新型高清顯示技術(shù)優(yōu)劣對(duì)比

以LCD、PDP、DLP、LCoS為代表的新興顯示技術(shù)，代表了數(shù)寧電視時(shí)代電視機(jī)技術(shù)發(fā)展的方向，注定成為顯像管電視機(jī)的終結(jié)者。數(shù)字電視，特別是高清晰度電視機(jī)，也注定成為世界電視發(fā)展的潮流。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，特別是迎合2008年北京奧運(yùn)會(huì)的契機(jī)，HDTV節(jié)目出現(xiàn)在我們身邊的時(shí)間并不遙遠(yuǎn)。下面將分別介紹LCD、PDP、DLP、LcoS 4種新興的顯示技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和前景。

　　LCD——液晶電視

　　液晶電視和傳統(tǒng)的顯像管電視機(jī)比，液晶電視機(jī)具有很多優(yōu)勢(shì)：1、顯示質(zhì)量高，無閃爍;2、無電磁輻射;3、畫面效果好，無變形，是真正的純平顯示;4、屏幕大小可伸縮性好。目前最大的LCD顯示屏可以大到65英寸，小的卻可以使用到數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)上。其體積和重量均比CRT要小許多。5、清晰度高，可真正實(shí)現(xiàn)HDTV的效果;6、數(shù)字式工作方式，更完美的表現(xiàn)數(shù)字圖像信號(hào);7、功耗小，只有同面積CRT電視機(jī)的1/10~1/7。

　　相對(duì)于同樣是平板電視成員的PDP電視，LCD電視也有一些PDP電視所沒有的優(yōu)點(diǎn)：

　　使用壽命更長(zhǎng)，PDP顯示器的標(biāo)稱壽命大多在2.5萬~3萬小時(shí)，而且是不可恢復(fù)的，這與LCD顯示器的5萬~7.5萬小時(shí)(可以通過更換背光管恢復(fù))相比要遜色很多;

　　比PDP彩電功耗更低，更省電;

　　液晶電視作為3C產(chǎn)業(yè)融合的重要產(chǎn)品，吸引了眾多IT廠商和家電廠商的共同參與，將有助于液晶電視成本的降低，將市場(chǎng)做大。

　　PDP——等離子電視

　　在平板電視家族中，除了LCD以外，就是PDP了。PDP，即等離子顯示器，是繼LCD之后的最新顯示技術(shù)之一。 PDP屬于“自發(fā)光”的平面顯示技術(shù).核心原理和日光燈發(fā)光原理類似，是在真空玻璃(即放電空間)中注入惰性氣體，然后再利用施加電壓的方式，使管內(nèi)的氣體產(chǎn)生放電，應(yīng)用離子效應(yīng)而釋放出紫外線，照射涂覆在玻璃管管壁上的熒光粉，熒光粉就會(huì)被激發(fā)出可見光，而不同的熒光粉會(huì)被激發(fā)不同顏色的可見光。

　　PDP作為一種自發(fā)光顯示技術(shù)，不需要背景光源，因此有LCD顯示器的視角和亮度均勻性問題，實(shí)現(xiàn)了較高的亮度和對(duì)比度，而三基色共用同—個(gè)等離子管的設(shè)汁也使其避免了匯聚問題，可以實(shí)現(xiàn)非常清晰的圖像。

　　從目前的技術(shù)發(fā)展來看，PDP在屏幕尺寸上具有巨大的優(yōu)勢(shì)，2004年1月，三星宣布成功制造出了80英寸的PDP面板，這款80英寸(1766mm×1128mm)PDP的厚度僅為89mm，標(biāo)準(zhǔn)分辨率1920×1080，完全達(dá)到高清晰度電視的分辨率水平。它具有1000nits的亮度和2000:1的對(duì)比度，一改以往大尺寸PDP亮度和對(duì)比度不能同時(shí)處于最佳狀態(tài)的弊病。

　　除了亮度、對(duì)比度和可視角度優(yōu)勢(shì)外，PDP技術(shù)也避免了LCD技術(shù)中的響應(yīng)時(shí)間問題，而這些特點(diǎn)正是動(dòng)態(tài)視頻顯示中至關(guān)重要的因素。因此從目前的技術(shù)水平看，PDP顯示技術(shù)在動(dòng)態(tài)視頻顯示領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)更加明顯，更加適合作為電視機(jī)或家庭影院顯示終端使用。PDP還具有超薄、重量輕、視角寬(大于1700)等優(yōu)點(diǎn)，而且PDP采用的也是完全的數(shù)字驅(qū)動(dòng)方式，是真正的“數(shù)字”電視。

