.MPR Ⅰ时期
MPR I诞生于1987年，是由部分电脑商、专业人员、瑞典工会及医生组成的瑞典技术认可局（Swedish Board for Technical Accreditation）就电场和磁场放射对人体健康影响提出的一个标准，这个标准比较宽松，并没对显示器认证产生明显的影响。
而在这时期及更早，显示器的发展却经历了一场深刻的变革，其中TTL显示器可看作彩色显示器的“鼻祖”，这类显示器用TTL信号（即数字信号）传送红、绿、蓝三基色，可显示的颜色种类十分有限。最具代表性的产品有CGA（Color Graphics Adapter）显示器和EGA（Enhanced Graphics Adapter）显示器。前者只能同时显示4种颜色，分辨率仅为320×200，行频固定在15.8kHz；，后者能同时显示的颜色数提高到16种，分辨率“高达”640×350，行频为15.8kHz或21.8kHz。
值得一提的是，1980年世界上第一台特丽珑CRT球面显示器就已被推出，内部采用荫栅式结构。而在1987年IBM推出了划时代的VGA（Video Graphics Array）显示器，分辨率可达640×480，在320×240分辨率下能同时显示256种颜色，行频31.5kHz，CRT显示器进入“模拟显示器”时代。
而在LCD方面，发展势头也比较迅猛。1968年，美国发明了液晶显示器件。1973年，夏普公司在小型计算器上首次采用了LCD，它所采用的是扭曲阵列型（TN-LCD，Twisted Nematic）液晶显示技术，画面反应速度较慢，且输出的光线亮度不高，所以称为“被动式”，而且还是单色显示。20世纪80年代初，TN-LCD产品在计算器上得到广泛应用。在1984年，欧美国家推出TFT-LCD和STN-LCD显示技术之后，日本逐渐掌握了STN（Super Twisted Nematic，超级扭曲阵列）-LCD的大规模生产技术，LCD产业获得飞速发展，STN的出现也让LCD首次出现了色彩。
2.MPR Ⅱ时期
1990年，MPR Ⅰ升级扩展为MPR Ⅱ，后者进一步详细列出了21项显示器标准，包括闪烁度、跳动、线性、光亮度、反光度及字体大小等，对ELF（超低频）和VLF（甚低频）辐射提出了最大限制，已经成了一种比较严格的电磁辐射标准。现在市场上的显示器，一般都符合这一标准。
而在同一时期，PC开始在国内出现，特丽珑柱面管已在日本诞生，1991年Super Trinitron（超级特丽珑显像管）面世。LCD方面，1989年，第一台彩色的DSTN（Dual Scan Tortuosity Nomograph，俗称“伪彩”）显示器正式应用在东芝笔记本电脑上，虽然它存在视角狭小、图像品质较差、分辨率和彩色深度低等缺点，并只能提供EGA（640×350）分辨率，显示出16种色彩，但还是让笔记型显示器进入了真正的彩色世界。在这个时期，对于国内用户来说，见过清一色鼓着大肚子的球面显示器的人仍属凤毛麟角。
二、TCO'92时期
1992年，MPR的后续标准——TCO'92（TCO全称为The Swedish Confederation of Professional Employees）横空出世，主要针对CRT显示器。它比MPR Ⅱ更为严格，增加了对交流电场（ATF）的限制。TCO’92致力于降低电磁辐射、节省电力、防火和防电。显示器须符合以下几方面的条件，才能获得TCO’92认证。
第一，要符合TCO制定的“低辐射”标准。
第二，显示器必须具备自动关机功能。TCO'92对电源关闭有两种要求，产品只要符合其中一种即可——第一种要求将电源关闭分两步骤：第一步在显示器进入“预备”模式后，其耗电量不能大于30W，而当键盘或鼠标被触碰时，必须在三秒内恢复显示；第二步是假定键盘或鼠标未被触动，电源进入关闭模式后，耗电不得多于8W，并能在30秒内复原。第二种要求则只需一个步骤，要求显示器在“预备”模式下耗电少于15W，并能在三秒内复原。
第三，厂商必须提供一份耗电说明。这份说明应指出显示器耗电情况，并指导用户设定各项省电功能。
第四，显示器必须符合“欧洲防火及用电安全”要求。
第五，厂商应与TCO签订授权协议。厂商必须出示由TCO核准的一家测试实验室签发的证书，来证实贴有环保标签的显示器的质量，TCO将对市面销售的产品进行抽样检测。
