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出類(lèi)拔萃的:直視顯示技術(shù)(上篇)

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作者:Brian Dipert 時(shí)間:2005-09-02 來(lái)源:EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù) 收藏
出類(lèi)拔萃的:直視顯示技術(shù)(上篇)
高齡的CRT正在遭受各方面的圍攻,因?yàn)楦谐瘹?、更加輕薄和更富魅力的競(jìng)爭(zhēng)者競(jìng)相爭(zhēng)奪“顯示器之王”的寶座。您將為辦公室、書(shū)房或起居室采購(gòu)何種顯示器?您的下一款數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)或PDA將采用哪種顯示技術(shù)?
  要點(diǎn)
  老式的CRT正在受到?jīng)_擊,但它兼有出色的圖像質(zhì)量和低廉的價(jià)格,這將確保它長(zhǎng)期立于不敗之地。
  等離子體顯示器至少在短期內(nèi)是成功的,但業(yè)界對(duì)其長(zhǎng)期生存能力普遍提出了質(zhì)疑。
  LCD 制造商正在許多領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)新,以克服該技術(shù)的缺點(diǎn),并正在形成巨大的制造能力,以適應(yīng)全球各種應(yīng)用機(jī)會(huì)。
  OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)克服了LCD 的主要缺點(diǎn),但還未達(dá)到大批量生產(chǎn)的成本效率和收益效果。
  據(jù)協(xié)會(huì)的分析師們說(shuō),去年美國(guó)公民購(gòu)買(mǎi)了價(jià)值1135 億美元的電子產(chǎn)品,他們預(yù)計(jì),今年這一數(shù)字將達(dá)到1275億美元(參考文獻(xiàn)1)。在上述銷(xiāo)售額中,DTV(數(shù)字電視,特別是薄型平板電視)的銷(xiāo)售額占有很大的百分比。去年 DTV 的總銷(xiāo)售額達(dá)到107億美元,總銷(xiāo)量為730萬(wàn)臺(tái),比2003年分別增長(zhǎng)了78%和63%。液晶電視的銷(xiāo)售額2004年達(dá)到20億美元,今年將超過(guò)30億美元。等離子體電視的銷(xiāo)售量2004年達(dá)到85.3萬(wàn)臺(tái),預(yù)計(jì)今年將增長(zhǎng)到超過(guò)140 萬(wàn)臺(tái)。并且,今年DTV銷(xiāo)售的相當(dāng)大一部分已經(jīng)在上個(gè)月的超級(jí)(Super Bowl)橄欖球大賽前期就完成了。
  特別令電視機(jī)供應(yīng)商受到鼓舞的是,已經(jīng)擁有至少一臺(tái)電視機(jī)的消費(fèi)者正在購(gòu)買(mǎi)這些新電視。例如, 2001 年美國(guó)能源部能源信息管理部門(mén)的研究表明,不管收入水平如何,98.9%的美國(guó)家庭至少擁有一臺(tái)電視機(jī)(參考文獻(xiàn) 2)。電視供應(yīng)商還有另外的好消息,即液晶電視和等離子體電視比即將淘汰的 CRT 電視貴得多,而且比大屏幕CRT替代品也貴。這一趨勢(shì)也反映出已在辦公市場(chǎng)上形成的一種趨勢(shì):據(jù)從事市場(chǎng)分析的DisplaySearch 公司說(shuō), LCD計(jì)算機(jī) 顯示器的銷(xiāo)量在去年第三季度就超過(guò)了 CRT(參考文獻(xiàn) 3)。促成這一趨勢(shì)的是各種形式的重要“數(shù)字”標(biāo)記的誘惑力,其中包括圖像源、目的地顯示特性,源至目的地接口能力,以及各種美學(xué)因素,如厚度、重量和屏幕尺寸等,特別是在家庭起居室面積一般比其它國(guó)家大的美國(guó),更是如此。
  CRT 的前景看來(lái)不容樂(lè)觀。但 DisplayMate 技術(shù)公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼總裁Ray Soneira 博士說(shuō),不要不把 CRT計(jì)算在內(nèi),他指出:“CRT 技術(shù)遭到過(guò)分的非議,除去眾所周知的缺點(diǎn)以外,CRT 也有很多極好的優(yōu)點(diǎn)?!毙屡d的直視顯示技術(shù)克服了 CRT 的哪些短處?這些替代技術(shù)相對(duì)于 CRT 以及它們相互之間又有哪些不足?CRT 如何應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)威脅,并又將在未來(lái)扮演什么重要的角色?本文以及將在下期發(fā)表的第二部份將探討這些問(wèn)題及其他相關(guān)的問(wèn)題(見(jiàn)附文《請(qǐng)稍候》)。