　　和其它幾種新興的顯示媒體不同，PDP只能作為直視式的電視機(jī)，不能像LCD、DLP、LCoS那樣作為投影電視的圖像源以提供更加巨大的畫面。由于PDP由上百萬的發(fā)光管組成，因此電能消耗非常大，42英寸的機(jī)型往往功耗高達(dá)300W以上，散熱問題是最大的問題之一，其使用壽命在幾種新興顯示技術(shù)中也是最短的，而且—旦損壞無法修復(fù)。由于等離子顯示屏上的玻璃極薄，所以它的表面易碎，也不能承受太大的大氣壓力變化，更不能承受意外的重壓。

　　韓國(guó)的大尺寸PDP面板生產(chǎn)在世界PDP產(chǎn)業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，日本的PDP產(chǎn)業(yè)雖然在最大顯示面板開發(fā)上略微滯后，但是在37~50英寸的PDP產(chǎn)品規(guī)格上最完整，處于PDP制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)上游。

　　DLP——數(shù)字光學(xué)處理器

　　DLP技術(shù)是由美國(guó)德州儀器公司(TI)獨(dú)家開發(fā)的一種全數(shù)字化的顯示解決方案，是目前數(shù)字電視領(lǐng)域最先進(jìn)和最成熟的顯示技術(shù)之一，DLP技術(shù)在整個(gè)投影顯示領(lǐng)域的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過了30%。

　　DLP技術(shù)的核心是數(shù)字微鏡器件(DMD)，它是一個(gè)拇指指甲大小的半導(dǎo)體器件。DMD由120萬(適合標(biāo)清電視)或200萬個(gè)(適合高清電視)甚至更多(用于數(shù)字電影放映機(jī))的精微鏡面組成，起著光開關(guān)的作用。每一個(gè)鏡面都能前后翻動(dòng)(開啟或關(guān)閉)，每秒可達(dá) 5000次。輸入的影像或圖形信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，即由0和1組成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。這些代碼再被用來推動(dòng)DMD鏡面。

　　當(dāng)DMD座板和投影燈、色輪和投影鏡頭協(xié)同工作時(shí)，這些翻動(dòng)的鏡面就能將一幅天衣無縫的數(shù)字圖像反射到電視機(jī)屏幕上。一片DMD是由許多個(gè)微小的正方形反射鏡片(簡(jiǎn)稱微鏡)按行列緊密排列在一起，然后貼在一塊硅晶片的電子節(jié)點(diǎn)上，每一個(gè)微鏡對(duì)應(yīng)著生成圖像的一個(gè)像素，微鏡數(shù)量決定了一臺(tái)DLP投影機(jī)的物理分辨率。

　　微鏡由對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器控制在+100角和-100角2個(gè)位置上切換轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)微鏡處于+100角的時(shí)候，為開的位置，光源投射過來的光由這個(gè)微鏡反射，通過投影鏡頭投射到投影幕上，生成了圖像中亮的像素;當(dāng)微鏡處于-100角時(shí)，為關(guān)的位置，此時(shí)光線無法反射到投影幕，就生成了圖像中暗的像素。目前，DLP投影機(jī)按其中的DMD裝置的數(shù)目分為單片DLP投影系統(tǒng)和三片DLP投影系統(tǒng)。

　　在一片DLP投影系統(tǒng)中，通過—個(gè)以60轉(zhuǎn)/秒高速旋轉(zhuǎn)的濾色輪來產(chǎn)生投影圖像中的全彩色，濾色輪由紅綠藍(lán)(RGB)三色塊組成。由光源發(fā)射的白色光通過旋轉(zhuǎn)著的RGB濾色輪后，白色光中的紅綠藍(lán)三色光會(huì)順序交替照射到DMD表面上。

