近期能挑戰(zhàn)現(xiàn)有平板電視的新技術(shù)
自06年開始,我國的平板電視市場逐漸進(jìn)入普及期,伴隨著人民生活水平的提高和奧運的刺激,國民對平板電視的需求也是越來越大。特別是07年、高清晰數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)實施之后,高清平板電視的需求量更是突飛猛進(jìn),與此同時,背投電視和CRT電視的產(chǎn)量也是呈現(xiàn)了一定的下降趨勢。
在平板電視市場上,液晶和等離子的競爭由來已久,從當(dāng)前的銷售總量來看,液晶電視有著明顯的優(yōu)勢,隨著全球經(jīng)濟衰退和32英寸液晶電視面板價格大幅下跌,等離子電視承受著更大的競爭壓力,它也在08年跌入了低谷。
雖說當(dāng)前等離子企業(yè)越來越少,但08年的等離子面板的出貨狀況卻并不算悲觀,根據(jù)displaysearch統(tǒng)計,去年全球等離子面板出貨量達(dá)1510萬片,還有民族廠商長虹還在力挺。不過越來越多商家退出對等離子電視在國內(nèi)的發(fā)展倒不一定是壞事,特別是長虹宣布致力于上游等離子面板的研發(fā)和量產(chǎn),在09年,等離子電視或是會出現(xiàn)拐點。
不管怎么說,由于廣大國民對高清的需求越來越大,平板電視市場上各品牌間的競爭還將是非常激烈的,大屏的平板這股浪潮也將會愈卷愈勁。
不過我們也應(yīng)當(dāng)冷靜思索一個問題,因為不論是等離子,還是液晶,都有這樣或那樣的缺陷,而且當(dāng)前的平板市場上,還有OLED、SED、BSD、FED等多種面向未來的技術(shù),雖說它們尚不足以對液晶和等離子構(gòu)成大的威脅,卻也會隨著技術(shù)的不斷成熟在平板電視市場上形成氣候,甚至可以在未來挑起大梁。這不嘛,繼在北美市場推出一年之后,索尼又宣布其全球首款OLED電視——11英寸的XEL-1將在4月中旬將進(jìn)入澳洲市場,從這里我們也能看出很多廠商都在致力于這些新型顯示技術(shù)的研發(fā),也在不懈地使其實現(xiàn)商業(yè)化。這篇文章里,筆者就同大家伙兒一道探討一下,看看到底有誰能在未來接過平板電視的大旗。
我們知道,當(dāng)前有眾多面向未來高清平板電視的技術(shù),包括OLED、SED、BSD、FED等等,眾多新技術(shù)相比較,還是SED和OLED最有希望。
SED是表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示的縮寫,當(dāng)初由佳能和東芝聯(lián)合開發(fā),主要用于50英寸以上的大屏幕電視。在這些年的CES等會展上,我們通過SED電視的樣機可以發(fā)現(xiàn),它有著非常驚人的畫面質(zhì)量,一旦有SED電視真正面市,那將會給平板市場帶來極大的沖擊。東芝在06年的時候就推出了幾款SED電視,但是由于液晶和等離子的迅速降價,使得東芝不得不暫時修改機會,原本承諾的在07年底實現(xiàn)量產(chǎn)的機會也落空了。不過東芝還是宣布沒有放棄SED,希望能通過技術(shù)進(jìn)步實現(xiàn)SED電視的商業(yè)化,讓更多的人享受到高達(dá)100000:1的高對比度畫面。
OLED則是有機光發(fā)射二極管顯示技術(shù),它本身就以LCD的替代身份被推出的。實際上,小屏幕的OLED在這會兒已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,像數(shù)碼相機、數(shù)碼攝錄機、MP3、MP4、手機和PDA等不少產(chǎn)品都選擇它作顯示屏。索尼在兩年前就推出了一款13英寸電腦顯示器,在08年的CES上,三星和愛普生也都展出了獨立研發(fā)的OLED HDTV樣機;在08年還傳出了東芝要和索尼聯(lián)合開發(fā)高清OLED電視的消息,可目前二者的合作還僅限于商業(yè)化小尺寸的OLED顯示上,也就是主要應(yīng)用在手機、數(shù)碼相機等手持產(chǎn)品上,由于生產(chǎn)成本的原因,大尺寸的OLED電視在近期應(yīng)該不會有量產(chǎn)的可能。