  75 歲仍身手敏捷
  任何使用過(guò) CRT 的人都知道它的缺點(diǎn):體積龐大、耗電多、重量重。形狀系數(shù)問(wèn)題使 CRT 的屏幕不可能超過(guò) 36 英寸(寬屏)或 40 英寸(4:3 寬高比)。CRT的熒光粉不可避免地會(huì)老化。制造商一般把達(dá)到半亮度閾值的壽命定為 2 萬(wàn)小時(shí),但人們的體驗(yàn)則各不相同,視顯示器設(shè)置而定。CRT 還易于發(fā)生燒蝕,雖然現(xiàn)在對(duì)這一效應(yīng)比以前不大敏感了。然而,CRT 也有很多長(zhǎng)處:最大的長(zhǎng)處是價(jià)格低廉,這預(yù)示著它在沒(méi)有空間、耗電或重量限制以及不需要巨型屏幕或有費(fèi)用支出限制的應(yīng)用場(chǎng)合 仍有良好的前途。
  CRT 以其高質(zhì)量的圖像而著名,顯示的色彩范圍也比較寬。由于電子束可由顯示器的控制電路精確地調(diào)制,并能在不必要時(shí)予以關(guān)斷,因此 CRT 具有很深的黑電平和很大的對(duì)比度,亦即“動(dòng)態(tài)范圍”大。在設(shè)計(jì)與成本的實(shí)際限度內(nèi),CRT 還能適應(yīng)于多種圖像分辨率和幀同步速率,同時(shí)仍然保持其頂級(jí)的圖像。但是,如果把刷新率設(shè)置過(guò)低,則觀看者長(zhǎng)時(shí)間觀看后往往會(huì)出現(xiàn)頭痛或其它疲勞癥狀。與之相比,固定像素的顯示器只在每個(gè)刷新周期更新屏幕上有變化的部分,因此不會(huì)出現(xiàn)閃爍副作用。
  為了應(yīng)對(duì)等離子體顯示器和液晶顯示器的威脅,CRT陣營(yíng)的第一個(gè)反應(yīng)是開(kāi)發(fā)正面不呈弧形的低失真平面CRT顯示器。近來(lái),像LG Philips和三星等公司都在比較輕而薄的CRT研發(fā)上投入大量資金。例如,三星公司的30英寸薄型CRT只有16英寸厚,并使深度和重量比普通 CRT分別降低了20%和10%(圖1a)。電視設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域——電子槍、玻管、格柵或蔭罩等——的創(chuàng)新都是使最大電子偏轉(zhuǎn)角從110o提高到125o,進(jìn)而縮小玻管和機(jī)箱所必需的尺寸。
  佳能公司與東芝公司 對(duì)CRT的改進(jìn)更積極,推出其SED(表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)。從概念上說(shuō),SED的工作方式與 CRT相同,即用電子激發(fā)熒光粉發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光子。然而,與 CRT 及其單電子束方法不同,SED 的每個(gè)像素都有一個(gè)電子槍?zhuān)瑥亩蛊聊患绕接直。▓D 1b)。東芝公司今年將以有限的數(shù)量推出其第一款 SED 機(jī),主要用以與等離子體顯示器抗衡(圖 1c)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/8172.htm