　　當(dāng)紅綠藍(lán)三色中的某一種顏色的光照射到DMD表面時(shí)，DMD表面中的所有微鏡會(huì)根據(jù)自己所對(duì)應(yīng)的像素中此種顏色光的有無在開和關(guān)兩個(gè)位置上高速切換，而每一個(gè)微鏡切換到開位置的次數(shù)是由自己所對(duì)應(yīng)的像素中此種顏色的數(shù)量而決定的。此種顏色的光由微鏡反射后，通過投影鏡頭投射到投影幕上，同樣當(dāng)其他兩種顏色的光到達(dá)DMD表面時(shí)，所有微鏡會(huì)重復(fù)上述動(dòng)作。由于所有動(dòng)作都在極短的時(shí)間內(nèi)完成，就在人的視覺系統(tǒng)中形成了一幅全彩色圖像。

　　在三片DLP投影系統(tǒng)中，使用3片DMD，每一片DMD分別反射紅綠藍(lán)(RGB)三原色中的一種，而不再使用濾色輪。

　　DLP在技術(shù)上擁有很多優(yōu)點(diǎn)：

　　DLP固有的數(shù)字化性質(zhì)，是真正的數(shù)字化顯示設(shè)備;

　　DLP的數(shù)字化性質(zhì)可以獲得具有精確灰度等級(jí)的圖像質(zhì)量以及顏色再現(xiàn)。和透射式的LCD相比，因?yàn)樗苑瓷涫紻MD為基礎(chǔ)，不需要偏振光，效率更高;

　　作為反射器件，它有超過60%的光效率，使得DMD系統(tǒng)比LCD投影顯示更有效率。這一效率是反射率、填充因子、衍射效率和實(shí)際鏡片“開”時(shí)間產(chǎn)生的結(jié)果;

　　由于每個(gè)微鏡每秒鐘可以翻轉(zhuǎn)5000次以上，因此沒有LCD存在的響應(yīng)滯后的問題，因此更適合電視和電影;

　　無縫圖像優(yōu)勢(shì)，DMD上的微鏡面積為131μm2甚至更小，每個(gè)間隔只有1μm，不像LCD和PDP那樣存在較大的像素結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)的圖像更加完美;

　　可靠性高，DLP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固可靠，使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過顯像管、LCD、PDP等各種電視，DMD的使用壽命可以達(dá)到20年。

　　在美國(guó)，DLP占整個(gè)背投市場(chǎng)的份額大約在15%~20%之間，還有報(bào)道稱已經(jīng)超過30%。1080p解像度5000:1對(duì)比度的xHD3的DLP背投樣機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)在CES 2004的展臺(tái)上，2004年年底批量生產(chǎn)。在美國(guó)，目前DLP市場(chǎng)基本是韓國(guó)廠商的天下。

[!--empirenews.page--]LCoS——硅基液晶

　　LCoS，為L(zhǎng)iquid Crystal on Silicon的縮寫，即硅基液晶，是一種全新的數(shù)碼成像技術(shù)，基成像方式類似于三片式的LCD液晶技術(shù)，不過采用LCoS技術(shù)的投影機(jī)其光線不是透過LCD面板，而是采用反射方式形成彩色圖像。

　　它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片，用先進(jìn)工藝磨平后鍍上鋁當(dāng)作反射鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合，再注入液晶封裝而成。LCoS將控制電路放置于顯示裝置的后面，可以提高透光率，從而達(dá)到更大的光輸出和更高的分辨率。

　　從技術(shù)角度講，在新興的顯示媒體中，PDP的前景最黯淡，存在的局限最多，而最有發(fā)展前途的當(dāng)屬DLP和LCoS。就目前的技術(shù)發(fā)展而言，LCoS尚不如DLP成熟。