TCO'92推出的年代，正是球面CRT几乎占据显示器市场的年代，虽然它对当时的球面CRT显示器影响较小，但在随后的几年中，很多厂家的显示器仍以能通过TCO'92认证为荣。截至1998年6月，已有超过900种显示器型号通过了TCO'92认证。
小贴士：
虽然TCO认证对显示器的发展影响很大，但它并非显示器的强制标准，与显示器技术的进步和发展没有必然联系。国内显示器的强制标准主要是2003年8月1日开始强制执行的3C认证（China Compulsory Certification，英文缩写为“CCC”），未经3C认证的产品不允许在国内上市销售。其他国家和地区也有类似强制性标准，如欧盟的RoHS，该标准已于2006年7月1日开始强制执行，主要针对进入欧盟的电子电器产品进行严格控制，严禁产品本身含有镉、铬、铅、汞、PBB（多溴联苯）和PBDE（多溴二苯醚）等有害物质。
三、TCO'95时期
1995年，TCO组织又推出了TCO'95标准。
1.TCO'95的内容
TCO’95覆盖范围涉及显示器、键盘和系统单元（包含传真机、打印机等）等完整的个人电脑。除TCO’92的各项规定外，还提出了对环境保护（制造材料和生产工艺）的要求，要求使用对环境无害的材料，并采用符合环保要求的工艺制造；并严格限制辐射（除电磁场外，还包括噪音和发热量），显示器厂商必须在设计产品的时候考虑减少这一方面的问题，尽量使产品减少对人体发射有害的辐射。同时开始引入其它系列的标准认证，如电磁辐射MPR Ⅱ、安全性（IEC 950）标准、电源控制标准（NUTEK）等。
TCO'95标准提出了对环境保护的要求，特别是对生态环境的保护，该标准开始在这方面限制了有害元素在显示器产品中的含量，以达到保护生态环境的效果。而为了让显示器的使用者尽可能的舒适，TCO对于显示器的各种人体工学特性也作了要求，例如显示器的仰俯角度调节、屏幕的亮度是否达标等，要求欲通过该标准的显示器及其他电脑设备必须符合人体工学特性。
2.当时显示器的发展状况
TCO'95推出的时期，正是CRT显示器由球面管向平面直角显像管转变的时期。1995年前的显示器基本上都是俗称“球面管”（表面呈凸起的球面状）的14英寸及以下尺寸的产品。采用球面管的显示器，球面的弧度造成图像有较大失真，在屏幕的水平和垂直方向的四个边角，都呈弯曲的圆弧状，并使实际的显示面积缩小，而且凸起的屏幕容易产生反光，缺点多，所以随着平面直角显像管的出现，球面管产品迅速被淘汰。
平面直角管最早出现在电视机上，技术成熟后很快被用到显示器领域，它在视角上比球面管产品更为平坦，但也远未达到真正意义上的平面。只是对于球面管而言，其曲率较小，曲率半径大于2000mm，屏幕表面更接近平面，四个角则都是直角。球面管在1995年后的15及17英寸显示器市场上曾一度流行了数年，而能通过TCO'92、TCO'95乃至MPR Ⅱ认证已成为当时此类产品值得重点宣传的亮点。
1995～2000年是CRT显示器转型和发展较快的时期，同期还出现了以索尼特丽珑和三菱钻石珑为代表的荫栅式“柱面管”产品，这种产品在垂直方向已实现完全的笔直，只在水平方向仍有一点弧度，在显示质量、色彩还原、细节表现等方面已大大优于平面直角管。这类产品大多通过了当时最为严格的TCO'92或TCO'95认证，成为当时中高端用户追寻的对象。
1996年12月，索尼推出了FD特丽珑（纯平特丽珑）技术，到1998年后相关产品在市场上开始普及，成为当时显示器领域的新旗帜。FD特丽珑同样采用了荫栅构造及单枪三束，采用单枪三束的好处是可以获得非常优秀的色彩表现力，色彩鲜艳、细腻。加上纯平面下SONY的显像管在图形还原处理能力上的固有优势，这让SONY曾经一枝独秀，全球有超过2亿台显示器采用SONY的显像管，高端液晶尚未普及前世界上70%的图形工作站都采用SONY的显像管。
LCD方面，1997年日本建成了一大批大基板尺寸的第三代TFT-LCD生产线。在此期间，韩国和我国台湾也开始介入液晶显示器生产领域，我国内地企业也引进生产线生产TN-LCD，东亚地区逐渐发展成为世界LCD的主要生产地，第3.5代及第4代TFT-LCD生产线开始建立。
下面我们再看看其他TCO标准的变化。
四、TCO'99时期