  東芝美國(guó)電子元件公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān) Sean Collins 說(shuō):“SED 將提供上乘的圖像質(zhì)量,其中包括高分辨率、快速響應(yīng)時(shí)間、高對(duì)比度以及動(dòng)態(tài)彩色表達(dá)。這些品質(zhì)加上低功耗和輕、薄外形的特點(diǎn),使 SED 成為理想的高分辨率顯示器。東芝公司相信,HDTV 平板顯示器的市場(chǎng)會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng),SED將在這一市場(chǎng),特別是在 40 英寸以上的市場(chǎng)上占有很大的份額。”作為與佳能公司和東芝公司成果不相關(guān)的離題話,另一家率先從事薄型 CRT 的Candescent 技術(shù)公司于去年申請(qǐng)破產(chǎn)。誰(shuí)買(mǎi)下了它的知識(shí)產(chǎn)權(quán)?是佳能公司。


  輕薄至上
  如果您打算花不到 2000 美元享用一臺(tái)大而薄的顯示器,則等離子體顯示器很可能會(huì)吸引你的眼球。等離子體顯示器很薄,在圖像質(zhì)量方面具有與CRT相同的許多優(yōu)點(diǎn)。但付帳前要仔細(xì)審閱附加條款,免得買(mǎi)了后悔。
  等離子體電視與 CRT 一樣,都是發(fā)光顯示器。在兩塊玻璃之間的許多微小單元充有惰性氣體,如氙氣和氖氣,并含有地址電極和顯示電極。只要使在給定單元相交的電極充電發(fā)光,顯示器的電子電路就會(huì)通過(guò)電勢(shì)差激勵(lì)單元內(nèi)的氣體,使之釋放出紫外光子,從而激勵(lì)特定顏色的熒光粉。通過(guò)改變開(kāi)關(guān)速率和模式,顯示器就能產(chǎn)生從全白至全黑的亮度標(biāo)度(圖 2a)。