　　首先，LCoS顯示技術(shù)涉及到多個(gè)高技術(shù)前沿領(lǐng)域，主要有VLSI設(shè)計(jì)和工藝相關(guān)技術(shù)、液晶相關(guān)技術(shù)、光學(xué)引擎技術(shù)、新型光碟技術(shù)、圖像處理相關(guān)技術(shù)等，因此沒有哪一個(gè)公司可以掌握所有的關(guān)鍵技術(shù)。而DLP技術(shù)成熟，已經(jīng)占領(lǐng)大量普通民用視頻設(shè)備領(lǐng)域，分辨率在1024×768水平的DLP產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)很低廉，在2048×1024分辨率水平上的DLP也已經(jīng)能夠供應(yīng)市場(chǎng)，雖然由于價(jià)格因素目前主要應(yīng)用在數(shù)字電影院的放映上，但是隨著4000×2000水平的DLP應(yīng)用到數(shù)字電影放映中，2048×1024水平的高清晰電視投影機(jī)也會(huì)面世。其次，LCoS高分辨率帶來的大屏幕高清晰畫質(zhì)還不能表現(xiàn)出來，和DLP成熟的技術(shù)比確實(shí)相差太遠(yuǎn)。在LCoS投影系統(tǒng)中，光學(xué)引擎、機(jī)械結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)電路和LCoS芯片本身的任何缺陷都會(huì)影響圖像顯示效果。第三，LCoS微顯示器的開發(fā)和生產(chǎn)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)鏈還沒有完全形成，新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、聯(lián)合加工、技術(shù)方案的改變等，使得LCoS系統(tǒng)的低成本優(yōu)勢(shì)還沒有體現(xiàn)出來。雖然理論上在分辨率、亮度等功能相匹配的情況下，三片式LCoS投影系統(tǒng)的成本可以低于單片DLP投影系統(tǒng)的價(jià)格，但是距離實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還有很遠(yuǎn)的路要走。

　　在新興的顯示技術(shù)中，可以清晰地分成2個(gè)陣營(yíng)，PDP和LCD是一種技術(shù)方向，側(cè)重于顯示器件本身的開發(fā)。DLP和LCoS代表著另一種方向，它們跳出了就顯示器件研制顯示媒體的框子，立足于微型芯片制造技術(shù)，在技術(shù)和成本上顯然和前者不在一個(gè)層次上。因此在PDP和LCD為韓國(guó)、日本及我國(guó)的臺(tái)灣三分天下的時(shí)候，DLP為美國(guó)的TI公司所獨(dú)有就毫不奇怪了，畢竟在芯片制造商領(lǐng)域還是美國(guó)的天下。目前國(guó)際上有幾十家公司在積極開發(fā)LCoS微顯示器技術(shù)，但是只有索尼、JVC、飛利浦和日立公司有相關(guān)少量的產(chǎn)品推出。

　　同DLP一樣，LCoS在大屏幕高清晰度電視機(jī)市場(chǎng)有著無限的潛力，同時(shí)由于LCoS微顯示器體積小、功耗低，便于低溫加固，在各種軍用頭盔顯示器方面完全可以取代早期的微型CRT。在近眼顯示器領(lǐng)域，有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。近眼顯示器是一個(gè)特殊的應(yīng)用方向和市場(chǎng)，目標(biāo)產(chǎn)品包括頭盔顯示器HMD、手機(jī)顯示器、無線網(wǎng)絡(luò)終端、可穿戴計(jì)算機(jī)顯示器等。在軍事、醫(yī)療、娛樂等領(lǐng)域，LCoS微顯示器潛在的技術(shù)內(nèi)涵將會(huì)形成各類便攜式高清晰顯示技術(shù)的核心。

　　其它新興顯示技術(shù)展望

　　OLED，即有機(jī)電致發(fā)光二極管，也被很多廠商叫做OEL，索尼稱為有機(jī)EL。OLED被稱為下一代平板顯示技術(shù)，目前2英寸左右的成品已經(jīng)開始在數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)等產(chǎn)品上得到應(yīng)用，但是要想在電視機(jī)方面推出成熟的消費(fèi)品，還有一段路要走。

　　OLED電視不需要液晶電視所必需的光源，同時(shí)具有等離子電視的高清晰度，而且屏幕更薄，甚至可以做成1mm厚卷起來。這種電視的原材料比較便宜，可以用塑料、聚酯薄膜或膠片作為基板，又不需要光源，今后價(jià)格肯定要低于等離子電視和液晶電視。

　　目前，三洋已經(jīng)生產(chǎn)出了使用OLED屏幕的手機(jī);索尼也一直在開發(fā)OLED電視，宣稱2005年就將推出13英寸左右的樣品。2003年，我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的IETECH公司成功研制出了20英寸的OLED顯示屏，讓人們看到了OLED在大屏幕顯示領(lǐng)域的潛力。

　　FED，即場(chǎng)發(fā)射顯示技術(shù)，也是被許多廠商看好的一種未來大屏幕顯示技術(shù)，是一種具有較長(zhǎng)歷史卻進(jìn)展相對(duì)比較緩慢的顯示技術(shù)。早在1928年場(chǎng)發(fā)射電極理論就被提出，直到1968年才開始有場(chǎng)發(fā)射電極應(yīng)用于顯示器的研究，1991年第一款FED顯示器產(chǎn)品由法國(guó)的一家公司展出。