很多人都稱OLED為繼CRT、LCD、PDP 之后的新一代顯示技術(shù),甚至說它代表了未來顯示技術(shù)的發(fā)展方向,與前兩代顯示技術(shù)相比,OLED 在技術(shù)上擁有很多優(yōu)勢。
構(gòu)成的OLED關(guān)鍵部件實際上就是銦錫氧化物(ITO),也就是我們經(jīng)常提到的透明導(dǎo)電薄膜。它與電力之正極相連,再加上另一個金屬陰極,還包括了電洞傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)等。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時,正極電洞與陰極電荷就會在發(fā)光層中結(jié)合,產(chǎn)生光亮,依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)RGB三原色,構(gòu)成基本色彩。
實際上,OLED電視可實現(xiàn)的方案還是很多,最著名的就是有源矩陣有機光發(fā)射二極管,也簡稱AMOLED,它由陰極、有機有源層、TFT陣列和基板等部分組成,有機聚合物堆中包括有發(fā)射層和導(dǎo)電層,沉積在有薄膜晶體管的基板上。實施有機材料的技術(shù)也可以是多種多樣的,其中常用的有將像素陣列直接打印在TFT 上的噴墨法,將電荷通過底部電極和顯示器表面附加透明層之間的空間以激發(fā)有機層轉(zhuǎn)而產(chǎn)生光線,也就平常我們所說的主動式OLED,主要被應(yīng)用于大屏、高分辨率的顯示設(shè)備。
索尼OLED電視
被動式OLED 則不采用TFT 基板,一般適用小尺寸的顯示設(shè)備(手機、MP3 等),,因為其瞬間亮度與陰極掃描列數(shù)成正比,所以需要在高脈沖電流下操作,卻會使像素的壽命縮短。不過,相比于成本昂貴的主動式OLED,被動式的成本低廉,制作也比較簡單。
與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同,OLED無需背光燈,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過時,這些有機材料就會發(fā)光。而且OLED還具有以下眾多優(yōu)勢,特別是與LCD顯示技術(shù)做對比:
無輻射,因為OLED的厚度僅為幾毫米,僅是普通LCD 顯示屏的1/3,它還可以在不
同材質(zhì)的基板上制造,令它在外形設(shè)計上可以做出各種各樣的彎曲形狀,配合柔軟顯示設(shè)備的需要;
薄輕軟,OLED可以做得很薄,甚至可以制作厚度為3厘米以下的電視屏;它很柔軟很輕,能夠安裝在柔軟的基質(zhì)材料,可用于制作電子報紙,或被嵌入衣物之上;
成本較低,與LCD復(fù)雜和精密的結(jié)構(gòu)相比,OLED只有一個底層,制造工藝簡單,對材料和工藝的要求都比LCD低,因此制造成本相對較低,據(jù)稱,如果OLED若能真正實現(xiàn)量產(chǎn),其成本要比LCD至少節(jié)省20%;
適應(yīng)性強,我們知道LCD液晶電視對環(huán)境的要求是比較高的,一點兒不適就會出現(xiàn)這樣或那樣的毛病,我們使用起來也是要操心不少。而OLED則能在-40至+85度的條件下正常顯示,不論嚴(yán)寒還是酷暑,都能輕松完成影像顯示;
無需背光、耗電量小,因為OLED 采用有機發(fā)光材料,自己就可以發(fā)光,不像LCD 采用背光源發(fā)光,因此OLED比LCD 屏幕的亮度要更好高,彩色還原性也會更好;OLED驅(qū)動電壓更是低到2~10 伏特,其顯示屏的耗電量比同尺寸的液晶顯示屏要少40%以上;
可視角度大,OLED具有160度以上的寬視角,基本上和CRT 相同,而傳統(tǒng)的LCD則存在視角小的問題,隨著可視角的增大,圖像色彩會發(fā)生失真;
反應(yīng)速度快,OLED 響應(yīng)時間在微秒級,可以達(dá)到LCD成百上千倍,甚至能與CRT的響應(yīng)速度相媲美,播放快速運動畫面人眼不會察覺到拖尾的現(xiàn)象。
雖然OLED 技術(shù)相比于LCD有多方面的優(yōu)勢,但它要想真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還必須要克服幾大技術(shù)難題:
有機膜的不均勻性將導(dǎo)致發(fā)光亮度和色彩的不均勻性,顯示面板尺寸增大,則意味著顯示器件必須有很高的瞬間亮度和較高的發(fā)光效率,并在高亮度下有良好的穩(wěn)定性;
亮度高了,還要求透明電極ITO的面板阻抗變小,但更小阻抗的ITO基板的開發(fā)生產(chǎn)
目前比較困難,因此將影響亮度的進(jìn)一步提高。
目前很多OLED還都是單色,從單色顯示到全彩色,OLED需要將三種不同的發(fā)光材料分別鍍在同一像素的非常接近的三個小區(qū)域上,這也是一大難題;
而且,OLED面板目前的使用壽命相比于其理想值(3萬小時)還差得很遠(yuǎn),目前擁有手機顯示屏的OLED壽命大概也只在1萬小時左右。
是的,OLED的發(fā)展是受到以上一系列技術(shù)瓶頸的制約,可有哪個新事物的誕生和成熟是一帆風(fēng)順的呢?以索尼、東芝、三星為代表的很多大型IT商家都加大了投資,致力于OLED的開發(fā),這些年來也取得了一系列可喜的進(jìn)展。
像索尼聯(lián)合了東芝,就一直在努力,希望可以通過“Super Top Emission”技術(shù),提高亮度和色彩再現(xiàn)能力;通過采用模擬脈沖驅(qū)動的方式,以實現(xiàn)接近CRT 的圖像性能等等。從新型索尼11英寸XEL-1將要上市,我們就可以看出以索尼為代表的廠商都在不懈努力致力于OLED技術(shù)的研發(fā)和改進(jìn)。
在大屏OLED顯示方面,我們還可以對其TFT板進(jìn)行改善,通過選擇性地提升像素隨時間變化的驅(qū)動強度來補償顯示器亮度的逐漸變?nèi),相信隨著越來越多廠商加入這一行列,OLED的發(fā)展前景還是比較樂觀的,我們也希望在不久的將來,能夠看到OLED電視為我們提供更為持久、穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)大畫面。
實際上,SED誕生的時間比OLED技術(shù)還要早,是英文名Surface Conduction Electron Emitter Display的縮寫,它最大的特色就是畫質(zhì)好,其解析力像液晶電視,而灰度表現(xiàn)力、可視角度、色域范圍、動態(tài)畫面表現(xiàn)和暗部細(xì)節(jié)表現(xiàn)力則堪比高級的CRT電視。
SED的工作原理
我們先來看看SED的工作原理,它采用了類似于CRT的顯示原理,利用電子撞擊紅、綠、藍(lán)熒光粉材料而發(fā)光的。它和CRT最大的不同在在于,CRT是利用行、場偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的強大的磁場,進(jìn)而使電子槍中產(chǎn)生的運動著的電子產(chǎn)生受到洛侖茲力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),偏離原來方向,依次去轟擊熒光粉。
SED則由二塊玻璃板組成夾層結(jié)構(gòu),玻璃板之間是真空環(huán)境。其中一塊玻璃板上涂有熒光材料,并不滿透明電極,另一塊上面則排布著微型電子發(fā)射器。首先為微型電子發(fā)射器輸入電流脈沖,使之裂開,周遭環(huán)境中的碳?xì)浠衔锞碗婋x成了碳和氫,而碳覆蓋在裂開的發(fā)射器上,形成納米級的間隙。于是,微型發(fā)射器就可以起到低壓電子槍的效果,發(fā)射出電子流,使熒光粉發(fā)光,而且使發(fā)射器產(chǎn)生電流的電壓還不用太大,在玻璃杯間加上幾百伏的電壓就可以讓電子順利抵達(dá)熒光粉,形成圖像。
我們可以把微型電子發(fā)射器當(dāng)作LCD或PDP像素一樣,我們?nèi)粝胍哟箫@示的面積,只需增加相應(yīng)的微型電予發(fā)射器數(shù)目即可。而且,增加顯示面格還不需要付出太多的成本,這也成為SED未來的一大優(yōu)勢。
我們再來看SED電視的優(yōu)勢在哪兒:
首先是高對比度,一般的SED電視都具有高達(dá)100000:1的對比度,這是由它的發(fā)光原理所決定的。這樣的對比度是LCD和PDP所不能及的,也就是說SED顯示畫面上黑到白的變化層次很大,色彩表現(xiàn)也就更加豐富,細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力也更強。