高齡的CRT正在遭受各方面的圍攻,因?yàn)楦谐瘹狻⒏虞p薄和更富魅力的競(jìng)爭(zhēng)者競(jìng)相爭(zhēng)奪“顯示器之王”的寶座。您將為辦公室、書(shū)房或起居室采購(gòu)何種顯示器?您的下一款數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)或PDA將采用哪種顯示技術(shù)?
  要點(diǎn)
  老式的CRT正在受到?jīng)_擊,但它兼有出色的圖像質(zhì)量和低廉的價(jià)格,這將確保它長(zhǎng)期立于不敗之地。
  等離子體顯示器至少在短期內(nèi)是成功的,但業(yè)界對(duì)其長(zhǎng)期生存能力普遍提出了質(zhì)疑。
  LCD 制造商正在許多領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)新,以克服該技術(shù)的缺點(diǎn),并正在形成巨大的制造能力,以適應(yīng)全球各種應(yīng)用機(jī)會(huì)。
  OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)克服了LCD 的主要缺點(diǎn),但還未達(dá)到大批量生產(chǎn)的成本效率和收益效果。
  據(jù)協(xié)會(huì)的分析師們說(shuō),去年美國(guó)公民購(gòu)買(mǎi)了價(jià)值1135 億美元的電子產(chǎn)品,他們預(yù)計(jì),今年這一數(shù)字將達(dá)到1275億美元(參考文獻(xiàn)1)。在上述銷(xiāo)售額中,DTV(數(shù)字電視,特別是薄型平板電視)的銷(xiāo)售額占有很大的百分比。去年 DTV 的總銷(xiāo)售額達(dá)到107億美元,總銷(xiāo)量為730萬(wàn)臺(tái),比2003年分別增長(zhǎng)了78%和63%。液晶電視的銷(xiāo)售額2004年達(dá)到20億美元,今年將超過(guò)30億美元。等離子體電視的銷(xiāo)售量2004年達(dá)到85.3萬(wàn)臺(tái),預(yù)計(jì)今年將增長(zhǎng)到超過(guò)140 萬(wàn)臺(tái)。并且,今年DTV銷(xiāo)售的相當(dāng)大一部分已經(jīng)在上個(gè)月的超級(jí)(Super Bowl)橄欖球大賽前期就完成了。
  特別令電視機(jī)供應(yīng)商受到鼓舞的是,已經(jīng)擁有至少一臺(tái)電視機(jī)的消費(fèi)者正在購(gòu)買(mǎi)這些新電視。例如, 2001 年美國(guó)能源部能源信息管理部門(mén)的研究表明,不管收入水平如何,98.9%的美國(guó)家庭至少擁有一臺(tái)電視機(jī)(參考文獻(xiàn) 2)。電視供應(yīng)商還有另外的好消息,即液晶電視和等離子體電視比即將淘汰的 CRT 電視貴得多,而且比大屏幕CRT替代品也貴。這一趨勢(shì)也反映出已在辦公市場(chǎng)上形成的一種趨勢(shì):據(jù)從事市場(chǎng)分析的DisplaySearch 公司說(shuō), LCD計(jì)算機(jī) 顯示器的銷(xiāo)量在去年第三季度就超過(guò)了 CRT(參考文獻(xiàn) 3)。促成這一趨勢(shì)的是各種形式的重要“數(shù)字”標(biāo)記的誘惑力,其中包括圖像源、目的地顯示特性,源至目的地接口能力,以及各種美學(xué)因素,如厚度、重量和屏幕尺寸等,特別是在家庭起居室面積一般比其它國(guó)家大的美國(guó),更是如此。
  CRT 的前景看來(lái)不容樂(lè)觀。但 DisplayMate 技術(shù)公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼總裁Ray Soneira 博士說(shuō),不要不把 CRT計(jì)算在內(nèi),他指出:“CRT 技術(shù)遭到過(guò)分的非議,除去眾所周知的缺點(diǎn)以外,CRT 也有很多極好的優(yōu)點(diǎn)?!毙屡d的直視顯示技術(shù)克服了 CRT 的哪些短處?這些替代技術(shù)相對(duì)于 CRT 以及它們相互之間又有哪些不足?CRT 如何應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)威脅,并又將在未來(lái)扮演什么重要的角色?本文以及將在下期發(fā)表的第二部份將探討這些問(wèn)題及其他相關(guān)的問(wèn)題(見(jiàn)附文《請(qǐng)稍候》)。