当然，真正将TCO认证带入顶峰的还是TCO'99，它于1998年11月开始执行，堪称CRT显示器的顶级认证标准。它推出之际正值显示器市场群雄并起之时，为了能让自己的产品获得更多消费者的青睐，主流厂商对TCO'99的重视程度大大超过了TCO'92和TCO'95。当然，这也与TCO'99更为严格完善的认证规范不无关系。
1.TCO'99的内容
TCO'99涉及到环境、人体生态学、废物的回收利用、电磁辐射、节能以及安全等多个领域。同时TCO'99对画面质量要求更高，要求能维持画面对比、明亮度、色彩、色温的一致性、不能出现某区域不正常的现象。通过TCO'99认证的产品必须符合环保的要求，产品中不能含有对人体健康有害的重金属元素和化合物（如含有氯和溴的阻燃材料等）。在节能方面，要求计算机和显示设备在停止使用一段时间后应能自动降低功耗进入节能状态，并且恢复时间较短。TCO'99除了提供电脑、显示器和键盘认证之外，也有越来越多的打印机和传真机产品支持TCO'99认证。
比如在电磁辐射检测方面，TCO'99的静电辐射和电磁辐射的检测标准比前一标准更高，屏幕前辐射距离由TCO'95的50cm缩短到30cm。而且TCO'99测试条件比TCO'95苛刻得多，TCO'99的测试画面为“h”字形白底黑字，且要把亮度调整到最大值。能通过TCO'99认证的显示器，其辐射指标肯定在更安全的范围内。
2.当时显示器的发展状况
而在TCO'99标准推出后，显示器市场已开始全面步入纯平时代，LCD也在市场上初露锋芒。
在纯平显示器方面，以索尼FD特丽珑、三菱纯平钻石珑、LG未来窗、三星DynaFlat（丹娜）以及我国台湾省中华管为代表的纯平显像管在市场上不同的消费群中各领风骚，成为当时电脑的标配。当时，随着竞争的日趋激烈，还出现了荫罩管和荫栅管谁才是真正的纯平管之争——前者代表是三星的“丹娜”显像管；后者代表则是索尼的“特丽珑”和三菱的“钻石珑”显像管。虽然现在看来这些争吵多少有些无谓，但却对市场的繁荣起到了推波助澜的作用。
当然，在厂商、媒体的不断宣传下，TCO低辐射认证越来越受到用户的重视，并成为显示器选购的一个要素。当时，通过TCO'92认证算是对纯平显示器的“最低”要求，而通过TCO'99认证的产品已成为大家的首选，尽管当时一台显示器要通过TCO'99认证须多花费约300元！就在今天，TCO'99认证仍然是CRT显示器是否能确保安全性的主要标准。
在LCD方面，14、15、17英寸的产品开始进入市场，2000年第四季度全球台式LCD的产量达到237.9万台，比1999年同比增长75%。随着韩国的三星电子与LG-Philips，奇美、华映、达基、联友、瀚宇彩晶等中国台湾面板厂商陆续启用第4代乃至第5代生产线，LCD价格也迅速降低。
在辐射方面，传统CRT显示器由于采用电子枪发射电子束，打到屏幕上便会产生较大辐射源，尽管现有产品在技术上已有了很大提高，不断降低辐射，但仍无法根治，而LCD本身辐射非常低，多数产品可以轻松通过TCO认证。
五、TCO'03时期
2002年底，主要为LCD定制的TCO'03安全认证标准又被TCO组织推出。TCO'03最大的变化是提出了视觉人体工程学和工作负荷人体工程学两个方面的要求。
1.TCO'03的内容
以前的TCO规范并没有对显示器的亮度、亮度一致性、色收敛、可视角度等指标作出规定，这使得一些通过了TCO'95/TCO'99认证的显示器反而不如未通过认证的显示器清晰。因此，TCO'03特地对显示器的显示效果提出了明确的要求，比如，LCD的最大亮度不得低于150cd/m2；CRT在相应的分辨率下刷新率必须高于85Hz；显示器的漫反射度应该在当前亮度值的20%~80%之间。另外，TCO'03认证还首次对三原色（RGB）的真实色彩还原效果作了规定。
TCO'03标准特别强调人体工程学，不仅要令眼睛看得舒服，也须不累脖子和肩膀，但TCO’99并没有对屏幕垂直倾斜作出界定，以至于所有的CRT显示器都延续早年的上下12度的底托倾斜度，而LCD则更是90度、180度这样的全倾斜都出现过，TCO'03标准具体将垂直倾斜角度定义为大于20度，这可以让用户调整到习惯的视觉角度，不至于产生视觉疲劳。