其次是耗電量低,據(jù)有效數(shù)據(jù)顯示,SED電視的功耗僅僅是傳統(tǒng)LCD功耗的2/3、PDP的1/3,這是由于SED電視基本沒有使用十分耗電的等離子顯示元件。即便是成千上萬個微型電子發(fā)射器,它們在使氣體電離時所需的電壓也是非常低的,比之PDP電視的高能耗,SED還是更符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的。
最后,SED電視屏幕的響應(yīng)速度也非?,而且其不需要發(fā)射很強的電子束,所需電壓和電流都很低,這也決定了SED電視能被做得非常薄,這個優(yōu)勢和OLED是非常相近的。
SED電視的發(fā)展
早在1986年,佳能就開始著手研發(fā)SED技術(shù),從1999年則開始與東芝合作,并于04年宣布將投資約2000億日元(約17億美元)設(shè)立合資公司,并設(shè)立SED電視研發(fā)據(jù)點和生產(chǎn)線,還計劃在06年實現(xiàn)量產(chǎn),然而人們?nèi)f眾期待的SED電視至今還沒有實現(xiàn)真正的商業(yè)化。
這是因為,現(xiàn)階段的SED電視還存在良品率難以提升、成本居高不下這兩大瓶頸。其基礎(chǔ)面板的產(chǎn)量有限,佳能與東芝自用尚嫌不足,外售SED面板給其他商家的幾率也是不高的。
另外,那場持續(xù)了3年的官司嚴(yán)重地阻礙了佳能和東芝研制SED的步伐。不過面對外界關(guān)于東芝、佳能將放棄SED電視的傳言,東芝再三重申絕不放棄SED電視,并計劃在很長的一段的時期內(nèi)堅持研發(fā)SED技術(shù),并希望能更好的控制SED電視的生產(chǎn)成本。與此同時,PDP電視在08年也受到了巨大的沖擊,甚至是陷入了低潮,實際上這也是SED電視發(fā)展的一個契機。
因為SED和CRT的顯示原理相似,可以提供參考級質(zhì)量的黑電平圖像,而像素生成光線的強度則要取決于其相應(yīng)發(fā)射極電子的驅(qū)動強度,也就是說在關(guān)斷狀態(tài)下,SED就沒有電子轟擊熒光粉點,進(jìn)而黑屏;而PDP在斷電的狀態(tài)下,每個小單元仍需要用低電流對其進(jìn)行激勵,使得原本應(yīng)該全黑的地方卻成為深灰,功耗問題就顯得尤為突出了。所以說,SED電視還是有著很好的發(fā)展的前景的,如果東芝和佳能可以在控制成本、提升良品率上做得更好,其取代PDP也并非空談。
看完了上述解釋,不知道大家對OLED和SED這兩大未來顯示技術(shù),是否有了一定的認(rèn)識,不管咋說,這兩大未來技術(shù)相比于現(xiàn)在較為成熟的LCD和PDP還是有著很多優(yōu)勢的。
不過,筆者還是得這樣說,如果您近期打算購買平板電視的話,最好選擇液晶或等離子,最主要便是因為價格,如今的SED和OLED都還未實現(xiàn)量產(chǎn),商業(yè)化程度不高,價格也就會在很長一段時期內(nèi)維持高價,我們沒必要在這一時期去充這個“頭兒”,干嘛呀,咱又不是錢多得沒出燒了。
不過,SED雖說是價格奇高,但其極為優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量還是有很大的說服力的,也不乏有錢多的主兒來做一個提前的消費,超大屏和高端的視聽享受的確還是有很強的吸引力的。
至于OLED,盡管當(dāng)前它在大屏顯示上還落后于SED,可它畢竟是一項面向未來的顯示技術(shù)。不光可以應(yīng)用于大屏顯示,OLED技術(shù)還在其它很多方面擁有別的顯示無法比擬的優(yōu)點,特別是它又柔又薄,或許在未來,就會出現(xiàn)利用了OLED電子報紙或者是鑲嵌在T恤上的電視。
當(dāng)然了,這都是設(shè)想,但從OLED和SED的基本原理上看,它們都擁有著很多面向未來的優(yōu)勢和特點,只要廣大廠商不斷地致力于它們的開發(fā)和研究,OLED和SED在未來接過平板電視的大旗,還是有希望的。不過相對于OLED而言,SED在目前技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟程度方面無法與OLED相比,因此OLED也更加被人們所看好。