  75 歲仍身手敏捷
  任何使用過(guò) CRT 的人都知道它的缺點(diǎn):體積龐大、耗電多、重量重。形狀系數(shù)問(wèn)題使 CRT 的屏幕不可能超過(guò) 36 英寸(寬屏)或 40 英寸(4:3 寬高比)。CRT的熒光粉不可避免地會(huì)老化。制造商一般把達(dá)到半亮度閾值的壽命定為 2 萬(wàn)小時(shí),但人們的體驗(yàn)則各不相同,視顯示器設(shè)置而定。CRT 還易于發(fā)生燒蝕,雖然現(xiàn)在對(duì)這一效應(yīng)比以前不大敏感了。然而,CRT 也有很多長(zhǎng)處:最大的長(zhǎng)處是價(jià)格低廉,這預(yù)示著它在沒(méi)有空間、耗電或重量限制以及不需要巨型屏幕或有費(fèi)用支出限制的應(yīng)用場(chǎng)合 仍有良好的前途。
  CRT 以其高質(zhì)量的圖像而著名,顯示的色彩范圍也比較寬。由于電子束可由顯示器的控制電路精確地調(diào)制,并能在不必要時(shí)予以關(guān)斷,因此 CRT 具有很深的黑電平和很大的對(duì)比度,亦即“動(dòng)態(tài)范圍”大。在設(shè)計(jì)與成本的實(shí)際限度內(nèi),CRT 還能適應(yīng)于多種圖像分辨率和幀同步速率,同時(shí)仍然保持其頂級(jí)的圖像。但是,如果把刷新率設(shè)置過(guò)低,則觀看者長(zhǎng)時(shí)間觀看后往往會(huì)出現(xiàn)頭痛或其它疲勞癥狀。與之相比,固定像素的顯示器只在每個(gè)刷新周期更新屏幕上有變化的部分,因此不會(huì)出現(xiàn)閃爍副作用。
  為了應(yīng)對(duì)等離子體顯示器和液晶顯示器的威脅,CRT陣營(yíng)的第一個(gè)反應(yīng)是開(kāi)發(fā)正面不呈弧形的低失真平面CRT顯示器。近來(lái),像LG Philips和三星等公司都在比較輕而薄的CRT研發(fā)上投入大量資金。例如,三星公司的30英寸薄型CRT只有16英寸厚,并使深度和重量比普通 CRT分別降低了20%和10%(圖1a)。電視設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域——電子槍、玻管、格柵或蔭罩等——的創(chuàng)新都是使最大電子偏轉(zhuǎn)角從110o提高到125o,進(jìn)而縮小玻管和機(jī)箱所必需的尺寸。
  佳能公司與東芝公司 對(duì)CRT的改進(jìn)更積極,推出其SED(表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)。從概念上說(shuō),SED的工作方式與 CRT相同,即用電子激發(fā)熒光粉發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光子。然而,與 CRT 及其單電子束方法不同,SED 的每個(gè)像素都有一個(gè)電子槍?zhuān)瑥亩蛊聊患绕接直。▓D 1b)。東芝公司今年將以有限的數(shù)量推出其第一款 SED 機(jī),主要用以與等離子體顯示器抗衡(圖 1c)。



  東芝美國(guó)電子元件公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān) Sean Collins 說(shuō):“SED 將提供上乘的圖像質(zhì)量,其中包括高分辨率、快速響應(yīng)時(shí)間、高對(duì)比度以及動(dòng)態(tài)彩色表達(dá)。這些品質(zhì)加上低功耗和輕、薄外形的特點(diǎn),使 SED 成為理想的高分辨率顯示器。東芝公司相信,HDTV 平板顯示器的市場(chǎng)會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng),SED將在這一市場(chǎng),特別是在 40 英寸以上的市場(chǎng)上占有很大的份額?!弊鳛榕c佳能公司和東芝公司成果不相關(guān)的離題話,另一家率先從事薄型 CRT 的Candescent 技術(shù)公司于去年申請(qǐng)破產(chǎn)。誰(shuí)買(mǎi)下了它的知識(shí)產(chǎn)權(quán)?是佳能公司。


  輕薄至上
  如果您打算花不到 2000 美元享用一臺(tái)大而薄的顯示器,則等離子體顯示器很可能會(huì)吸引你的眼球。等離子體顯示器很薄,在圖像質(zhì)量方面具有與CRT相同的許多優(yōu)點(diǎn)。但付帳前要仔細(xì)審閱附加條款,免得買(mǎi)了后悔。
  等離子體電視與 CRT 一樣,都是發(fā)光顯示器。在兩塊玻璃之間的許多微小單元充有惰性氣體,如氙氣和氖氣,并含有地址電極和顯示電極。只要使在給定單元相交的電極充電發(fā)光,顯示器的電子電路就會(huì)通過(guò)電勢(shì)差激勵(lì)單元內(nèi)的氣體,使之釋放出紫外光子,從而激勵(lì)特定顏色的熒光粉。通過(guò)改變開(kāi)關(guān)速率和模式,顯示器就能產(chǎn)生從全白至全黑的亮度標(biāo)度(圖 2a)。



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