作为显示器的TCO新标准，TCO'03对CRT显示器还提出了更多环保要求，引入了对最小化使用铅的要求，以及要求公布何处回收显示器的信息。而对LCD，则提高了对亮度、亮度一致性和角度调整的要求；引入了可接受的颜色再生要求，色彩再生必须被均匀地分配到显示器上，并且在侧面观看的时候，色彩偏差不能太大；引入了承诺多少色彩受影响的要求，引入了承诺显示器边框颜色有多轻（或多么白）的要求（这个是对显示器边框的黑色程度规定的一个补充）；要求公布如何拆除荧光灯的信息等。
从今天来看，TCO'03标准完全可以称作显示器进入液晶时代的新标准，进入2003年后，纯平显示器在市场上逐步让位于LCD已成为大势所趋。
2.当时显示器的发展状况
纯平显示器在经历了17英寸的市场繁荣后，在19/22英寸等尺寸上没能形成大的市场突破，更多的是在技术上不断革新，以及如何更好地降低成本。在CRT显示器销量方面，2004年三星、飞利浦、AOC（冠捷）、LG、BenQ（明基）等显示器大厂仍占据了国内显示器销量的前几位，面对LCD的价格攻势，CRT需求量仍然很大，但价格上，900～1000元已成为许多入门级17英寸纯平显示器的主流价位。
以高亮和短管为代表的CRT技术是当时市场上的主推技术，如飞利浦的“显亮”系列、三星的MB（MagicBright）系列等。而随着广角偏转线圈技术的成熟，短管CRT显示器在市场上越来越普遍，19英寸显示器的厚度可做到与15英寸的差不多，而17英寸显示器的厚度则与14英寸的很接近。CRT显示器的认证标准仍以TCO’99为主。
2005年，LCD已开始超越CRT显示器的市场占有率。17英寸LCD已成为当年显示器市场消费的主流（当时价格多在2000～2500元），而19英寸的产品也得到了中高端用户的青睐（价格多在3000～3500元）。相反，15英寸产品有逐步淡出市场之势。
此外，响应时间10ms内的产品已频频出现，6bit 16.2M面板和8bit 16.7M面板之争非常激烈。到2005年年底、2006年年初，用户已开始考虑是选19英寸宽屏还是20英寸LCD的问题。当然，对主流用户来说，选择一款能通过TCO'03认证的LCD已成为共识。
小贴士：
要查看所选显示器是否通过了TCO认证，只须登录TCO官方网站查询网页：http://www.tcodevelopment.com/pls/nvp/!tco_search，在“Product Type”产品类型中按需选择Display-CRT（CRT显示器）、Display-Flat（液晶显示器），再选中厂商名称，就能明察秋毫。
六、TCO'06时期
以前各版本的TCO对显示器提出的各方面要求，都是基于办公环境考虑的，专注的是静态画面显示效果。TCO'06作为TCO'03 FPD v3.0的修改和扩充版，是专为动态显示用途的显示器而制定。所谓动态显示用途的显示器，包括两大部分：一是多功能显示器，二是电视机。
与TCO'03相比，TCO'06认证对亮度、CCT色彩偏差和色彩灰阶的线性度等方面要求更加严格，但对能耗的要求有所放宽，因为多媒体显示通常要求更强的背光，尺寸和亮度要求都更大。此外，TCO'06还取消了显示器边框的光泽度、垂直倾斜、垂直高度调节等方面的要求。一款显示器可以申请TCO'03认证或TCO'06认证中的一个，也可以同时申请两个认证。
首批取得TCO'06认证的产品包含三星、Eizo、BenQ、NEC等品牌的多功能显示器。如明基FP241W，它是全球首款提供HDMI的24英寸宽屏LCD，同时也是首款通过了该认证的产品；三星215TW也通过了TCO'06认证，它是一款21英寸宽屏LCD，采用了S-PVA面板，具备AV端子、S端子、分量端子和多功能活动底座。
七、结语
在TCO的发展过程中，还出现了TCO'01（首个针对手机设计的认证标准）、TCO'04（针对办公家具制定的安全规范）、TCO'05（主要针对桌上型计算机和笔记本，除了更新原来的视觉人体工程学、电磁场、环保和节能要求以外，还增加了限制噪声的规则）等标准，由于它们和显示器的关系并不是很大，所以我们就不再介绍了。
总之，TCO认证早已成为显示器乃至其它电脑配件的安全认证保障，虽然没有通过TCO认证的显示器并不一定就是不安全且无法使用的，但大家在预算允许的情况下，最好还是尽量选择符合TCO标准的产品，以最大限度地保障身体健康，何乐而不为呢！