　　該技術(shù)的顯示原理類似于CRT，都是由陰極發(fā)射電子，撞擊熒光屏發(fā)江。只是FED中的陰極射線管被場(chǎng)發(fā)射陣列平面陰極代替，因此顯示器由平面陰極和熒光顯示屏兩部分組成，實(shí)現(xiàn)了平面顯示。FED在實(shí)現(xiàn)了平板顯示器的輕薄結(jié)構(gòu)的同時(shí)卻繼承了CRT的高性能，可以實(shí)現(xiàn)高亮度、高響應(yīng)速度、真彩色、寬視野，同時(shí)避免了CRT的電磁輻射和X射線輻射。

　　2002年三星公司已經(jīng)研制出了32英寸的FED面板，同年伊勢(shì)電子了展出了40英寸FED面板，2003年摩托羅拉成功開發(fā)出使用碳納米管的FED面板，除已經(jīng)發(fā)表的15英寸樣品以外，還將加緊試制30英寸產(chǎn)品，在生產(chǎn)超過30英寸的大尺寸面板模塊時(shí)，與液晶面板相比，成本大約可以降低30%左右，F(xiàn)ED也已經(jīng)開始了大屏幕應(yīng)用歷程。

　　GLV顯示系統(tǒng)，即“柵狀光閥”成像系統(tǒng)，是一種全新的高精度光電調(diào)制器。由美國(guó)CLM公司開發(fā)，由于財(cái)務(wù)困境于2000年轉(zhuǎn)讓給索尼。GLV柵狀光閥是依靠靜電驅(qū)動(dòng)微型機(jī)械部件，對(duì)入射光的強(qiáng)度和反射方向進(jìn)行控制的器件，屬于“微機(jī)電子系統(tǒng)”。GLV是一個(gè)線陣式硅芯片器件，只能產(chǎn)生一條豎直的線陣式像素，要變成一個(gè)平面圖像還要依靠光學(xué)的掃描方法。電視圖像中垂直像素的多少，由GLV線陣器件的像素?cái)?shù)目決定，索尼公司開發(fā)的GLV是1080個(gè)像素排成豎列的一維畫面器件。將此經(jīng)由1080組GLV光柵反射的激光帶，再用光學(xué)棱鏡水平旋轉(zhuǎn)投射到屏幕上，就可以形成一幅1920×1080的高清晰度電視圖像。

　　水平像素的多少，由光柵所加電視信號(hào)的行像素決定。GLV每個(gè)晶片長(zhǎng)度為20μm，寬度為5μm。GLV光柵調(diào)制器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，采用不同的投射光路，既可以組成與等離子電視厚度相差不大的背投電視，也可以做成正投影裝置，但目前該技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)階段。

　　新興電視中將消失的名詞

　　在新興顯示媒體中，很多概念甚至將消失得無影無蹤，在顯像管電視機(jī)宣傳中為一些商家不斷炒作、一些發(fā)燒友津津樂道的名詞，將不復(fù)存在。

　　逐行掃描：這個(gè)名詞是顯像管電視機(jī)專有的名詞，對(duì)于LCD、PDP、DLP或者LCoS這些新興的顯示媒體而言，圖像傳輸和顯示都是整幅的圖像，沒有所謂行結(jié)構(gòu)。

　　磁化：也是顯像管電視機(jī)專有的概念，對(duì)于LCD、PDP、DLP或者LCoS來說，不必?fù)?dān)心磁化問題。

　　地磁校正：對(duì)于大屏幕顯像管電視機(jī)，由于地磁的影響，擺放的時(shí)候要求考慮方向性，否則圖像會(huì)發(fā)生一些問題，影響正常觀看，好一點(diǎn)的電視機(jī)都帶有地磁校正

　　物理純平：對(duì)于顯像管電視機(jī)，在所謂的純平狀態(tài)下，幾乎所有的電視機(jī)都存在枕型失真和匯聚不準(zhǔn)問題。而LCD、PDP、DLP和LCoS這些新興的電視機(jī)，都是平面的，先天就不存在上述缺陷。